台风(一)


9 .1  台风的结构与天气

  (一)、台风的结构

  台风是暖性低压,因而台风范围内的地面流场是气旋式辐合流场。按辐合气流速度的大小,一个发展成熟的台风,其低层沿经向方向可分为三个区域:(1)外圈:自台风边缘到最大风速区外缘,风速向中心急增,风力在6级以上,半径约200-300公里;(2)中圈:从最大风速区外缘到台风眼壁,是台风中对流和风雨最强烈的区域,半径为100公里;(3)内圈:即台风眼区,风速迅速减小,半径约5-30公里。

热带低气压

热带风暴

 

飓风

 

  台风流场的垂直分布,大致分为三层:(1)从地面到3公里(主要是从500-1000米的摩擦层)为低层气流流入层,气流有显著向中心辐合的经向分量。由于地转偏向力的作用,内流气流呈气旋式旋转,并在向内流入过程中,愈接近台风中心,旋转半径愈短,等压线曲率愈大,离心力也相应增大。在地转偏向力和离心力的作用下,内流气流并不能到达台风中心,在台风眼壁附近环绕台风眼壁作强烈地螺旋上升。这一层对台风的发生、发展、消亡有举足轻重的影响;(2)3-8公里左右是中层过渡层,气流的经向分量已经很小,主要沿切线方向环绕台风眼壁螺旋上升,上升速度在700-300毫巴之间达到最大;(3)从8公里左右到对流层顶(约12一16公里)为高层气流流出层,这层上升气流带有很大的切向风速,同时气流在上升过程中释放出大量潜热,造成台风中部气温高于周围,以及台风中的水平气压梯度力随着高度升高而逐渐减小的状况,当上升气流达到一定高度(约10-12公里)时,水平气压梯度力小于离心力和水平地转偏向力的合力时,就出现向四周外流的气流。空气外流的量与流入层的流入量大体相当。

  台风在各个等压面上的温度场是近于圆形的暖中心结构,并具有一定的对称性。台风低层温度的水平分相是自外围向眼区逐渐增高的,但温差很小。这种水平温度场结构随着高度升高逐渐明显,这是眼壁外侧雨区释放凝结潜热和眼区空气下沉绝热增温的结果。

  (二)、天气

  台风大多产生在对流性云团中,因而初生台风附近有块状云团,随着台风的不断加深发展,形成了围绕台风眼区的特有的近于团环形的浓厚云区。依据台风的卫星云图和雷达回波,发展成熟的台风云系由外向内有:(1)外螺旋云带:由层积云或浓积云组成,以较小的角度旋向台风内部;(2)内螺旋云带:一般由数条积雨云或浓积云组成的云带直接卷入台风内部;(3)云墙:是由高耸的积雨云组成的围绕台风中心的同心圆状云带,云顶高度可达12公里以上。好似一堵高耸的云墙;(4)台风眼区:因气流下沉,晴空无云。如果低层水汽充沛,逆温层以下也可能产生一些层积云和积云,但垂直发展不盛,云隙较多,台风区内水汽充沛,气流上升强烈,往往能造成大量降水(200一300毫米,甚至更多),降水属阵性,强度很大,主要发生在垂直云墙区以及内螺旋云带区,眼区一般无降水。

9 .2  台风与涡旋云系
  处于成熟阶段的台风云系,在台风眼区,由于有下沉气流,通常是云淡风清的好天气,如果由于下沉气流而有下沉逆温出现,且低层水汽又充沛时,则可在逆温层下产生层积云。

  台风眼外围的环状云区,称为台风云墙或眼壁,其宽度为20-30km,高度达15km以上,它主要由一些高大的对流云组成,具有强烈的上升运动,其值可达5-13m/s,云墙下经常出现狂风暴雨,这里是台风内天气最恶劣的区域。

  在云墙内,因为一般情况下只有上升气流而无下沉气流,和积雨云内部常有剧烈的上升和下沉气流相互冲击的情况并不一样,因此云墙内很少出现强烈的乱流扰动和雷暴现象。而只有在远离台风中心,处于台风外围的气旋性区域里或台风槽中,出现雷暴较多。
 
  云墙区的强烈对流活动所导致的大量凝结潜热释放,对台风暖心的形成有着重要的作用。台风眼壁一般是随高度增大而向外倾斜的,至高层变成准水平。眼壁倾斜主要是由温压场结构决定的,与对流活动的强烈密切相关,对流活动强的云墙内壁在低层几乎是垂直的。台风越强,眼壁的坡度越陡。
      

台风眼                                                            台风眼壁                                                          螺旋云带

  与眼壁相联系的是呈螺旋状分布的云雨带,称为螺旋云雨带。降水的带状结构也是台风的重要特征之一。在台风中常常可观测到一条或几条螺旋云带从外围旋向中心云区。此外,在云带之间常出现较薄的层状云或云隙。在螺旋云带和层状云的外缘,还有塔状的层积云和浓积云。特别是在台风前进方向上,塔状云更多,且云体往往被风吹散,成为“飞云”。在台风边缘,则多为辐射状的高云和积状的中低云,偶尔也有积雨云

9 .3  侵袭我国的台风路径
  台风路径尽管是千变万化的,但是在相似形势和条件的影响下,还是有其共同的特征。根据它们的主要特点,可以将西太平洋台风的基本路径概括为以下三类:

  第Ⅰ类为西移路径:台风从菲律宾以东海面一直向西移动,经我国南海,在华南沿海和海南岛、越南沿海一带登陆。这条路径的台风对我国华南地区影响较大。

  第Ⅱ类为西北移路径:台风自菲律宾以东海面向西北方向移动,横穿我国台湾和台湾海峡,在闽、粤一带登陆;或者穿过琉球群岛,在江、浙沿海登陆。这条路径的台风常常侵袭我国大陆,对华东、华南均有很大的影响,所以有人称之为"登陆型台风路径"。

  第Ⅲ类为转向路径:台风在菲律宾以东海面先向西北方向移动,以后转向东北,呈抛物线状,是最多见的路径,如台风在远海转向,主要袭击日本或在海上消失;如台风在近海转向,大多向东北方向移动,影响朝鲜,但有一小部分在北上的后期会折向西北行,登陆于我国辽鲁沿海。冬季这类台风的转向点很偏南,有可能影响菲律宾和我国台湾一带。

  台风移动路径随季节而异。一般说来,夏季台风多属路径Ⅱ,其它季节则多属路径I、Ⅲ,其中从东向西的西进型路径,自冬至夏是从低纬向高纬慢慢迁移,自夏至冬又返回低纬。据统计,1-4月台风多在10°N以南西移,5-6月多在10-15°N之间西移,7-8月主要路径显著北移,在15-25°N之间西移影响我国。9-10月开始南退,多在15-20°N之间西移,11-12月台风路径南退到10-15°N之间西移。至于转向台风,各月平均转向点亦随季节变化,自冬至夏很有规律地从低纬向高纬移,盛夏达到最北,而且转向点从东向西移;自夏至冬则转向点从高纬移向低纬,从西移向东。

  以上台风路径是多年平均得出的典型路径,反映了台风移动的一般规律。但实际上,在历史上台风从来没有出现过两次完全相同的路径,有些台风甚至会出现打转、摆动、准静止甚至倒退等异常路径。至于南海台风有的还会向西南或东南方向移动。这些都是台风预报中需要注意的问题。

9 .4  怎样正确理解台风预报

  台风预报做出来以后,通过什么方式发布并且传递给群众?又如何理解台风预报呢?

  台风警报发布办法我国规定:有台风时,一般要发布“台风警报”和“台风紧急警报”;当有台风可能影响本地和台风解除时可发消息。当我国编号范围内的太平洋上有台风发生,并且在三天左右可能影响我国沿海时,气象台就先发布“台风消息”,主要是提供台风的实况。如台风的中心位置、强度、大风范围和台风前进的方向和速度等,以引起大家注意。

  当台风继续向我国沿海靠近,预计48小时内将对我国沿海某一地区有(阵风8级以上的)影响,就发布这个沿海海面的“台风警报”,台风警报的内容,除了台风消息的内容外,还要增加未来24小时和48小时台风的预报位置,以及对发布地区的具体影响,如风、雨等的预报。

  当台风在未来24小时前后,将对我国沿海有严重影响,如受台风的侵袭有10级以上的大风时,就发布受影响沿海海面的“台风紧急警报”。它是气象台发布台风预报最高一级的警报,以强调台风影响的严重性,并有详尽的说明和风雨预报内容,以便人们全力以赴地与台风开展斗争。

  当台风已远离当地,影响已经基本结束,就发布“台风解除”的消息。