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臺(tái)風(fēng)雨的形成
臺(tái)風(fēng)來臨通常會(huì)伴隨著強(qiáng)降雨，也就是臺(tái)風(fēng)雨。那你知道臺(tái)風(fēng)雨是怎么形成的嗎?下面小編整理了臺(tái)風(fēng)雨的形成，一起來看一下。
臺(tái)風(fēng)雨的形成
臺(tái)風(fēng)雨，是降雨一種特殊的降雨形式，一般在臺(tái)風(fēng)到來時(shí)發(fā)生。臺(tái)風(fēng)的中心風(fēng)力一般很大，最大可達(dá)12級(jí)以上!降雨的時(shí)間一般根據(jù)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的速度而定，短時(shí)間內(nèi)降雨強(qiáng)度非常大，而且伴有強(qiáng)烈的雷電大風(fēng)。
臺(tái)風(fēng)雨，是熱帶海洋上的風(fēng)暴帶來的降雨。這種風(fēng)暴是由異常強(qiáng)大的海洋濕熱氣團(tuán)組成的，臺(tái)風(fēng)經(jīng)過之處暴雨狂瀉，一次可達(dá)數(shù)百毫米，有時(shí)可達(dá)1000mm以上，極易造成災(zāi)害。稱為臺(tái)風(fēng)雨。臺(tái)風(fēng)不但帶來大風(fēng)，而且相伴發(fā)生降水。臺(tái)風(fēng)云系有一定規(guī)律，臺(tái)風(fēng)中的降水分布在海洋上也很有規(guī)律，但是在臺(tái)風(fēng)登陸后，由于地形摩擦作用，就不那么有規(guī)律了。風(fēng)中有上升氣流的整個(gè)渦旋區(qū)，都有降水存在，但是以上升運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)的云墻區(qū)降水量最大，臺(tái)風(fēng)眼區(qū)氣流下沉，一般沒有降水。臺(tái)風(fēng)區(qū)內(nèi)水汽充足，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，降水量常常很大，臺(tái)風(fēng)到來，日降水量平均在800毫米以上，強(qiáng)度很大，多屬陣性。臺(tái)風(fēng)登陸常常產(chǎn)生暴雨，少則200～300毫米，多則在1000以上。中國(guó)東南沿海，是臺(tái)風(fēng)登陸的主要地區(qū)，臺(tái)風(fēng)雨所占比重相當(dāng)大。
臺(tái)風(fēng)的同時(shí)會(huì)帶來暴雨，這與臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和臺(tái)風(fēng)維持的機(jī)理有關(guān)，臺(tái)風(fēng)能夠維持是由于熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，熱能來源于熱帶的溫度較高的洋面而蒸發(fā)的水汽，這一些水汽要釋放熱能必須進(jìn)行相態(tài)變化，也就是從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)水，釋放大量的能量轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，這動(dòng)能又抽取更多的高溫水汽，水汽再釋放熱能，這樣就形成熱機(jī)。所以臺(tái)風(fēng)就有大量的液態(tài)水釋放和降落形成暴雨。
臺(tái)風(fēng)形成的原因
在海洋面溫度超過26℃以上的熱帶或副熱帶海洋上，由于近洋面氣溫高，大量空氣膨脹上升，使近洋面氣壓降低，外圍空氣源源不斷地補(bǔ)充流入上升去。受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，流入的空氣旋轉(zhuǎn)起來。而上升空氣膨脹變冷，其中的水汽冷卻凝結(jié)形成水滴時(shí)，要放出熱量，又促使低層空氣不斷上升。這樣近洋面氣壓下降得更低，空氣旋轉(zhuǎn)得更加猛烈，最后形成了臺(tái)風(fēng)。
從臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)看到，如此巨大的龐然大物，其形成主要原因有四個(gè)：
一、要有廣闊的高溫、高濕的大氣。熱帶洋面上的底層大氣的溫度和濕度主要決定于海面水溫，臺(tái)風(fēng)只能形成于海溫高于26℃-27℃的暖洋面上，而且在60米深度內(nèi)的海水水溫都要高于26℃-27℃
二、要有低層大氣向中心輻合、高層向外擴(kuò)散的初始擾動(dòng)。而且高層輻散必須超過低層輻合，才能維持足夠的上升氣流，低層擾動(dòng)才能不斷加強(qiáng)
三、垂直方向風(fēng)速不能相差太大，上下層空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)很小，才能使初始擾動(dòng)中水汽凝結(jié)所釋放的潛熱能集中保存在臺(tái)風(fēng)眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)暖中心結(jié)構(gòu)
四、要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用，地球自轉(zhuǎn)作用有利于氣旋性漩渦的生成。地轉(zhuǎn)偏向力在赤道附近接近于零，向南北兩極增大，臺(tái)風(fēng)基本發(fā)生在大約離赤道5個(gè)緯度以上的洋面上。
為什么臺(tái)風(fēng)登陸后強(qiáng)度減弱而暴雨不減?
臺(tái)風(fēng)登陸后深入內(nèi)陸，受到地面摩擦力的影響，風(fēng)速逐漸減小，強(qiáng)度大大削弱。但這時(shí)往往會(huì)暴雨傾注，造成山洪暴發(fā)，沖毀水庫，淹沒田地等嚴(yán)重的洪水災(zāi)害。
以2008年在浙江沿海登陸的臺(tái)風(fēng)云娜為例，8月12日晚8點(diǎn)登陸后，以每小時(shí)20公里左右的速度向西北方向移動(dòng)，13日凌晨在穿過浙江中部時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，上午減弱為熱帶風(fēng)暴，并進(jìn)入江西境內(nèi)。在江西北部共逗留22小時(shí)，14日上午移入湖南東北部、湖北東南部地區(qū)逐漸減弱成低氣壓。雖在北上西進(jìn)的過程中強(qiáng)度減弱，但所經(jīng)之地都降了暴雨和大暴雨：浙江省累計(jì)雨量超過100毫米的站點(diǎn)有275個(gè)，其中超過200毫米的站點(diǎn)有79個(gè)，超過300毫米的站點(diǎn)有36個(gè)。高強(qiáng)度的降雨，造成樂清等地發(fā)生重大泥石流、山體滑坡;溫臺(tái)沿海平原水位暴漲，大面積農(nóng)田被淹等災(zāi)害;江西省贛北永修、贛東東鄉(xiāng)等四縣降雨量超過200毫米，全省大部分地區(qū)受此次降雨影響，旱情已大為緩解;湖北11個(gè)縣市降暴雨，過程累計(jì)雨量全省共有20個(gè)縣市超過50毫米，6個(gè)縣市雨量超過100毫米。
那么為什么臺(tái)風(fēng)登陸后強(qiáng)度減弱而暴雨卻不減?我們知道，臺(tái)風(fēng)是圍繞低氣壓中心猛烈旋轉(zhuǎn)的熱帶大氣旋渦，當(dāng)它登陸后，受到粗糙不平的地面摩擦影響，風(fēng)力便大大減小，中心氣壓迅速升高強(qiáng)度減弱�？墒窃诟呖�，大風(fēng)仍然圍繞著低氣壓中心吹刮著，來自海洋上高溫高濕的空氣仍然在上升和凝結(jié)，不斷制造出雨滴。如果潮濕空氣遇到大山，山的迎風(fēng)坡還會(huì)迫使它加速上升和凝結(jié)，這樣以來那里的暴雨就更兇猛了。
有時(shí)還會(huì)有這樣的情況發(fā)生，即臺(tái)風(fēng)登陸以后，已疲憊不堪，風(fēng)力減小，中心移動(dòng)緩慢，甚至老是在一個(gè)地方停滯徘徊。這樣，暴雨一連幾天幾夜的傾瀉在同一個(gè)地區(qū)，暴雨造成的災(zāi)情就更嚴(yán)重了。1975年8月河南省特大的暴雨，就是臺(tái)風(fēng)登陸后的低壓中心一連幾天在那兒停滯所造成的。
什么是臺(tái)風(fēng)？
臺(tái)風(fēng)，也被稱為熱帶氣旋，是在熱帶海洋上形成并發(fā)展的一種強(qiáng)烈天氣現(xiàn)象。它們是氣象界最具破壞性的氣旋風(fēng)暴之一。由于巨大的風(fēng)力和暴雨，臺(tái)風(fēng)常常造成沿海地區(qū)的重大災(zāi)害。
臺(tái)風(fēng)是如何形成的？
臺(tái)風(fēng)的形成過程可以分為幾個(gè)關(guān)鍵步驟。首先，海洋中的水溫必須達(dá)到26°C以上。這樣的溫暖水域提供了臺(tái)風(fēng)形成所需的巨大能量。
接下來，一個(gè)初始的氣旋擾動(dòng)在熱帶氣旋活動(dòng)帶中誕生。這個(gè)擾動(dòng)可以來自熱帶低壓或者季風(fēng)槽等天氣系統(tǒng)。當(dāng)這個(gè)擾動(dòng)遇到適宜的大氣條件時(shí)，它就有可能演化成臺(tái)風(fēng)。
水汽是臺(tái)風(fēng)的燃料，而大氣中的水汽主要來自海洋表面的蒸發(fā)。當(dāng)水溫升高時(shí)，水汽蒸發(fā)增加，為臺(tái)風(fēng)提供了更多的能量。
另一個(gè)重要的因素是水平風(fēng)切變。水平風(fēng)切變指的是高空和地面之間的風(fēng)向和風(fēng)速變化。水平風(fēng)切變較小有利于臺(tái)風(fēng)的形成，因?yàn)樗兄趯⒛芰坑行У剌斔偷脚_(tái)風(fēng)系統(tǒng)中。
最后，熱帶地區(qū)通常具有穩(wěn)定的環(huán)流環(huán)境，如季風(fēng)環(huán)流和副熱帶高壓。這種穩(wěn)定的環(huán)流環(huán)境對(duì)于臺(tái)風(fēng)的形成和發(fā)展非常有利。
為什么只有沿海地區(qū)才有臺(tái)風(fēng)？
臺(tái)風(fēng)之所以主要出現(xiàn)在沿海地區(qū)，是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)需要大量的水汽和熱量來維持其強(qiáng)度和活動(dòng)。沿海地區(qū)鄰近溫暖的海洋，為臺(tái)風(fēng)形成所需的條件提供了保障。然而，位于陸地上的地區(qū)由于缺乏水汽和熱量的補(bǔ)充，很少會(huì)有臺(tái)風(fēng)形成。
臺(tái)風(fēng)形成條件
1、大范圍的暖海水
臺(tái)風(fēng)可以說是一個(gè)“移動(dòng)的熱能機(jī)器”。有人估算說，一個(gè)臺(tái)風(fēng)的能量相當(dāng)于好多顆原子彈的能量。
那它的能量哪里來呢？簡(jiǎn)單點(diǎn)來說，來自于高海溫。
在低緯度的高海溫背景下，濕空氣上升時(shí)水汽凝結(jié)而釋放的巨大潛熱是能量之源。發(fā)生臺(tái)風(fēng)的時(shí)候，海溫一般高于26.5℃。
1822號(hào)“山竹”大家還記得嗎？
“山竹”不遠(yuǎn)萬里從太平洋深處一路西行，然后登陸江門時(shí)中心附近觀測(cè)到最大風(fēng)速達(dá)45米每秒，這是14級(jí)風(fēng)速，陸上絕少見到。
而它之所以這么強(qiáng)，是因?yàn)樗?jīng)過的海域海溫基本在30℃以上，高海溫為它的發(fā)展提供了充足能量，而這個(gè)長(zhǎng)途跋涉的過程，也是它能量積聚成為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的過程。
2、一定的地轉(zhuǎn)偏向力
臺(tái)風(fēng)喜歡暖海水，而赤道，想想也是很暖的，那么臺(tái)風(fēng)會(huì)在赤道上出現(xiàn)嗎？
答案是：不能！
我們?cè)谂_(tái)風(fēng)的定義中強(qiáng)調(diào)了它是一種“強(qiáng)烈氣旋性渦旋”。
下圖里面2013年的這只“海燕”，就這么瘋狂地邊旋轉(zhuǎn)，邊西行，給很多地區(qū)，尤其是菲律賓造成了巨大傷害，也因此臺(tái)風(fēng)家族再無“海燕”，而被“白鹿”代替。
臺(tái)風(fēng)是低壓，如果只考慮氣壓梯度力，是這樣的：
這是典型的直來直去，不帶拐彎的。那怎么才能轉(zhuǎn)圈呢？靠的是一個(gè)重要的“力”：科氏力。
還記得高中時(shí)常問的河道問題嗎？比如：北半球自西向東的河流，哪岸侵蝕厲害？
這個(gè)問題考慮的力就是“科氏力”，也稱作地轉(zhuǎn)偏向力。
在北半球，地轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向的右側(cè)，南半球，地轉(zhuǎn)偏向力指向運(yùn)動(dòng)方向的左側(cè)。
再回到臺(tái)風(fēng)問題上，剛剛說如果只考慮氣壓梯度力，那么是典型的直來直去，而考慮了地轉(zhuǎn)偏向力后，就從直來直去變成了這樣：
轉(zhuǎn)！起！來！了！
當(dāng)然更嚴(yán)格地說，除了氣壓梯度力，地轉(zhuǎn)偏向力，實(shí)際上還存在摩擦力，以及轉(zhuǎn)起來之后還有一個(gè)“慣性離心力”，最終才有了臺(tái)風(fēng)旋轉(zhuǎn)的真實(shí)樣子。然而不得不說，地轉(zhuǎn)偏向力是臺(tái)風(fēng)起轉(zhuǎn)的關(guān)鍵力。
所以，赤道上為什么沒有臺(tái)風(fēng)？因?yàn)槌嗟郎蠜]有地轉(zhuǎn)偏向力啊，直來直去就還是直來直去。
臺(tái)風(fēng)也很少在南北緯5°以內(nèi)的近赤道地區(qū)生成。（小Tips：近赤道的臺(tái)風(fēng)，有兩個(gè)很近的，一個(gè)是0.7°N附近生成的Agni，一個(gè)1.5°N附近生成的Vamei）
3、熱帶擾動(dòng)
在臺(tái)風(fēng)形成之前，一般我們都可以清楚從云圖上看到一些熱帶擾動(dòng)“云團(tuán)”，這些擾動(dòng)我們還通常稱之為“臺(tái)風(fēng)胚胎”。
比如1916號(hào)“琵琶”在生成之前，在海洋上就有這樣的三個(gè)擾動(dòng)：
廣義的熱帶擾動(dòng)通常包括熱帶輻合帶，東風(fēng)波等。
熱帶輻合帶包括季風(fēng)輻合帶和信風(fēng)輻合帶。西北太平洋上的很多臺(tái)風(fēng)是在季風(fēng)輻合帶，也就是季風(fēng)槽上生成的。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說，在北半球夏季，氣流從南半球越過赤道到達(dá)北半球后，受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用逐漸轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，西南風(fēng)與東北信風(fēng)在赤道以北相遇，就使得熱帶輻合帶偏離赤道了，這樣的赤道輻合帶還稱作是“靜風(fēng)帶”。
季風(fēng)槽上由于氣流的輻合，且偏離赤道有地轉(zhuǎn)偏向力的作用，通常會(huì)生成一串逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的氣流漩渦，就是臺(tái)風(fēng)胚胎。
暖洋面提供了充沛的水汽，擾動(dòng)使得水汽輻合上升，凝結(jié)潛熱釋放，地轉(zhuǎn)偏向力使它轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就能形成臺(tái)風(fēng)了嗎？
還差一個(gè)很重要的條件。
4、弱的垂直風(fēng)切變
什么是弱的垂直風(fēng)切變？用通俗點(diǎn)的話說，就是高低空之間的風(fēng)差別要小。
有了熱帶擾動(dòng)后，假設(shè)高低空之間的風(fēng)向風(fēng)速差別很小，那么上下空氣柱的行動(dòng)一致，能量更加容易積聚。
假設(shè)低層風(fēng)小，上層風(fēng)卻很大，或者方向不一致，那么能量就會(huì)被“吹散”，從而熱帶擾動(dòng)就止步于擾動(dòng)，無法形成臺(tái)風(fēng)了。
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