概述
臺風(typhoon)是發(fā)生在西北太平洋和南海海域的強熱帶氣旋(風速超過32.6米/秒)。在大西洋或北太平洋東部的強熱帶氣旋稱為颶風,也就是說在中國、菲律賓、日本一帶叫臺風,在美國一帶則稱颶風。
為了便于應(yīng)用和對外服務(wù),有時把熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風、強臺風和超強臺風統(tǒng)稱為“臺風”。如“臺風編號”、“臺風命名”、“臺風預警”、“臺風年鑒”、“臺風結(jié)構(gòu)”、“臺風路徑”、“臺風形成”、“臺風災(zāi)害”等等。
臺風是暖中心的低氣壓系統(tǒng),水平分布近圓形,半徑約幾百公里,垂直范圍可從地面伸展到對流層上部。地面中心氣壓低是臺風的重要特征,一般當?shù)孛嬷行臍鈮旱偷?90hPa時或以下時形成臺風。從臺風外圍到中心,存在著較大的氣壓梯度和很強的氣旋性輻合流場;在距中心數(shù)十公里處,風力達到{zd0},并伴有暴雨和巨浪;但在近中心附近的小范圍內(nèi),氣壓梯度很小,風息、雨止、浪消,出現(xiàn)了強熱帶氣旋特有的臺風眼景象。大多數(shù)會風發(fā)生在夏秋季節(jié),絕大多數(shù)影響我國的臺風也出現(xiàn)在這兩個季節(jié)。其它季節(jié)亦可有少數(shù)臺風在熱帶海洋上形成,但其活動范圍一般只在緯度較低的地區(qū)。
臺風是我國主要的災(zāi)害性天氣之一。
我國臺風名詞含義變更情況
中國氣象局1989年以前規(guī)定:中心附近地面{zd0}風力達8-11級(17.2-32.6米/秒)的熱帶氣旋為臺風,{zd0}風力12級或以上(風速超過32.6米/秒)的熱帶氣旋為強臺風。前者分別相當于世界氣象組織分類中的熱帶風暴和強熱帶風暴。
1989年元月起,我國臺風的標準改為與世界氣象組織的標準相一致,中心風力達6-7級的稱為熱帶低壓;8-9級的稱為熱帶風暴;10-11級的稱為強熱帶風暴,中心風力達到12級(32.7米/秒)及12級以上的才稱為臺風。
2006年6月,我國發(fā)布《熱帶氣旋等級》國家標準,即熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風、強臺風和超強臺風六個等級。具體標準:
熱帶氣旋底層中心附近{zd0}風速達到10.8m/s-17.1m/s(風力6-7級)為熱帶低壓;達到17.2m/s-24.4m/s(風力8-9級)為熱帶風暴;達到24.5m/s-32.6m/s(風力10-11級)為強熱帶風暴;達到32.7m/s-41.4m/s(風力12-13級)為臺風,達到41.5m/s-50.9m/s(風力14-15級)為強臺風;達到或超過51.0m/s(風力16級或以上)為超強臺風。
這個標準把臺風(中心風力12級或以上)又分為:臺風、強臺風和超強臺風3個等級。
名詞由來
“臺風”一詞的由來:《科技術(shù)語研究》2006年第8卷第2期刊登了王存忠《臺風名詞探源及其命名原則》一文。文中論及“臺風一詞的歷史沿革”,作者認為:在古代,人們把臺風叫颶風,到了明末清初才開始使用“飚風”(1956年,飚風簡化為臺風)這一名稱,颶風的意義就轉(zhuǎn)為寒潮大風或非臺風性大風的統(tǒng)稱。關(guān)于“臺風”的來歷,有兩類說法。{dy}類是“轉(zhuǎn)音說”,包括三種:一是由廣東話“大風”演變而來;二是由閩南話“風篩”演變而來;三是荷蘭人占領(lǐng)臺灣期間根據(jù)希臘史詩《神權(quán)史》中的人物泰豐Typhoon而命名。第二類是“源地說”,也就是根據(jù)臺風的來源地賦予其名稱。由于臺灣位于太平洋和南海大部分臺風北上的路徑要沖,很多臺風是穿過臺灣海峽進入大陸的。從大陸方向上看,這種風暴是來自臺灣,稱其為臺風就是很自然的事了。由于漢字的表意性,就從臺音加風字形成臺字。
臺風,英文叫typhoon,希臘語、阿拉伯語叫tufan,發(fā)音都和中文特別相似,在阿拉伯語和英語中都是風神的意思。
臺風一詞源自希臘神話中大地之母蓋亞之子Typhon,它是一頭長著一百個龍頭的魔物,傳說這頭魔物的孩子們就是可怕的大風。後來,這個字詞傳入中國,與廣東話ToiFung融合在一起,就成為Typhoon一詞了。
臺風形成
1)形成機制
熱帶海面受太陽直射而使海水溫度升高,海水蒸發(fā)提供了充足的水汽。而水汽在抬升中發(fā)生凝結(jié),釋放大量潛熱,促使對流運動的進一步發(fā)展,令海平面處氣壓下降,造成周圍的暖濕空氣流入補充,然后再抬升。如此循環(huán),形成正反饋,即第二類條件不穩(wěn)定(CISK)機制。在條件合適的廣闊海面上,循環(huán)的影響范圍將不斷擴大,可達數(shù)百至上千公里。
由于地球由西向東高速自轉(zhuǎn),致使氣流柱和地球表面產(chǎn)生摩擦,由于越接近赤道摩擦力越強,這就引導氣流柱逆時針旋轉(zhuǎn)(南半球系順時針旋轉(zhuǎn)),由于地球自轉(zhuǎn)的速度快而氣流柱跟不上地球自轉(zhuǎn)的速度而形成感覺上的西行,這就形成我們現(xiàn)在說的臺風和臺風路徑。
2)形成條件
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,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,{zh1}形成了臺風。
從臺風結(jié)構(gòu)看到,如此巨大的龐然大物,其產(chǎn)生必須具備特有的條件:
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,臺風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、高層向外擴散的初始擾動。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,低層擾動才能不斷加強;
三、垂直方向風速不能相差太大,上下層空氣相對運動很小,才能使初始擾動中水汽凝結(jié)所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區(qū)的空氣柱中,形成并加強臺風暖中心結(jié)構(gòu);
四、要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用,地球自轉(zhuǎn)作用有利于氣旋性渦旋的生成。地轉(zhuǎn)偏向力在赤道附近接近于零,向南北兩極增大,臺風基本發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。
臺風結(jié)構(gòu)
臺風形成后,一般會移出源地并經(jīng)過發(fā)展、成熟、減弱和消亡的演變過程。一個發(fā)展成熟的臺風,氣旋半徑一般為500km~1000km,高度可達15km~20km,臺風由外圍區(qū)、{zd0}風速區(qū)和臺風眼三部分組成。
臺風結(jié)構(gòu)
外圍區(qū)的風速從外向內(nèi)增加,有螺旋狀云帶和陣性降水;最強烈的降水產(chǎn)生在{zd0}風速區(qū),平均寬8km~19km,它與臺風眼之間有環(huán)形云墻;臺風眼位于臺風中心區(qū),呈圓形或橢圓形,直徑約10km~70km不等,平均約45km。臺風眼區(qū)的風速、氣壓均為{zd1},天氣表現(xiàn)為無風、少云和干暖。隨著臺風的加強,臺風眼會逐漸縮小、變圓。而弱臺風、以及發(fā)展初期的臺風,在衛(wèi)星云圖上常無臺風眼(但是有時會出現(xiàn)低空臺風眼)。
臺風源地
臺風形成的源地指熱帶低壓發(fā)展成臺風的地區(qū)。大多數(shù)臺風形成的源地在北緯5度至30度之間,臺灣省和菲律賓以東,東經(jīng)160度以西的廣闊洋面上。其平均緯度隨副熱帶高壓的位置變化而變。5月以前,絕大多數(shù)臺風形成源地在北緯15度以南;以后逐漸向北移,8月達到最北,多數(shù)位于北緯15度至25度之間,9月以后逐漸向南移,11一12月由風形成的源地很少超過北緯18度。
另外,在南海中部和北部以及東經(jīng)160度以東的太平洋上,每年也都有一定數(shù)量的臺風形成。
西北太平洋臺風路徑
臺風移動的方向和速度取決于作用于臺風的動力。動力分內(nèi)力和外力兩種。內(nèi)力是臺風范圍內(nèi)因南北緯度差距所造成的地轉(zhuǎn)偏向力差異引起的向北和向西的合力,臺風范圍愈大,風速愈強,內(nèi)力愈大。外力是臺風外圍環(huán)境流場對臺風渦旋的作用力,即北半球副熱帶高壓南側(cè)基本氣流東風帶的引導力。內(nèi)力主要在臺風初生成時起作用,外力則是操縱臺風移動的主導作用力,因而臺風基本上自東向西移動。
臺風路徑
基本路徑
由于副熱帶高壓的形狀、位置、強度變化以及其它因素的影響,致臺風移動路徑的規(guī)律并非一致,而且變得多種多樣。西北太平洋西部地區(qū)臺風路徑基本路徑大體有以下3中類型:
(1)西進型:臺風自菲律賓以東一直向西移動,經(jīng)過南海{zh1}在中國海南島、廣西或越南北部地區(qū)登陸,這種路線多發(fā)生在北半球冬、春兩季。當時北半球副高偏南,所以臺風生成緯度較低,路徑偏南,一般只在北緯16度以南進入南海,{zh1}在越南登陸,波及泰、柬、緬等國。甚至進入孟加拉灣。
(2)登陸型:臺風向西北方向移動,先在臺灣島登陸,然后穿過臺灣海峽,在中國廣東、福建、浙江沿海再次登陸,并逐漸減弱為熱帶低壓。這類臺風對中國的影響{zd0}。
(3)拋物線型:臺風先向西北方向移動,當接近中國東部沿海地區(qū)時,不登陸而轉(zhuǎn)向東北,向日本附近轉(zhuǎn)去,路徑呈拋物線形狀,這種路徑多發(fā)生在5-6月和9-11月。最終大多變性為溫帶氣旋。
異常路徑
部份熱帶氣旋因外圍引導氣流不明,或受另一熱帶氣旋影響(如藤原效應(yīng)),路徑出現(xiàn)打轉(zhuǎn)、停滯等。
當臺風所處的環(huán)境形勢變化很快,或是海上有多個臺風相互影響時,臺風的移動路徑會變得比較怪異,這就像陀螺在旋轉(zhuǎn)時受到外力的影響,中心將作一氣旋式圓弧運動。當這種運動正好和原運動的方向相反時,就會導致臺風的停滯和打轉(zhuǎn),如果所受到的外力作用不平衡,便會左右搖擺,像一條運動的蛇一樣。這樣的移動路徑很復雜,也更難以預測,所以更容易成災(zāi)。如發(fā)生在2001年的臺風“百合”,其移動路徑就是一種特殊路徑,生成以后,就像一條蛇緩慢地在臺灣的北部海面原地轉(zhuǎn)了一圈半后,在臺灣宜蘭附近登陸,肆虐了44個小時又竄到臺灣海峽,{zh1}在潮陽、惠來再次登陸,給當?shù)貛砹藝乐氐臑?zāi)害和極大的損失。其怪異路徑給人們留下深刻的印象。
臺風登陸的預兆
在臺風將到的前2、3天,可以由若干現(xiàn)象來研判臺風正逐漸接近中,茲說明如下:
(1)高云出現(xiàn):在臺風最外緣是卷云,白色羽毛狀或馬尾狀甚高之云,當此種云在某方向出現(xiàn),并漸漸增厚而成為較密之卷層云,此時即顯示可能有一臺風正漸漸接近。
(2)雷雨停止:臺灣夏季,山地及盆地區(qū)域每日下午常有雷雨發(fā)生,如雷雨突然停止,即表示可能有臺風接近中。
(3)能見度良好:臺風來臨前2、3天,能見度轉(zhuǎn)好,遠處山樹皆能清晰可見。
(4)海、陸風不明顯:平時日間風自海上吹向陸地,夜間自陸地吹向海上,稱為海風與陸風,但在臺風將來臨前數(shù)日,此現(xiàn)象便不明顯。
(5)長浪:臺灣近海,因夏季風力溫和,海浪亦較平穩(wěn),但遠處有臺風時,波浪將趨洶涌,漸次傳至臺灣沿海,而有長浪現(xiàn)象。東部沿海一帶居民,都有此種經(jīng)驗。
(6)海鳴:臺風漸接近,長浪亦漸大漸高且撞擊海岸山崖發(fā)出吼聲,東部沿岸亦常可聞,之后約3小時后臺風就會來臨。
(7)驟雨忽停忽落:當高云出現(xiàn)后,云層漸密漸低,常有驟雨忽落忽停,這也是臺風接近的預兆。
(8)風向轉(zhuǎn)變:臺灣夏季常吹西南風,也較和緩,但如轉(zhuǎn)變?yōu)闁|北風時,即表示臺風已漸接近,并已開始受到臺風邊緣的影響,此后風速并將逐漸增強。
(9)特殊晚霞:臺風來襲前1、2日,當日落時,常在西方地平線下發(fā)出數(shù)條放射狀紅藍相間的美麗光芒,發(fā)射至天頂再收歛于東方與太陽對稱之處,此種現(xiàn)象稱為反暮光。
(10)氣壓降低:根據(jù)以上諸現(xiàn)象,如果再發(fā)現(xiàn)氣壓逐漸降低,顯示將進入臺風邊緣了。
臺風編號
臺風編號是標記和識別臺風的方法之一。我國從1959年起開始對每年發(fā)生或進入赤道以北、140度經(jīng)線以西的太平洋、和南海海域的近中心{zd0}風力大于或等于8級的熱帶氣旋(熱帶風暴及以上強度)每年按其出現(xiàn)的先后順序進行編號。70年代后期以來,編號范圍擴大為東經(jīng)150度以西。目前編號范圍擴大為東經(jīng)180度以西。
臺風編號也就是較強熱帶氣旋的編號(不含熱帶低壓和擾動)。人們之所以要對熱帶氣旋進行編號,一方面是因為一個熱帶氣旋常持續(xù)一周以上,在大洋上同時可能出現(xiàn)幾個熱帶氣旋,有了序號,就不會混淆;另一方面是由于對熱帶氣旋的命名、定義、分類方法以及對中心位置的測定,因不同國家、不同方法互有差異,即使同一個國家,在不同的氣象臺之間也不wq一樣,因而,常常引起各種誤會,造成了使用上的混亂。
近海的熱帶氣旋,當其云系結(jié)構(gòu)和環(huán)流清楚時,只要獲得中心附近的{zd0}平均風力為7級及以上的報告,也進行編號。編號由四位數(shù)碼組成。前兩位表示年份,后兩位是當年風暴級以上熱帶氣旋的序號。如2003年第13號臺風“杜鵑”,其編號為0313,表示的就是在2003年發(fā)生的第13個風暴級以上熱帶氣旋。當熱帶氣旋衰減為熱帶低壓、或變性為溫帶氣旋時則停止對其編號。
臺風防抗
加強臺風的監(jiān)測和預報,是減輕臺風災(zāi)害的重要的措施。對臺風的探測主要是利用氣象衛(wèi)星。在衛(wèi)星云圖上,能清晰地看見臺風的存在和大小。利用氣象衛(wèi)星資料,可以確定臺風中心的位置,估計臺風強度,監(jiān)測臺風移動方向和速度,以及狂風暴雨出現(xiàn)的地區(qū)等,對防止和減輕臺風災(zāi)害起著關(guān)鍵作用。當臺風到達近海時,還可用雷達監(jiān)測臺風動向。建立城市的預警系統(tǒng),提高應(yīng)急能力,建立應(yīng)急響應(yīng)機制。還有氣象臺的預報員,根據(jù)所得到的各種資料,分析臺風的動向,登陸的地點和時間,及時發(fā)布臺風預警,通過電視,廣播等媒介為公眾服務(wù),讓沿海漁船及時避風回港,同時為各級政府提供決策依據(jù),發(fā)布臺風預報或緊報是減輕臺風災(zāi)害的重要措施。
登陸定義
臺風登陸的定義,是“臺風中心整體移動到陸地上”。也就是說,臺風中心在什么地點登陸,就稱“臺風在某地登陸”。
因為臺風不一定有臺風眼,所以說臺風眼到達陸地的說法是不準確的。
參考資料
[1].大氣科學辭典.氣象出版社,1994
[2].臺風業(yè)務(wù)和服務(wù)規(guī)定