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臺風(fēng)為什么是逆時(shí)針
臺風(fēng)天看天氣預報的時(shí)候,我們可以發(fā)現一個(gè)有趣的現象,衛星云圖上的臺風(fēng)都是逆時(shí)針旋轉的,那你知道這是為什么嗎?以下是小編整理了相關(guān)的內容,下面將為大家解答。
臺風(fēng)為什么是逆時(shí)針?
其實(shí)臺風(fēng)并非都是逆時(shí)針旋轉的。因為我們國家處于北半球,所以通常在天氣預報中看到的是北半球的臺風(fēng)情況。北半球的臺風(fēng)都是逆時(shí)針旋轉的,與此相反,南半球的臺風(fēng)都是順時(shí)針旋轉的。
臺風(fēng)形成的簡(jiǎn)單機制
臺風(fēng)(Typhoon)是一種熱帶氣旋,形成于赤道地區的溫暖水域。當潮濕、溫暖的空氣開(kāi)始上升的時(shí)候,它會(huì )產(chǎn)生一個(gè)低壓區,進(jìn)而吸引周?chē)嗟呐瘽窨諝。溫暖的空氣在上升的過(guò)程中開(kāi)始旋轉,并且溫度開(kāi)始下降,冷凝生成云團,釋放出熱量,釋放的熱量進(jìn)一步加快上升運動(dòng)。在這種正反饋機理的促進(jìn)下,氣旋不斷加強,最終形成巨大的臺風(fēng)。
旋轉方向的決定因素
如果地球沒(méi)有自轉,那么風(fēng)只會(huì )簡(jiǎn)單的從高壓區吹響低壓區。由于地球是旋轉的,因此當溫暖的空氣在上升的過(guò)程中,它會(huì )受到“地轉偏向力”的作用(嚴格來(lái)講又稱(chēng) “科里奧利力”)。例如,就像當你試圖在一個(gè)旋轉的盤(pán)面上畫(huà)出直線(xiàn)時(shí),實(shí)際得到的是一根曲線(xiàn)。由于在南北半球“地轉偏向力”的方向恰好相反,因此在北半球風(fēng)會(huì )圍繞低壓區做逆時(shí)針運動(dòng),而在南半球繞低壓區做順時(shí)針運動(dòng)。
地轉偏向力除了能影響臺風(fēng)的旋轉方向之外,人們還發(fā)現了一個(gè)非常有趣的現象:北半球國家的火車(chē)右側鋼軌的磨損程度總是比左軌要厲害那么一點(diǎn)點(diǎn)。原因就是火車(chē)在運行的時(shí)候會(huì )受到向右的地轉偏向力的作用,這樣的話(huà)右軌要承擔的壓力就比左軌要大那么一點(diǎn),于是磨損當然也就更厲害了。
另外,臺風(fēng)的形成除了需要地球的旋轉之外,還需要由一片溫暖的水域來(lái)提供能量,這就是為什么臺風(fēng)形成于低緯地區的原因。
臺風(fēng)旋轉方向和地轉偏向力的關(guān)系
臺風(fēng)旋轉方向:在北半球,臺風(fēng)和龍卷風(fēng)旋轉方向是逆時(shí)針,在南半球臺風(fēng)旋轉方向是順時(shí)針,這是因為臺風(fēng)旋轉方向受地轉偏向力影響的關(guān)系。臺風(fēng)的旋轉力來(lái)自地球自轉偏向力慣性作用,這是目前對臺風(fēng)形狀最權威的解釋。
但是,對于龍卷風(fēng)小范圍的旋轉、甚至是反方向旋轉的龍卷風(fēng)如果仍然采用地球自轉力解釋?zhuān)涂赡芟萦跓o(wú)法解釋的境地。所以臺風(fēng)、龍卷風(fēng)形成之謎解釋困惑至今。
但如果我們從另一角度來(lái)看臺風(fēng)、龍卷風(fēng)形成原因、那就容易簡(jiǎn)單的多。
如果我們把看不見(jiàn)的氣流運動(dòng)、看做是水的流動(dòng),那么水漩渦的形成機理就可以看做是臺風(fēng)、龍卷風(fēng)氣旋形成的原因。如果有一條自西往東的河流、如果河流的南岸突然轉向西北方向彎曲、那么在河流南岸彎曲處一定會(huì )產(chǎn)生逆時(shí)針?lè )较蛐D的漩渦;如果河流突然向南彎曲,在河流的北岸彎曲處一定會(huì )產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針?lè )较蛐D的漩渦。
對于氣流的運動(dòng)、臺風(fēng)、龍卷風(fēng)的產(chǎn)生、我們同樣可以把氣流自西往東的運動(dòng)看作為一條河流,作為北半球東南風(fēng)就像河流南岸向西北方向的彎曲、事實(shí)上東南風(fēng)就是給了自西往東的氣流改變方向的一個(gè)推力、結果就形成了逆時(shí)針旋轉的臺風(fēng),由于春夏季北半球不可能產(chǎn)生東北風(fēng)、所以北半球也就不可能產(chǎn)生順時(shí)針旋轉的臺風(fēng)(即便是有東北風(fēng)、也不可能產(chǎn)生臺風(fēng),因為寒冷下沉東北風(fēng)不可能像上升暖氣流那樣可以在高空遇冷下沉攜帶高空西風(fēng)力),而南半球春夏季東北風(fēng)正好形成了順時(shí)針旋轉臺風(fēng)。
臺風(fēng)、龍卷風(fēng)形成機理就是如此的簡(jiǎn)單,問(wèn)題是圍繞地球自西往東的氣流真實(shí)存在嗎?但如果這樣的氣流不存在,那么請問(wèn)臺風(fēng)又是如何形成的呢?
在此我們不妨仍然依舊假設相信、臺風(fēng)就是地球自轉偏向力帶動(dòng)形成的,那么地球就是一個(gè)靠慣性自轉的球體、地表上空的氣流就是靠慣性隨地球一起轉動(dòng),那么在這樣的前提下、赤道低緯度上升的氣流(形成臺風(fēng)主要是水蒸氣上升)相對于自轉的地球而言是沒(méi)有流動(dòng)的、因為氣流相對于地球自轉沒(méi)有向東運動(dòng)、事實(shí)上已經(jīng)產(chǎn)發(fā)生了向東運動(dòng)、如果上升氣流沒(méi)有向東運動(dòng)的話(huà)、那么氣流相對于地球自轉而言一定是在地球的西面,也就是說(shuō)上升氣流最快運動(dòng)速度就是與地球自轉速度保持一致,換言之氣流相對于地球而言沒(méi)有流動(dòng)(盡管氣流在不同緯度上隨地球自轉線(xiàn)速度是不一樣的、但相對于地球而言仍然在一條經(jīng)線(xiàn)上、沒(méi)有流動(dòng)),就像我們乘坐在運動(dòng)的汽車(chē)、火車(chē)、飛機上、我們不可能超越慣性速度,如果我們從運動(dòng)中的汽車(chē)、火車(chē)上向前進(jìn)方向上跳下地面,那么我們速度一定小于慣性速度,而對于氣流而言、它不是固體物質(zhì)、由于摩擦損耗事實(shí)存在、它相對于地球自轉速度而言、應該是遲后的、也就是說(shuō)地球上空的氣流應該是自東往西的、與地球自轉是相反的,那么這樣幾乎原地不動(dòng)或相當緩慢的與地球自轉相反方向的氣流顯然是難以形成氣旋的、就像沒(méi)有流動(dòng)的河流、無(wú)論河岸走向如何、都不可能產(chǎn)生漩渦一樣、況且與臺風(fēng)旋轉方向也是極大地不吻合的(在此即便是我們假設熱帶氣流向東偏向力存在,由于海洋暖濕氣流流向陸地西北方向,由此兩個(gè)方向力形成旋轉臺風(fēng),那么低緯度西海岸在暖濕氣流向東偏向力西南風(fēng)作用下,為何照樣容易形成沙漠呢?另外東南方向海洋暖濕氣流在流向西北方向陸地時(shí)也不可能中途轉向)。
由此看來(lái)臺風(fēng)源于地球自轉力的慣性帶動(dòng)是不能成立的,于是也就反證了圍繞地球自西往東氣流的真實(shí)存在。
也正是這一氣流真實(shí)存在,臺風(fēng)、龍卷風(fēng)的形成、我們便很容易理解、也正是得益于這一氣流的真實(shí)存在、它推動(dòng)了地球的自轉、臺風(fēng)形成機理,揭開(kāi)了星球自轉奧秘的新篇章,也正因為此,氣流越高旋轉速度越快,這也就是高空容易形成氣旋的根本原因、這也就是龍卷風(fēng)大大少于臺風(fēng)氣旋的根本原因。
之所以臺風(fēng)、龍卷風(fēng)多形成于春夏,是因為旋轉力的形成需要足量的上升氣體密度、氣流上升越高越容易受到西風(fēng)慣性速度的帶動(dòng)形成高速西風(fēng)、氣流密度越大越容易形成高氣壓、形成強大推力的東南風(fēng)(北半球),氣流旋轉合力越大,產(chǎn)生的海陸氣壓差就越大(相當于水流河岸的彎曲)、也就是氣旋推力越大。
龍卷風(fēng)之所以多形成于平原、丘陵、盆地,是因為同一平面可以提供足量集中上升的氣流,而不同平面由于熱量不同相互擴散、不容易形成上升氣流,因而同一平面形成的上升氣流容易形成旋轉合力、不同平面高度上升氣流速度是不一致的、因而不能形成合力,并且難以形成穩定梯度的定向氣壓差,這就是美國大平原容易發(fā)生龍卷風(fēng)的原因。
這一解釋既解開(kāi)了臺風(fēng)形成之謎,而且也很好地解開(kāi)了有關(guān)臺風(fēng)其他地點(diǎn)不能形成困惑。如冬季東北風(fēng)(北半球)、不能像南半球那樣夏季同樣的東北風(fēng)形成氣旋,是因為冬季冷氣流下沉、不能像上升氣流那樣攜帶西風(fēng)速度,因而冬季的東北風(fēng)它只有一個(gè)方向的力,不可能形成旋轉的力;零度的赤道線(xiàn)之所以不能形成氣旋,是因為赤道是東風(fēng)帶(與西風(fēng)帶相反)、削弱了高空西風(fēng)速度,另外與此同時(shí)南半球正是冬季、其赤道上吹的是下沉的東南風(fēng)與北半球形成的臺風(fēng)旋轉方向是相反的(雖兩者都是東南風(fēng)、但旋轉方向相反),故抵消了臺風(fēng)旋轉,所以赤道線(xiàn)形成不了臺風(fēng);美國龍卷風(fēng)多發(fā)生于春季,其原因困惑于今。
龍卷風(fēng)發(fā)生季節規律全球都是一樣的:春季氣流是最不穩定的時(shí)候,正是氣流最容易上升季節,冷暖氣流急劇逆轉、赤道暖氣流向兩極推進(jìn)、形成旋轉推力;春季也是垂直溫差最大的時(shí)候、氣候干旱、大氣灰塵含量最高、便于氣流上升后攜帶高空旋轉能量向下傳導,形成龍卷風(fēng)。
為什么南大西洋不產(chǎn)生熱帶氣旋(臺風(fēng))而北大西洋北美洲卻存在大量颶風(fēng)?那是因為北半球陸地分布在地球西北面、夏季時(shí)由于陸地氣溫高氣壓低、而海洋氣溫低氣壓高所以容易形成東南風(fēng)、于是也就容易形成熱帶氣旋;相對于南大西洋陸地南美洲只是一個(gè)狹長(cháng)陸地,難以形成強勁的東北風(fēng),況且智利、阿根廷狹長(cháng)島嶼地形由于東西海岸相距太近、難以形成低氣壓、就容易形成干旱之地,讓就形成不了熱帶氣旋沒(méi)有臺風(fēng)了。
如果按照地球偏向力解釋的話(huà),那么全球任何地方地球偏向力都是依據緯度平均分配的,憑什么南大西洋就沒(méi)不能形成氣旋?所以,臺風(fēng)旋轉方向和地轉偏向力可能沒(méi)有關(guān)系。
臺風(fēng)
人們對臺風(fēng)的命名始于20世紀初,據說(shuō),首次給臺風(fēng)命名的是20世紀早期的一個(gè)澳大利亞預報員,他把熱帶氣旋取名為他不喜歡的政治人物,借此,氣象員就可以公開(kāi)地戲稱(chēng)它。
在西北太平洋,正式以人名為臺風(fēng)命名始于1945年,開(kāi)始時(shí)只用女人名,以后據說(shuō)因受到女權主義者的反對,從1979年開(kāi)始,用一個(gè)男人名和一個(gè)女人名交替使用。
直到1997年11月25日至12月1日,在香港舉行的世界氣象組織(簡(jiǎn)稱(chēng)WMO)臺風(fēng)委員會(huì )第30次會(huì )議決定,西北太平洋和南海的熱帶氣旋采用具有亞洲風(fēng)格的名字命名,并決定從2000年1月1日起開(kāi)始使用新的命名方法。
新的命名方法是事先制定的一個(gè)命名表,然后按順序年復一年地環(huán)循重復使用。命名表共有140個(gè)名字,分別由世界氣象組織所屬的亞太地區的柬埔寨、中國、朝鮮、中國香港、日本、老撾、中國澳門(mén)、馬來(lái)西亞、密克羅尼西亞、菲律賓、韓國、泰國、美國以及越南等14個(gè)成員國和地區提供,每個(gè)國家或地區提供10個(gè)名字。這140個(gè)名字分成10組,每組的14個(gè)名字.按每個(gè)成員國英文名稱(chēng)的字母順序依次排列,按順序循環(huán)使用,即西北太平洋和南海熱帶氣旋命名表,同時(shí),保留原有熱帶氣旋的編號。特點(diǎn)是:每個(gè)名字不超過(guò)9個(gè)字母;容易發(fā)音;在各成員語(yǔ)言中沒(méi)有不好的意義;不會(huì )給各成員帶來(lái)任何困難;不是商業(yè)機構的名字;選取的名字應得到全體成員的認可,如有任何一成員反對,這個(gè)名稱(chēng)就不能用作臺風(fēng)命名。
臺風(fēng)結構
臺風(fēng)是一個(gè)深厚的低氣壓系統,它的中心氣壓很低,低層有顯著(zhù)向中心輻合的氣流,頂部氣流主要向外輻散。如果從水平方向把臺風(fēng)切開(kāi),可以看到有明顯不同的三個(gè)區域,從中心向外依次為:臺風(fēng)眼區、云墻區、螺旋雨帶區。
臺風(fēng)眼區:非常奇特,那里風(fēng)力很小,天氣晴朗,平均直徑為40千米,身臨其中的海員風(fēng)趣地稱(chēng)臺風(fēng)眼為臺風(fēng)的“世外桃源”。
云墻區:臺風(fēng)眼周?chē)鷮拵资、高十幾千米的云墻區,也稱(chēng)眼壁。這里云墻高聳,狂風(fēng)呼嘯,大雨如注,海水翻騰,天氣最?lèi)毫印?/p>
臺風(fēng)路徑
大多數臺風(fēng)形成于西北太平洋的一個(gè)區域,稱(chēng)為臺風(fēng)巷,在那里,地球上最強大的熱帶氣旋最常發(fā)生。
西北太平洋的臺風(fēng)路徑盡管千變萬(wàn)化,歸納起來(lái)大致可分為這樣三條:一是臺風(fēng)生成后,從菲律賓以東洋面一直向西移動(dòng),進(jìn)入南海,在我國廣東、海南沿;蛟侥涎睾5顷。一般在5-6、10-11月份出現的臺風(fēng)多取這條路徑;二是臺風(fēng)從菲律賓以東洋面向西北方向移動(dòng),穿過(guò)臺或日本的琉球群島,在我國臺、福建、浙和江蘇沿海一帶登陸。登陸后或者消失,或者再轉向東北入海,7-8月份出現的臺風(fēng)主要沿這條路徑活動(dòng);三是臺風(fēng)從菲律賓以東洋面直接向西北偏北方向移動(dòng),在東經(jīng)125°以東轉向東北的日本,這是5、10-11月臺風(fēng)最常見(jiàn)的拋物線(xiàn)路徑。生成于南海的臺風(fēng),移動(dòng)路徑較復雜,規律性不突出,難于歸納出常見(jiàn)路徑。
臺風(fēng)路徑遵循三個(gè)一般方向:
直道(或直跑者)。一般向西路徑影響菲律賓、中國南部、中國臺灣地區和越南。
拋物線(xiàn)的反曲軌道。風(fēng)暴反復影響菲律賓東部、中國東部、中國臺灣地區、韓國、日本和俄羅斯遠東地區。
向北軌道。從起源點(diǎn)開(kāi)始,風(fēng)暴向北移動(dòng),只影響小島嶼。
少數風(fēng)暴,如約翰颶風(fēng),由于起源于東太平洋/中太平洋并進(jìn)入西太平洋,因此被重新命名為臺風(fēng)。
螺旋雨帶區:云墻外是螺旋雨帶,這里有幾條雨(云)帶呈螺旋狀向眼壁四周輻合,雨帶寬幾十千米到幾百千米,長(cháng)幾千千米,雨帶所經(jīng)之處會(huì )降陣雨,出現大風(fēng)天氣。
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