颱風怎麼形成?
颱風的形成需要幾個方面的條件:海面水溫在26.5℃以上;一定的正渦度初始擾動;環境風在垂直方向上的切變小;低壓或雲團擾動至少離赤道幾個緯度。由於如今人們對臺風形成的認識並不充分,因此,這些只是颱風形成的必要條件。具備這些條件,不等於就有颱風發生。颱風發生是一個複雜的過程,至今尚未徹底搞清。
颱風的形成需要以下幾個方面的條件:海面水溫在26.5℃以上;一定的正渦度初始擾動;環境風在垂直方向上的切變小;低壓或雲團擾動至少離赤道幾個緯度。由於如今人們對臺風形成的認識並不充分,因此,以上所列只是颱風形成的必要條件。颱風的初始階段爲熱帶低壓,從最初的低壓環流到中心附近最大平均風力達八級,一般需要2天左右,慢的要三四天,快的只要幾個小時。在發展階段,颱風不斷吸收能量,直到中心氣壓達到最低值,風速達到最大值。而颱風登陸陸地後,受到地面摩擦和能量供應不足的共同影響,颱風會迅速減弱消亡。
雖然每個颱風形成的地區,達到的強度各不相同,但是人們從大量颱風的發生與發展的觀測資料中,歸納出了幾種颱風形成必備的基本條件。至2020年,學術界公認的四點是:
1、有一個原先存在的擾動
颱風都是從一個原先存在的熱帶低壓擾動發展而形成的。據我國的統計,西太平洋-南海地區熱帶氣旋來源於四種初始擾動熱帶輻合帶中的擾動,佔80%~85%;東風波,約佔10%;中高緯長波槽中的切斷低壓,或高空冷渦,約佔5%;斜壓性擾動,約佔5%以下。
2、暖性洋麪,海水溫度高於26.5℃
熱帶海洋上低層大氣的溫度和溼度,主要決定於海表面水溫(SST),SST越高,則低層大氣的氣溫越高、溼度越大,位勢不穩定越明顯。颱風形成於SST≥26~27℃的暖洋麪上,一般來說,全球熱帶海洋麪上全年都滿足此條件,只有赤道東南太平洋全年SST≤26.5℃,這是這裏沒有颱風發生的主要原因。
3、生成位置一般距赤道5個緯距之外
地轉參數的作用有利於氣旋性渦旋的生成。在不考慮摩擦作用並忽略傾斜項的等壓面座標系中的渦度方程如下:
該式表明,對給定的輻合值,渦度隨時間的變化正比於絕對渦度的大小。在赤道上f=0,如果擾動的相對渦度也爲零,則無論輻否有多大,擾動的渦度也不會增加。在離開赤道一定緯度的地區f≠0,輻合能引起渦度的增大,並且對相同的輻合,離開赤道越遠渦度的產生率越高。
因此,颱風都生成於距赤道5個緯距以外的熱帶海洋上,只有西北太平洋有個別颱風形成於3°N附近。但在赤道附近3個緯距以內鮮有發現颱風形成。
4、整個對流層風的垂直切變要小
對流層風速垂直切變的大小,決定着一個初始熱帶擾動中分散的對流釋放的潛熱,能否集中在一個有限的空間之內。如果垂直切變小,上下層空氣相對運動很小,則凝結釋放的潛熱始終加熱一個有限範圍內的同一些氣柱,而使之很快增暖形成暖中心結構,初始擾動能迅速發展形成颱風。反之,如果上下切變大,潛熱將被很快輸送出擾動區的上空,不能形成暖性結構,也不可能形成颱風。
上面所講的只是颱風產生的必要條件,具備這些條件,不等於就有颱風發生。颱風發生是一個複雜的過程,至今尚未徹底搞清。
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