词条 | 台风结构 |
释义 | 台风的范围很大,它的直径常从几百公里到上千公里,垂直厚度为十余公里,垂直与水平范围之比约一比五十。 水平方向台风在水平方向上一般可分为台风外围、台风本体和台风中心三部分。台风外围是螺旋云带,直径通常为400-600公里,有时可达800-1000公里;台风本体是涡旋区,也叫云墙区,它由一些高大的对流云组成,其直径一般为200公里,有时可达400公里;台风中心到台风眼区,其直径一般为10-60公里,大的超过100公里,小的不到10公里,绝大多数呈圆形,也有椭圆形或不规则的。 垂直方向(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。 台风云系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。 结构与能量台风在低层主要是流向低压的流入气流。由于角动量平衡,在内区可产生很强的风速,在高层是反气旋的流出气流。上下层环流之间通过强上升运动联系起来,这是台风环流的主要特征。 台风中最暖的温度是由下沉运动造成的,它正出现在眼壁内边缘以内,这里有最强的下沉运动。在台风低层最大风速半径处,辐合最强,最大风速值半径的大小随高度变化甚小,并位于眼壁之中。另外台风结构的不对称性也是今年来人们注意的特点,分析表明,无论是在台风内区和外区都有明显的不对称性,这种不对称性对于台风发展和动量及动能的输送等有重要的作用。 天气尺度的台风是大气中很强的动能源,因而从能量上台风对大气环流的变化和维持应有重要的影响,这个问题已经引起了人们的注意。在能量问题上今年来有人还指出,角动量的水平涡旋输送在台风外区很重要;另外,在外区动量的产生和输送也很重要,它们在台风能量收支中不应加以忽略,这些都与台风的不对称性有关。 |
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