冷空氣對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展的作用 臺(tái)風(fēng)和冷空氣相遇會(huì)發(fā)生什么

導(dǎo)語(yǔ)：從臺(tái)風(fēng)生成的初期來(lái)看,，冷空氣的侵入往往為熱帶擾動(dòng)提供了必要的動(dòng)力條件,，熱帶擾動(dòng)是臺(tái)風(fēng)形成的初級(jí)階段，通常表現(xiàn)為一片暖濕空氣的不穩(wěn)定狀態(tài),，當(dāng)冷空氣與這片暖濕空氣相遇時(shí),，由于兩者之間的溫度差異，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的垂直風(fēng)切變,，這種風(fēng)切變有助于擾動(dòng)內(nèi)部的對(duì)流活動(dòng)加強(qiáng),，進(jìn)而促進(jìn)熱帶擾動(dòng)向臺(tái)風(fēng)胚胎的轉(zhuǎn)化,，下面就一起去看看臺(tái)風(fēng)和冷空氣相遇會(huì)發(fā)生什么。

冷空氣對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展的作用

冷空氣

臺(tái)風(fēng)是一種暖心系統(tǒng),，如有強(qiáng)冷空氣流入臺(tái)風(fēng)時(shí),，會(huì)破壞臺(tái)風(fēng)的暖心，使臺(tái)風(fēng)減弱和消亡或變性為溫帶氣旋,。進(jìn)入中緯度西風(fēng)帶的臺(tái)風(fēng)經(jīng)常會(huì)遇到這種情況,。但冷空氣還有另一種相反的作用，如果冷空氣較弱,，而且主要影響臺(tái)風(fēng)外圍環(huán)流,，可以有利于臺(tái)風(fēng)的發(fā)生發(fā)展，這種情況主要發(fā)生在秋冬季,。

長(zhǎng)期以來(lái),，對(duì)于冷空氣活動(dòng)和臺(tái)風(fēng)加強(qiáng)與減弱之間的關(guān)系人們有著不同的看法。有人認(rèn)為冷空氣會(huì)使臺(tái)風(fēng)加強(qiáng),，也有人認(rèn)為冷空氣會(huì)使臺(tái)風(fēng)減弱或填塞,。這種認(rèn)識(shí)上的差異主要是由分析的冷空氣強(qiáng)弱、熱帶擾動(dòng)特點(diǎn)以及相互作用過(guò)程的不同造成;也由于冷空氣作用不是影響臺(tái)風(fēng)發(fā)展的唯一因子?，F(xiàn)在雖然有不少人贊成適量的冷空氣活動(dòng)能促使臺(tái)風(fēng)形成,，但對(duì)冷空氣影響臺(tái)風(fēng)的發(fā)展過(guò)程并不是很清楚的。對(duì)于影響的機(jī)制雖然也提出一些看法,，但缺乏足夠事實(shí)證明,。李憲之3很早就提出冷空氣作為臺(tái)風(fēng)生成時(shí)的外力引發(fā)作用。他認(rèn)為足夠強(qiáng)烈的冷空氣侵襲,，特別是從他一半球發(fā)源的冷空氣的侵襲可使潮濕不穩(wěn)定的空氣強(qiáng)迫抬升,，釋放出大量潛熱，從而使臺(tái)風(fēng)加強(qiáng),。李憲之認(rèn)為冷空氣的侵入是臺(tái)風(fēng)生成的必要條件之一,。后來(lái)上海中心氣象臺(tái))根據(jù)1958年7—8月赤道圖分析，證實(shí)了李憲之的說(shuō)法,。盛夏北半球的冷空氣活動(dòng)比較微弱,，很少到達(dá)低緯地區(qū)，因而來(lái)自另一半球的冷空氣作用就顯得比較明顯,。

但是在春季和秋冬季,，北半球冷空氣活動(dòng)和勢(shì)力較強(qiáng)，有可能到達(dá)熱帶地區(qū)和熱帶擾動(dòng)發(fā)生作用,。這種情況尤以秋季和南海地區(qū)為常見,。華南預(yù)報(bào)員很早就注意到北半球冷空氣對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響[35]。經(jīng)驗(yàn)表明,，當(dāng)高空環(huán)流經(jīng)向度較強(qiáng)時(shí),，冷空氣就能夠來(lái)到低緯度,，使華南低空和地面維持著東北氣流，有利于南海發(fā)展成臺(tái)風(fēng),。后來(lái)又有不少人對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究,支持了冷空氣促使臺(tái)風(fēng)發(fā)展的看法,，如張馴良分析了1958年10月20—26日一次南海臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化時(shí)指出，有冷空氣停滯南海北部,，對(duì)南海臺(tái)風(fēng)的形成和加強(qiáng)是一個(gè)有利因素,。廣東省氣象臺(tái)認(rèn)為適當(dāng)?shù)睦淇諝馊肭志哂屑ぐl(fā)作用，能促使南海臺(tái)風(fēng)生成,。并且把冷空氣的激發(fā)作用作為一個(gè)預(yù)報(bào)判據(jù),，結(jié)合其它條件來(lái)預(yù)報(bào)南海臺(tái)風(fēng)的生成。冷空氣入侵南海通常有三種方式：

(1)華南地區(qū)有鋒面低壓移到南海,，在鋒消后的低槽上產(chǎn)生熱帶低壓;或者是冷空氣擴(kuò)散到南海熱帶輻合區(qū)的北側(cè)。

(2)太平洋臺(tái)風(fēng)在我國(guó)臺(tái)灣省以東轉(zhuǎn)向北上,，其西側(cè)的偏北氣流攜帶不明顯的冷空氣入侵,。

(3)南海中部的中低層往往是相對(duì)暖區(qū)，華南地區(qū)的東到東北風(fēng)和南海南部的西南風(fēng)具有冷平流性質(zhì),。冷空氣入侵的三種方式有時(shí)是單獨(dú)出現(xiàn)的,，有時(shí)是三種或兩種同時(shí)出現(xiàn)。在秋季第一種方式最常見,。這時(shí)冷空氣是采取低層擴(kuò)散的方式向南侵入的,。在500毫巴上在華南和南海北部還維持著副熱帶高壓脊，冷空氣可以在700毫巴以下從低層到達(dá)副熱帶高壓脊線以南,，與高壓南側(cè)的熱帶系統(tǒng)發(fā)生相互作用,。這種冷空氣由于變性明顯，作用時(shí)強(qiáng)度已經(jīng)比較弱,。秋季不少臺(tái)風(fēng)的發(fā)生發(fā)展就是在這種較弱冷空氣作用下完成的,。關(guān)于冷空氣對(duì)臺(tái)風(fēng)加強(qiáng)的作用機(jī)制現(xiàn)在還沒(méi)有一致的看法，根據(jù)許多人的研究,，可以歸納為五個(gè)方面,。

(1)冷空氣的入侵使潮濕不穩(wěn)定空氣發(fā)生明顯擾動(dòng)，形成大范圍的陣性降水,，引起潛能大量釋放,，加速上升氣流。這強(qiáng)調(diào)冷空氣從低層侵入時(shí)對(duì)暖空氣的強(qiáng)迫抬升作用,。這個(gè)看法缺乏觀測(cè)上的證明,。

如果這個(gè)看法是正確的，應(yīng)在冷空氣侵入方位有更旺盛的對(duì)流云發(fā)展,，而實(shí)際上卻常出現(xiàn)晴空干舌,。

(2)冷空氣的入侵增加了臺(tái)風(fēng)外圍的氣壓梯度,，加強(qiáng)了華南地區(qū)和南海北部的東北季風(fēng)或偏東信風(fēng)。在東北風(fēng)和南海南部的西南氣流共同作用下,，促使低壓周圍氣旋性環(huán)流的加強(qiáng),，從而引起動(dòng)量向內(nèi)部傳遞，加速臺(tái)風(fēng)的發(fā)生發(fā)展,。對(duì)于熱帶輻合區(qū)的渦旋,，東北風(fēng)的加強(qiáng)還可直接增加其低層輻合作用。廣東省氣象臺(tái)和Fettl37]都強(qiáng)調(diào)了這個(gè)機(jī)制的可能性,。Fett根據(jù)1966年10月30日—11月5日西太平洋一個(gè)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)(Marie臺(tái)風(fēng))的個(gè)例概括出冷鋒深入低緯度與熱帶輻合區(qū)擾動(dòng)相互作用的四個(gè)階段模式,。由于兩個(gè)系統(tǒng)接近后，氣壓梯度增加,，在低壓或風(fēng)暴之北側(cè)風(fēng)速增大,，氣旋性渦度相應(yīng)也增大，風(fēng)暴迅速加強(qiáng)成臺(tái)風(fēng),。最后臺(tái)風(fēng)向西北移動(dòng),，冷鋒則向東移走。

(3)在冷鋒到達(dá)南海北部和中部時(shí),，仍具有一定的斜壓性,，即有一定強(qiáng)度的水平溫度梯度存在。當(dāng)擾動(dòng)從東南面移近時(shí),，斜壓能量釋放可供給一部分?jǐn)_動(dòng)初期發(fā)展的動(dòng)能,。如果有冷暖空氣同時(shí)從不同方位侵入擾動(dòng)，則可在擾動(dòng)內(nèi)外地區(qū)造成較強(qiáng)的斜壓性,，促使擾動(dòng)發(fā)展,。Erickson分析的一個(gè)大西洋颶風(fēng)(Dorothy)就是這種情況，干空氣從北及西北方侵入風(fēng)暴區(qū),，而暖空氣從西,、西南、南側(cè)侵入風(fēng)暴區(qū),，結(jié)果在風(fēng)暴中心的西南及西北方形成一個(gè)強(qiáng)斜壓區(qū),，并使位能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，促使臺(tái)風(fēng)發(fā)展,。由于這種能源供應(yīng)與溫帶氣旋相似,，所以擾動(dòng)開始具有溫帶氣旋的一些特征(如螺旋云系、晴空干舌等),。以后隨著高空槽的東移,，冷空氣影響減弱，風(fēng)暴主要在潛熱作用下發(fā)展成暖心的臺(tái)風(fēng),。

(4)冷鋒到達(dá)熱帶地區(qū)所產(chǎn)生的大范圍對(duì)流云系是熱帶擾動(dòng)發(fā)展的有利環(huán)境條件,。NamiasI33在分析1972年6月10—20日Agnes颶風(fēng)形成過(guò)程時(shí)發(fā)現(xiàn),，前期有大量冷空氣流入熱帶。6月9日冷高壓從北美中部向東南方向移動(dòng),，其前方冷鋒十分明顯,。11日冷鋒出海，12日到達(dá)加勒比海地區(qū),，以后準(zhǔn)靜止在該區(qū),。由于冷鋒的作用，在海面產(chǎn)生了大范圍的對(duì)流云系,，冷鋒附近一般具有較大的氣旋性渦度場(chǎng),，在高空水汽含量也較高。這些為熱帶擾動(dòng)的發(fā)展提供了有利的大尺度環(huán)境條件,。10日從南面異常高的暖海面有一個(gè)中尺度云系通過(guò)赤道移入北半球,，它具有強(qiáng)烈的對(duì)流單體，14日進(jìn)入靜止鋒云區(qū),，結(jié)果在上述有利環(huán)境條件下,，以這個(gè)熱帶云團(tuán)為核心，把周圍的冷鋒云系組織起來(lái),，逐漸發(fā)展成Agnes颶風(fēng),。在南海地區(qū),，也能看到這種情況,。在衛(wèi)星云圖上尤其明顯，當(dāng)熱帶擾動(dòng)云系與冷鋒云系相接時(shí),，大量的冷鋒云系被卷入熱帶擾動(dòng)中,，隨后熱帶擾動(dòng)能發(fā)展起來(lái)。

冷空氣

(5)與冷空氣有關(guān)的低空東北季風(fēng)的建立和增強(qiáng)對(duì)臺(tái)風(fēng)的生成和發(fā)展可能起重要作用,。在秋季,，隨著冷空氣的向南爆發(fā)，冷鋒常能到達(dá)南海北部和中部,。并且由于氣壓梯度的加大,，在南海中、北部同時(shí)出現(xiàn)一次東北季風(fēng)的爆發(fā)過(guò)程(東北季風(fēng)潮),。此時(shí)在2公里以下相應(yīng)可建立起一支東北風(fēng)低空急流,，并能維持幾天時(shí)間。因而在急流軸以南的低空地區(qū),，出現(xiàn)一片氣旋性水平切變區(qū),。此時(shí)如果有熱帶擾動(dòng)移入這片氣旋性切變區(qū)，除增強(qiáng)擾動(dòng)外圍的環(huán)流外,，更重要的是得到正渦度,，使擾動(dòng)低空輻合氣流加強(qiáng),，從而促使擾動(dòng)的對(duì)流更加旺盛，云量迅速增多,，低壓很快發(fā)展成臺(tái)風(fēng),。這個(gè)過(guò)程說(shuō)明，在熱帶擾動(dòng)周圍的氣流場(chǎng)上,，基本氣流的渦度變化是有利于氣旋性渦旋渦度(環(huán)流)的發(fā)展,。根據(jù)計(jì)算1在東北季風(fēng)軸以南4°緯距內(nèi)，具有較大的氣旋性水平切變渦度,，在1×10-5秒-以上,。因而可以粗略地認(rèn)為，熱帶擾動(dòng)進(jìn)入急流軸以南4°緯距內(nèi),，就受到冷空氣的作用,，在文獻(xiàn)[36]中曾給出這類臺(tái)風(fēng)形成的天氣學(xué)模式。

上面所述五種作用機(jī)制有時(shí)幾種可同時(shí)出現(xiàn),，有時(shí)以一種為主,，例如在冷空氣較強(qiáng)時(shí)，在南海北部可建立明顯的低空東北季風(fēng),，如7012.7125號(hào)臺(tái)風(fēng)的發(fā)展就是如此,，這時(shí)(5)的作用可能很重要。有時(shí)冷鋒到達(dá)南?？伸o止幾天,，云系較密，而東北季風(fēng)潮并不明顯,，這時(shí)以(4)的作用為主,。因而在分析冷空氣對(duì)臺(tái)風(fēng)的作用時(shí)，應(yīng)根據(jù)冷空氣強(qiáng)弱,，天氣過(guò)程和熱帶擾動(dòng)的特點(diǎn)等確定兩者是否可能發(fā)生相互作用,。最后我們給出冷空氣對(duì)7216號(hào)(1972年9月28日—10月1日)臺(tái)風(fēng)作用的情況來(lái)說(shuō)明一般的作用過(guò)程。這次冷空氣活動(dòng)并不很強(qiáng),，地面冷高壓主要向東移動(dòng),。因而南海北部沒(méi)有出現(xiàn)明顯的東北季風(fēng)潮。冷空氣與臺(tái)風(fēng)相互作用可能主要發(fā)生在冷鋒尾端與熱帶擾動(dòng)接近或連接的時(shí)候,。在500毫巴上我國(guó)沿岸是一個(gè)高空槽,，槽底只伸展到25°N附近，它引導(dǎo)冷空氣向東南移動(dòng),。由于中高層25°N以南仍為副熱帶高壓和東風(fēng)帶控制,，所以冷空氣主要在低層向東南擴(kuò)展，以850毫巴上最明顯(圖略)。冷空氣主要分兩股南下,，一股由貝加爾湖南下,，29日到達(dá)我國(guó)臺(tái)灣省東南面的海上;另一股冷空氣從新疆侵入，29日到達(dá)南海北部,，結(jié)果在115°—125°E范圍內(nèi)(20°N附近)造成了3°—4℃的降溫,。

圖中描有相近時(shí)刻的云系。29日,，冷鋒到達(dá)南海北部,，鋒后有減弱的云帶相配合。熱帶擾動(dòng)這時(shí)已移到菲律賓北部,，與冷鋒相距3個(gè)緯距,。擾動(dòng)對(duì)應(yīng)于一團(tuán)云系，初步具有螺旋結(jié)構(gòu),。這個(gè)擾動(dòng)在這以前非常淺薄,，大約只在3公里以下有氣旋性環(huán)流，在700毫巴以上已轉(zhuǎn)為高壓環(huán)流,。而熱帶輻合區(qū)位于此擾動(dòng)之南,，約10°N附近，所以這種擾動(dòng)可能是東風(fēng)氣流中低層的東風(fēng)波動(dòng),。30日,，冷鋒東移，并進(jìn)一步減弱,，其尾端與熱帶云系相連接,。北側(cè)氣壓梯度增大，偏東風(fēng)從4米/秒增大到10米/秒,。這表明冷空氣與擾動(dòng)已發(fā)生作用,。云型的變化最明顯,。在消散的冷鋒云系與低壓云系連接時(shí),，在擾動(dòng)的西南側(cè)出現(xiàn)一條干舌(無(wú)云區(qū)),這條干舌一直進(jìn)入低壓中心將近一圈左右。

這種現(xiàn)象在其它冷空氣對(duì)臺(tái)風(fēng)作用個(gè)例中也觀測(cè)到過(guò),。它表明由于冷空氣的作用使熱帶擾動(dòng)更具有類似溫帶氣旋的云型,。第二天(10月1日),熱帶擾動(dòng)得到了迅速的發(fā)展。從9月30日14點(diǎn)到10月1日14點(diǎn)24小時(shí)內(nèi)最大風(fēng)力從10米/秒增至40米/秒,，中心氣壓從1006毫巴下降到990毫巴,。臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的溫度在10月1日上升也很快。由于沒(méi)有高層溫度探測(cè)資料,，只以700毫巴附近而論,，從10月1日11時(shí)到14時(shí)3小時(shí)內(nèi)，上升2—5℃。云型也發(fā)生明顯變化,，螺旋結(jié)構(gòu)緊密,，密蔽云區(qū)擴(kuò)大，變成臺(tái)風(fēng)云型,。

臺(tái)風(fēng)和冷空氣相遇會(huì)發(fā)生什么

這個(gè)假設(shè)條件是不成立的,，至少觀測(cè)史上沒(méi)有過(guò)。未來(lái)氣候變化,，不能排除某天副高特別強(qiáng),，極其異常，偏北,，呈現(xiàn)方頭形狀,，如同8-9月形態(tài)，可能使得臺(tái)風(fēng)到東海,，此時(shí)還要趕上中高緯度橫槽轉(zhuǎn)豎,，寒潮爆發(fā)，才能出現(xiàn)冬季強(qiáng)冷空氣和臺(tái)風(fēng)在華東相遇的情況,。

臺(tái)風(fēng)和冷空氣如果真遇到了,，可能出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，雷雨大風(fēng)冰雹,，甚至局地龍卷,。

冬季強(qiáng)冷空氣和臺(tái)風(fēng)就算相遇，一般也是發(fā)生在南海上,，或者菲律賓或臺(tái)灣島東邊,。這個(gè)季節(jié)臺(tái)風(fēng)跑到華東，可能性幾乎為零,，因?yàn)楦备呦鄬?duì)偏南,，冬季的臺(tái)風(fēng)通常都是在低緯度地區(qū)爬行，好比圍棋里面,，在二路爬,，華東相當(dāng)于中腹了，進(jìn)不來(lái)的,。

如果是在南海上相遇,，一般冷空氣會(huì)打壓臺(tái)風(fēng)向西南折，減弱消散;

如果是遠(yuǎn)海上,，可能高空槽引導(dǎo)臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向東北跑掉,。

但也可能破壞臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)明顯減弱,，被壓制折向西南,，散掉。

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