極槽和副熱帶氣旋的區(qū)別 熱帶氣旋過(guò)境前后天氣變化

導(dǎo)語(yǔ)：極槽和副熱帶氣旋作為兩種截然不同的天氣系統(tǒng)，在形成機(jī)制、特征以及對(duì)區(qū)域氣候的影響上都存在著顯著的區(qū)別,，極槽主要影響中緯度地區(qū),，表現(xiàn)為大風(fēng)、降溫,、雨雪等天氣特征；而副熱帶氣旋則主要影響副熱帶地區(qū)，表現(xiàn)為溫暖,、潮濕和降雨等天氣特征,，這些差異不僅有助于我們更深入地理解大氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制，也為天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)提供了重要的依據(jù),，接下來(lái)就一起去看看熱帶氣旋過(guò)境前后天氣變化吧,！

極槽和副熱帶氣旋的區(qū)別

臺(tái)風(fēng)

產(chǎn)生臺(tái)風(fēng)的擾動(dòng)大部分發(fā)生在熱帶和副熱帶地區(qū)(25°N 以南),但也有一小部分?jǐn)_動(dòng)起源于副熱帶高壓以北中緯度西風(fēng)帶中。當(dāng)中緯度經(jīng)向環(huán)流明顯發(fā)展時(shí),，西風(fēng)帶中會(huì)出現(xiàn)大振幅的槽,，它們往往從極區(qū)一直向南伸展到熱帶地區(qū)，這種槽叫極槽,，也叫延伸槽,。

冷空氣沿著延伸槽流向赤道，經(jīng)常使熱帶地區(qū)大氣靜力穩(wěn)定度減小,，以此觸發(fā)熱帶天氣活動(dòng)發(fā)生和發(fā)展起來(lái),。同時(shí)在延伸槽的東側(cè)，低緯度的能量和云系也不斷向北輸送和平流,，?進(jìn)入中緯度地區(qū),。尤其當(dāng)延伸槽南端與熱帶輻合區(qū)相連時(shí)，槽前的強(qiáng)烈西風(fēng)可促使云系在高空大范圍北涌(叫云涌),它們是中緯度地區(qū)壞天氣的制造者,。因而極槽是中低緯度大氣環(huán)流相互作用的重要天氣系統(tǒng),。一般情況下低壓槽是向東移動(dòng)的，如果由于西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽調(diào)整,，上游高壓脊穩(wěn)定發(fā)?展,，則下游的高空槽移速減慢，異常發(fā)展,，不斷向南延伸,，其南部可伸入到熱帶地區(qū)。另?外,，當(dāng)副熱帶高壓?jiǎn)误w弱,，其南側(cè)東風(fēng)氣流厚度淺薄(只3—5公里)時(shí)，西風(fēng)槽也易于南伸,。

由于延伸槽是發(fā)生在西風(fēng)環(huán)流強(qiáng)烈發(fā)展的背景下,，故主要出現(xiàn)在冬季，其次是初夏和?秋末,。在盛夏臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻繁時(shí)期很少出現(xiàn),，因而極槽主要影響臺(tái)風(fēng)季早期(春季和初夏)?和末期(秋季)的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)。有時(shí)極槽在延伸到熱帶地區(qū)后,，由于南北移速不同(北快南慢),或者由于北部暖高壓?發(fā)展,，會(huì)使槽南部與西風(fēng)帶主體斷開，切斷在低緯地區(qū)成為孤立的環(huán)流系統(tǒng),。以后這部分?環(huán)流在副熱帶高壓東側(cè)東風(fēng)氣流引導(dǎo)下開始向東移動(dòng),，逐漸演變成熱帶天氣系統(tǒng),。Riehl?曾認(rèn)為，這些斷開的槽后來(lái)可演變成東風(fēng)波,。如果延伸槽切斷在副熱帶或熱帶的部分是?一個(gè)閉合的低壓環(huán)流,，則這種環(huán)流可逐漸變性，演變成熱帶氣旋或臺(tái)風(fēng)或副熱帶氣旋,。在?整個(gè)太平洋都能出現(xiàn)延伸槽及其切斷過(guò)程,。

在冷季，尤其是在東太平洋上(15°—30°N,170°E—140°W)?這種過(guò)程常常見(jiàn)到,。在我國(guó)東部沿海和南海地區(qū)也常出現(xiàn)延伸槽,，尤其?是在過(guò)渡季節(jié)，無(wú)論從北方槽中或南支槽中都可以在熱帶或副熱帶切斷出冷渦,，以后在東?海和南海逐漸發(fā)展成臺(tái)風(fēng),。副熱帶氣旋是與延伸槽有關(guān)的一種熱帶或副熱帶低壓環(huán)流系統(tǒng)，它在對(duì)流層中部最?強(qiáng),。主要出現(xiàn)在冷季東太平洋和西太平洋的熱帶或副熱帶地區(qū),。Simpson最早對(duì)東太?平洋的副熱帶氣旋作了詳細(xì)的天氣學(xué)分析，他指出這種氣旋是冬季發(fā)生在東太平洋的主?要天氣系統(tǒng),，在夏威夷叫柯諾氣旋,，經(jīng)常造成大雨。根據(jù)他分析的20年中11—3月76個(gè)?柯諾風(fēng)暴,，發(fā)現(xiàn)風(fēng)暴有兩種起源,。大約2/3是由低緯的地面錮囚氣旋(被北面暖高壓阻隔?在低緯的)在高空西風(fēng)槽迭加啟動(dòng)下發(fā)展而成;另1/3是由對(duì)流層中上部切斷低壓的斜壓?發(fā)展而成，以后它們的環(huán)流逐漸向下伸展到地面,，并迅速獲得一些熱帶特征,，所以稱它們?為副熱帶氣旋。

但是副熱帶氣旋一旦形成,，不論其起源如何，?一般的結(jié)構(gòu)和演變過(guò)程都大?致相似,。根據(jù)?Simpson 給出的熱帶氣旋的風(fēng)和降水的綜合模式,，最大風(fēng)速和降水出現(xiàn)在風(fēng)暴的東半部離中心500—800公里范圍內(nèi)。在風(fēng)暴的中心部分(160公里以內(nèi))大多數(shù)副熱 帶氣旋的氣壓梯度和風(fēng)速很弱,，和熱帶氣旋的分布完全不同,。副熱帶氣旋的發(fā)展有兩種 可能， 一般是移入鋒生區(qū),，再生出一個(gè)氣旋波;有時(shí)在風(fēng)暴中心附近潛熱釋放的作用下,，形成暖心，具有熱帶風(fēng)暴的特征,。Ramage也研究了副熱帶氣旋的風(fēng)場(chǎng)和天氣分布,，得到?最強(qiáng)的風(fēng),、最大氣壓梯度、最大的輻合都位于對(duì)流層中部400—600毫巴層中,。圖3.23是他給出的副熱帶氣旋模式,。最大水平輻合在600毫巴附近，在此層以上產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng),，以 下產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng),。風(fēng)暴的眼相當(dāng)大，直徑可能大于200公里,，其中只有散亂的云,，沒(méi)有什么天氣。

明顯的天氣位于離中心160—500公里區(qū)域,。在500公里以外,，只有散亂的云。?在近面層即下沉逆溫層之下,，情況與信風(fēng)區(qū)相似,。?Ramage?的模式表明，其天氣分布比?Simpson?的更為對(duì)稱,。副熱帶氣旋的生命史很長(zhǎng),，?一般可維持幾周時(shí)間。為什么這種高空冷性氣旋性環(huán)流?在斷絕了冷空氣供應(yīng)后在降水和凝結(jié)增熱作用下仍能長(zhǎng)期存在,，并且有時(shí)加強(qiáng)伸展到地?面呢?原因在于副熱帶氣旋除了受到地面摩擦力較小以外,，主要是由于它是一種直接的?能量制造系統(tǒng)，不需要有外界的能量輸入,。從圖可見(jiàn),，在風(fēng)暴的上升部分，離中心500公?里以外,，上升運(yùn)動(dòng)弱,。越近中心，上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),，這導(dǎo)致凝結(jié)和深厚降水云層的發(fā)展,。因?為在這里上升冷卻是按濕絕熱過(guò)程(周圍按干絕熱過(guò)程),故高空相對(duì)是暖心，這與熱帶氣?旋環(huán)流相似,，是一種直接環(huán)流,，能量向外輸出。

同樣在風(fēng)暴周圍下沉部分的空氣由于受蒸發(fā)冷卻的影響,，變成飽和,，按濕絕熱增暖，在各層比四周的干暖空氣為冷或重，因而也是一?種直接環(huán)流,。由于上述副熱帶氣旋的能量制造特征,，氣旋不會(huì)很快就地衰亡，能維持很?久,。最后被極地西風(fēng)帶中大振幅槽所吸收,。夏季在南海和中南半島一帶也有副熱帶氣旋發(fā)展，但比起東太平洋和阿拉伯海東北?部要少,。在中南半島南端,，副熱帶氣旋造成了該地區(qū)年降水的25%。這些地區(qū)副熱帶氣?旋的演變過(guò)程大致有三種情況：

(1)在青藏高原以東,，在對(duì)流層中部如有大振幅槽向南?伸展時(shí),，可有低壓從槽中切斷出來(lái)，位于泰國(guó)或中南半島上空,。如果高空槽位于我國(guó)沿?海,，低壓可在南部切斷，這種過(guò)程與夏威夷群島附近冬季柯諾風(fēng)暴的發(fā)展相似,。產(chǎn)生的副?熱帶氣旋幾天后減弱,。

(2)在氣旋發(fā)展前1—3天，在中南半島南部和南海西部建立起氣?旋性西風(fēng)氣流,，3公里處風(fēng)速達(dá)20米/秒,，而地面風(fēng)速較弱。這時(shí)在南海在對(duì)流層中部的?渦度中心東側(cè)地面可有低壓形成,。當(dāng)?shù)蛪合蛭饕苿?dòng),、加強(qiáng)并位于高空渦度中心下方時(shí)，達(dá)?到最大強(qiáng)度,，風(fēng)力可有8級(jí),。以后這種副熱帶氣旋保持靜止2—3天，最后移向我國(guó)華南?或中南半島減弱,。在這種氣旋出現(xiàn)前,，常有季風(fēng)加強(qiáng)現(xiàn)象，3公里處出現(xiàn)季風(fēng)潮,。隨著副?熱帶氣旋的發(fā)生發(fā)展,，又進(jìn)一步使氣壓梯度增加，季風(fēng)增強(qiáng),。但這種情況下最強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)層?次比臺(tái)風(fēng)情況下要高。

(3)在一個(gè)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)移入華南或北部灣,，并迅速填塞后,，在不久前大?量流向臺(tái)風(fēng)的深厚西風(fēng)氣流中，可有對(duì)流層中部氣旋性渦旋發(fā)展，以后這個(gè)新生的環(huán)流系統(tǒng)如(2)一樣加強(qiáng)成副熱帶氣旋,。這種過(guò)程與Bergeron過(guò)去提出的假設(shè)是一致的：在填?塞臺(tái)風(fēng)中出現(xiàn)的升壓,，必由其它地方的降壓補(bǔ)償。這可能是通過(guò)一種波狀的能量頻散機(jī)?制完成?,。在阿拉伯海東北部和印度西海岸一帶,，也是副熱帶氣旋發(fā)生的地區(qū)。主要出現(xiàn)在西?南季風(fēng)季,。Miller?和 Keshavamurthy(76曾對(duì)該地區(qū)的幾個(gè)副熱帶氣旋作過(guò)詳細(xì)的分析,，其?結(jié)構(gòu)與東太平洋副熱帶氣旋結(jié)構(gòu)有不少相似處。在季風(fēng)區(qū)其它地方也觀測(cè)到副熱帶氣旋?的存在,。因而副熱帶氣旋是熱帶大氣中一種重要的環(huán)流系統(tǒng),。

臺(tái)風(fēng)

在熱帶和副熱帶地區(qū)還有一種氣旋，它們既不屬于熱帶氣旋,，也不屬于副熱帶氣旋,。從氣旋的能量來(lái)源看，它們是在潛熱和冷暖氣團(tuán)間斜壓位能的共同作用下發(fā)生發(fā)展的,。?Simpson?等把這種氣旋叫做混合類氣旋或中性氣旋,。在大西洋上平均每5個(gè)熱帶氣旋中 就有一個(gè)是這種與斜壓能量有關(guān)的熱帶氣旋。Simpson?曾描述了這種氣旋的發(fā)展過(guò)程,。?在南海中部和北部,，尤其在過(guò)渡季節(jié)也可觀測(cè)到與這種過(guò)程相類似的氣旋發(fā)展。詳細(xì)情況將在以后說(shuō)明,。Erickson?]曾對(duì)1967年大西洋上Dorothy颶風(fēng)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的個(gè)例分析,，?進(jìn)一步確證了這種氣旋的存在。Dorothy 颶風(fēng)在整個(gè)發(fā)展中具有熱帶和溫帶的性質(zhì),。

它原來(lái)是地面的一個(gè)波動(dòng),，云圖上為常見(jiàn)的溫帶氣旋的螺旋云帶，以后隨著300毫巴有槽移來(lái),，有正渦度平流,。并且隨著高空槽移近，冷空氣從西北及北面侵入風(fēng)暴,，暖空氣從西,、西南和南面侵入風(fēng)暴，結(jié)果在風(fēng)暴中心西部和西北部形成一個(gè)強(qiáng)斜壓區(qū),，使位能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,，促使氣旋發(fā)展。以后出現(xiàn)眼,，暖心開始發(fā)展,，云型逐漸具有熱帶氣旋的特征,。由上面分析可見(jiàn)，這種氣旋最初是一種溫帶波動(dòng),，發(fā)展以斜壓能量為主,。在發(fā)展成熱?帶氣旋以前，要經(jīng)歷一個(gè)變態(tài)(由冷心變暖心)過(guò)程,。在這個(gè)過(guò)渡階段,，潛熱和斜壓能量都?起作用，現(xiàn)在還不能斷定那種能量為主,。最后變成暖心的臺(tái)風(fēng),，以潛熱為主。因而在這種?臺(tái)風(fēng)的生成過(guò)程中,，變態(tài)過(guò)程是重要的,。最近，Spieglerl783分析了大西洋上兩個(gè)風(fēng)暴,。發(fā)現(xiàn)它們也是屬于這種類型的氣旋,。通?過(guò)分析冷心低壓轉(zhuǎn)變成暖心臺(tái)風(fēng)的過(guò)程，證明潛熱釋放在變態(tài)過(guò)程中起著重要作用,。

700毫巴中心溫度比四周暖6°—7℃,。因而在這種氣旋的整個(gè)生命史中，無(wú)論從云系,、強(qiáng)度和溫度結(jié)構(gòu)至少有一段時(shí)間是具有熱帶氣旋的性質(zhì),，為此，?Spiegler?稱它們?yōu)榘霟釒庑?這種半熱帶氣旋具有以下一些性質(zhì)：

(1)它有一片主要的對(duì)流區(qū),，有時(shí)還有一條更強(qiáng)的對(duì)流螺旋帶,。

(2)有一個(gè)環(huán)狀的風(fēng)場(chǎng)。

(3)發(fā)展的環(huán)境氣團(tuán)比較均勻,，是強(qiáng)烈變性的極地海洋氣團(tuán),，有時(shí)還和低緯熱帶海洋氣團(tuán)相混合。在對(duì)流層低層,，其氣溫比平均熱帶大氣略低,。

(4)在初始階段，氣旋的北側(cè)時(shí)常有一弱的斜壓區(qū),，但從氣旋中心向外沒(méi)有鋒面出現(xiàn),。

(5)最大風(fēng)速在中心附近。

(6)氣旋性環(huán)流隨高度減弱,。

(7)水平溫度很小,。

(8)在對(duì)流層中低層，整個(gè)氣旋區(qū)溫度分布比較均勻,，也就是說(shuō),，它不是一個(gè)冷心或暖心系統(tǒng),。

熱帶氣旋過(guò)境前后天氣變化

熱帶氣旋是一種在熱帶或副熱帶洋面上生成的天氣系統(tǒng)，具有明顯的氣旋性環(huán)流和對(duì)流活動(dòng),。它包括多個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，從熱帶低壓到超強(qiáng)臺(tái)風(fēng),，其生命周期通常經(jīng)歷生成,、發(fā)展、成熟和消亡四個(gè)階段,。熱帶氣旋過(guò)境前,，通常伴隨著晴朗的天氣，氣壓較高,，風(fēng)力較小,。然而，一旦熱帶氣旋過(guò)境,，天氣將發(fā)生急劇變化,。

過(guò)境前的天氣特征：通常表現(xiàn)為晴朗、干燥,，氣壓較高,，風(fēng)力較小。

過(guò)境時(shí)的天氣變化：隨著熱帶氣旋的逼近,，氣壓開始下降,，風(fēng)力逐漸增強(qiáng)，并伴隨有強(qiáng)降水,。熱帶氣旋內(nèi)部的氣流上升和水平風(fēng)切變會(huì)導(dǎo)致大量的云系形成,，產(chǎn)生暴雨甚至特大暴雨。

過(guò)境后的天氣特征：熱帶氣旋過(guò)境后,，氣壓迅速回升,，風(fēng)力減小，但往往留下大量積水,，可能導(dǎo)致洪澇災(zāi)害,。此時(shí)，天氣逐漸轉(zhuǎn)為晴朗,，但也可能因?yàn)樗w的蒸發(fā)作用而出現(xiàn)短暫的陣雨或雷雨天氣,。

熱帶氣旋的影響不僅限于其直接過(guò)境地區(qū)，其外圍帶來(lái)的風(fēng)雨也可能對(duì)較遠(yuǎn)地區(qū)產(chǎn)生影響,。因此,，熱帶氣旋的監(jiān)測(cè)和預(yù)警對(duì)于減少災(zāi)害損失至關(guān)重要。此外,，全球變暖被認(rèn)為與熱帶氣旋的生成頻率有關(guān),，這也提醒我們氣候變化對(duì)這類天氣系統(tǒng)的影響不容忽視,。

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