臺風(fēng)形成條件的分析 臺風(fēng)形成的條件主要有哪三個

導(dǎo)語：臺風(fēng)的形成需要海水溫度,、大氣環(huán)流,、濕度和地球自轉(zhuǎn)等多個條件的共同作用,，這些條件相互關(guān)聯(lián)、相互影響,，共同為臺風(fēng)的形成提供了必要的環(huán)境和條件,，在實際的氣象觀測和預(yù)報中，我們需要對這些條件進行綜合考慮和分析,，以更準(zhǔn)確地預(yù)測臺風(fēng)的生成,、發(fā)展和移動路徑，下面就去看看臺風(fēng)形成條件的分析和臺風(fēng)形成的條件主要有哪三個吧,！

臺風(fēng)形成條件的分析

臺風(fēng)

在臺風(fēng)形成過程中,，科里奧利力起著一種連接機制，即不斷把徑向動能轉(zhuǎn)變?yōu)樗角邢蜻\動,，使氣旋性環(huán)流加強,。關(guān)于海溫的條件后面還要仔細(xì)分析，這里只簡單地指出一兩點事實,。由北太平洋平均海溫分布與臺風(fēng)發(fā)生地點的關(guān)系圖可以看到,，臺風(fēng)幾乎都是發(fā)生在高海溫區(qū)(大于80°F或26.6℃)。高溫的海面主要是能造成低層有高溫高濕的大氣,，在熱帶洋面上,，對流層低層的溫度和水汽含量決定于海面的海水溫度。

海水溫度愈高,，通過海氣交換過程使低層空氣溫度愈高，幾乎接近海面溫度,，濕度增大也很厲害,。這種低層的高溫高濕空氣是位勢不穩(wěn)定的，溫度愈高,，濕度愈大,，位勢不穩(wěn)定愈明顯。低空的溫度沿濕絕熱線上升時一直到十幾公里高度始終都比四周空氣要暖,，這樣才能維持暖心和垂直環(huán)流,。表4.2給出8月和2月關(guān)島地面到200毫巴各層的溫度[5.還給出空氣塊從海面沿濕絕熱線上升到各層的溫度值。在800毫巴以下,，關(guān)島2月的平均溫度比8月低,，而在800毫巴以上2月比8月高，這表明西太平洋位勢不穩(wěn)定的季節(jié)變化很明顯,。

8月份比2月份要不穩(wěn)定得多,。8月從低層上升的空氣一直到200毫巴都比周圍空氣暖，400和300毫巴達6℃以上;而在2月,，位勢不穩(wěn)定很小,，在有些層次甚至是穩(wěn)定的,，因而冬季在西太平洋上只能偶而見到一個臺風(fēng)，而8月是臺風(fēng)頻繁發(fā)生的月份,。雖然大家都認(rèn)為,，臺風(fēng)的形成需要有初始的熱帶擾動作為胚胎。但對于熱帶擾動的來源卻有不同的看法,，這是目前臺風(fēng)發(fā)生問題中爭論的問題之一,。Riehl把臺風(fēng)形成過程看作是信風(fēng)中擾動或東風(fēng)波逐漸加強的過程。這種向西移動的波動當(dāng)遇到有利的對流層上部環(huán)境時,，就可以發(fā)展加強成臺風(fēng),。

Riehl的結(jié)果主要是根據(jù)加勒比海個例分析得到的。Yanai?],Fett[7同意Riehl的觀點,，并且進一步概括了東風(fēng)波發(fā)展成臺風(fēng)的天氣學(xué)模式,。另外Dunn等人8很早也觀測到北大西洋上風(fēng)暴的加強是由信風(fēng)中許多海平面變壓中心在西移中發(fā)展所致，這和Riehl的觀點是類似的,。但是有些人在研究太平洋上臺風(fēng)的發(fā)展中提出不同的觀點,。Sadlerl?]認(rèn)為臺風(fēng)的形成是由地面赤道槽中的渦旋發(fā)展而成，或者由對流層上部高空槽向下加強伸展所致,。Ramagel103則強調(diào)海洋中部對流層上部高空槽的能量頻散作用,，它可以在初生擾動上空產(chǎn)生高空輻散，促使擾動發(fā)展起來,。Tanabel1]發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)的發(fā)展與赤道槽位置有密切關(guān)系,。Gabites[12]認(rèn)為在西南太平洋熱帶風(fēng)暴發(fā)展中，東風(fēng)波所起的作用并不大,。

由上可見,，早期關(guān)于臺風(fēng)初始擾動來源的研究，在大西洋上不少人認(rèn)為主要是東風(fēng)波,，而在太平洋主要是熱帶輻合區(qū)擾動以及其它類型擾動,。根據(jù)最近廿年大西洋颶風(fēng)的熱帶擾動的研究看，情況也在改變,。1951—1959年有一半颶風(fēng)被認(rèn)為是由東風(fēng)波發(fā)展起來的,，另外一半的初始擾動性質(zhì)沒有確定。1960—1964年43個颶風(fēng)中,，只有6個(占總數(shù)的14%)被認(rèn)為是由東風(fēng)波發(fā)展起來的,。而到了1965—1969年，已經(jīng)有了連續(xù)的衛(wèi)星觀測與飛機報告,，結(jié)果表明,，沒有一個颶風(fēng)與東風(fēng)波有關(guān)。這說明,，在大西洋,，也同太平洋上一樣生成颶風(fēng)的擾動可能主要并不是東風(fēng)波,，而是其它類型的擾動。至少有四類胚胎或擾動可以發(fā)展成臺風(fēng),。最主要的是熱帶輻合區(qū)擾動,，一般占臺風(fēng)總數(shù)的60—80%,依各年情況而不同。

由東風(fēng)波發(fā)展成的臺風(fēng)占10—12%,。由高空冷渦勢力向下伸展生成的臺風(fēng)很少,，只有5%左右。另外由中緯度長波槽切斷出的冷渦(延伸槽)或在低層冷性(或變性)切變線上的渦旋發(fā)展的臺風(fēng)每年也有1—2個,，1974年達4個2.這類臺風(fēng)的擾動與其發(fā)展與中緯度斜壓性有關(guān),。近年來，這種類型的臺風(fēng)發(fā)展已愈來愈引起人們的注意,。1972年在大西洋上,，75%的低壓和颶風(fēng)是由這種斜壓擾動發(fā)展起來的141.風(fēng)速垂直切變對風(fēng)暴發(fā)展的影響很大。Palmén指出弱的風(fēng)速垂直切變是臺風(fēng)眼形成的必需條件,。Ramage也把風(fēng)速垂直切變列為擾動加強的五個初始條件之一,。

最近Gray認(rèn)為垂直切變是影響風(fēng)暴發(fā)展的一個主要因子。垂直切變能決定由積云產(chǎn)生的對流層中上層加熱會不會集中從而形成明顯的暖心,。這也表示擾動周圍的通風(fēng)條件,。如果風(fēng)速垂直切變很大，通風(fēng)就很顯著,這使得在對流層中由積雨云釋放的凝結(jié)潛熱迅速的離開擾動區(qū)上空向四周平流出去,，這時熱量便不能在對流層中上層集中,。如果切變小，則對流層上下空氣相對運動很小,，由凝結(jié)釋放的熱量始終加熱同一空氣柱而可很快地形成暖心,。對流層垂直切變小，也就是基本氣流的斜壓性小,，即臺風(fēng)在近于正壓的環(huán)境中發(fā)展。

在西北太平洋和東北太平洋,、北大西洋,、南印度洋和南太平洋風(fēng)暴一般較多，在這些地區(qū)緯向風(fēng)平均垂直切變較小,。在盛夏,，在北印度洋和南海熱帶風(fēng)暴形成很少，只在孟加拉灣北部有少數(shù)風(fēng)暴生成,，這因為在這些地區(qū)風(fēng)速垂直切變很大,。但有時候，北太平洋上的200毫巴高空槽向西伸到菲律賓時,，在南海地區(qū)造成風(fēng)速垂直切變較小,，這時就有利于熱帶風(fēng)暴的發(fā)生,。在春秋季，在北印度洋和南海地區(qū)垂直切變小,，最有利于風(fēng)暴發(fā)展,。在東南太平洋或南大西洋，由于洋面溫度較低,，風(fēng)速垂直切變過大,，這些地區(qū)便沒有風(fēng)暴形成。

各地區(qū)風(fēng)速垂直切變的差異主要由對流層上部風(fēng)的不同造成,。Gray對于個別擾動發(fā)展時垂直切變的情況也進行了研究,，情況與氣候?qū)W結(jié)果相似?？傊?，在20°N以南發(fā)展的熱帶擾動是處于垂直切變很小的環(huán)境中。在低空,，擾動處于偏東信風(fēng)南側(cè),，在高空也處于深厚的東風(fēng)氣流中，因而擾動處于對流層?xùn)|風(fēng)氣流中,，而在擾動中心地區(qū),，東風(fēng)垂直切變很小或近于零。大約87%的熱帶擾動都是在這種環(huán)境中開始發(fā)展的,。概括起來說,，擾動形成的最有利地區(qū)是低空輻合區(qū)位于切變很小的深厚東風(fēng)中。在20°N以北,，環(huán)境條件明顯不同,，熱帶輻合區(qū)一般不能到達20°N以北。

臺風(fēng)

擾動雖然大多是位于較深厚的東風(fēng)層中,，但高層風(fēng)速切變很大,，從氣候?qū)W觀點看這是不利于擾動加強。但是在較高緯度,，高空氣流不穩(wěn)定,，環(huán)流常常變化。在某些情況下,，當(dāng)西風(fēng)環(huán)流伸入副熱帶地區(qū)時,，可造成一段小面積垂直切變較小的時期，從而促使擾動加強,。但這種情況與20°N以南有本質(zhì)不同,。在20°N以南，這些擾動的加強是大氣環(huán)流分布的結(jié)果，從氣候上是有利于擾動發(fā)展的,。而在20°N以北,，氣候上不利于發(fā)展，而有時出現(xiàn)的一些發(fā)展只是氣流異常的結(jié)果,。一般用850和200毫巴之間平均緯向風(fēng)速差代表風(fēng)速垂直切變,，因為在熱帶地區(qū)平均氣流主要是東西風(fēng)。

另外也可以取上部對流層平均風(fēng)場與下部對流層平均風(fēng)場的差作為對流層平均垂直切變(即600—200毫巴對氣壓加權(quán)的平均風(fēng)速減去1000—600毫巴對氣壓加權(quán)的平均風(fēng)速),。在大西洋的應(yīng)用經(jīng)驗表明,，幾乎所有擾動都是在小于6米/秒的垂直切變環(huán)境中加強。在西太平洋上還沒有確定的適當(dāng)判劇,。根據(jù)有人對西太平洋5次輻合帶臺風(fēng)發(fā)生過程中垂直切變的計算,，在熱帶輻合區(qū)及其中的臺風(fēng)渦旋幾乎都處于小于5米/秒的弱垂直切變區(qū)中，只有極少數(shù)略大一些,。并且從弱垂直切變區(qū)分布看,，與熱帶輻合區(qū)很相似，也呈東西帶狀分布,。有人曾指出,，熱帶輻合區(qū)與垂直切變最小值區(qū)移動趨勢也是一致的。根據(jù)中山大學(xué)和廣西氣象局的研究1.低壓要發(fā)展成臺風(fēng),，它的平均對流層垂直風(fēng)速切變必須小于10米/秒,，若大于10米/秒，低壓一般不能發(fā)展成臺風(fēng),，或者原來的臺風(fēng)減弱,。

最近中央氣象臺)計算了27個近海臺風(fēng)發(fā)生前二天和發(fā)生時風(fēng)速垂直切變的分布，得到絕大多數(shù)情況下(83%)臺風(fēng)發(fā)生發(fā)展是在小于5米/秒的切變區(qū)中,，少部分(13%)在5—10米/秒中,。弱的垂直切變區(qū)與高低空環(huán)流配置有密切關(guān)系。圖4.1b給出幾種型式,。圖中陰影區(qū)即為弱垂直切變區(qū),，有利于臺風(fēng)的發(fā)展。隨著觀測資料的增多和觀測技術(shù)的改進,，對臺風(fēng)發(fā)生發(fā)展條件的認(rèn)識也逐步深入,。后來Gray在過去工作的基礎(chǔ)上對全球臺風(fēng)形成條件作了總結(jié)性分析。它一共包括六個方面的條件：氣候?qū)W條件,、大氣環(huán)流條件、區(qū)域大小和低空輻合條件,，時間條件,、通風(fēng)條件和動量垂直輸送條件。Gray的條件是據(jù)平均狀況分析而得，對于個別臺風(fēng)差別會很大,。根據(jù)上面的說明,，最后我們把臺風(fēng)形成的基本條件作一概括。

臺風(fēng)最重要的特征是在高層為暖心結(jié)構(gòu)(首先出現(xiàn)在500—300毫巴層中),因而要了解臺風(fēng)的形成,，關(guān)鍵問題是要能說明對流層上部的加熱怎樣發(fā)生,、集中和累積的。臺風(fēng)高層的加熱或增暖主要靠凝結(jié)潛熱的釋放,，其中又主要由積云對流(特別是積雨云)造成,。積雨云對流是聯(lián)系臺風(fēng)上下層流場的主要機制，它把從洋面或低層得到的能量(水汽和熱量)源源不斷地輸送給高空,。要使積云對流發(fā)生,，需要有一定的熱力條件和動力條件。熱力條件一為高的海溫(直到60米水深),它可使上升氣塊有足夠的浮力以維持積云對流,。

二是氣層的層結(jié)要位勢不穩(wěn)定,。積雨云發(fā)生和發(fā)展要求地面到對流層中部的氣層θ。有明顯的減小(在600毫巴θ常有最小值),。這個條件在熱帶洋面一般是滿足的,。動力條件主要起觸發(fā)深對流發(fā)生發(fā)展和組織它們的作用。從而使其在高層加熱得以集中在200—300公里范圍內(nèi),。動力條件包括兩個條件：一是低空或摩擦層要有正渦度區(qū)或輻合區(qū),，從而產(chǎn)生上升氣流，促使不穩(wěn)定能量釋放,，積雨云發(fā)展,。一般過多產(chǎn)生在天氣尺度擾動中或熱帶輻合區(qū)處，這里的摩擦輻合較強,。這也說明為什么臺風(fēng)多由初生的熱帶擾動或輻合區(qū)中發(fā)展而來的,。

二是地球的旋轉(zhuǎn)作用(科里奧利參數(shù)f的作用),它有利于氣旋性渦旋的產(chǎn)生。在上述熱力條件和動力條件下,，天氣尺度擾動區(qū)中的積雨云可大量發(fā)生發(fā)展,。這時如果環(huán)境條件也有利，如對流層中層的相對濕度較高,，積雨云可發(fā)展得更強大,。因為在濕潤的環(huán)境條件下，由吸入作用造成的對云中空氣的浮力影響很小,。但是應(yīng)該指出,，上述積雨云的發(fā)生發(fā)展不是隨機的，是在天氣尺度系統(tǒng)中發(fā)生并受其制約和組織的,。這樣就保證了積雨云對流在高層的加熱能得以集中,，從而能使高空增暖。

但是高層增暖或加熱能否積累，使高層溫度不斷升高,，形成臺風(fēng)所應(yīng)具有的暖心,，這取決于臺風(fēng)所處的環(huán)境中風(fēng)場的條件。如風(fēng)的垂直切變小,，通風(fēng)條件差,，高層的熱量不致被散失掉，這可使臺風(fēng)的增熱量得以積累,，形成暖心,。暖心一旦形成，高空出現(xiàn)輻散,，地面氣壓降低,，徑向風(fēng)速加大，通過科里奧利力的作用(即連接機制),徑向風(fēng)速轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢蝻L(fēng)速,，臺風(fēng)的風(fēng)力迅速增加,，達到臺風(fēng)的強度。因而由此可見,，臺風(fēng)的形成是與上述6個條件有關(guān)的,，其中主要與(1),(3),(4),(6)有關(guān)。

臺風(fēng)形成的條件主要有哪三個

臺風(fēng)形成的條件主要有三個：一是比較高的溫度,，通常海面水溫需要在26.5℃以上;二是充沛的水汽,，大海提供源源不斷的水汽;三是地球自轉(zhuǎn)偏向力，這要求臺風(fēng)形成地點大約離開赤道5個緯度以上,。此外,，還需要有足夠大的地球自轉(zhuǎn)偏向力，因為赤道的地轉(zhuǎn)偏向力為零,，而向兩極逐漸增大,。在弱低壓上方，高低空之間的風(fēng)向風(fēng)速差別要小,，這樣上下空氣柱一致行動,，高層空氣中熱量容易積聚，從而增暖,。氣旋一旦生成,，在摩擦層以上的環(huán)境氣流將沿等壓線流動，高層增暖作用也就能進一步完成,。

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