臺風(fēng)的水分收支 臺風(fēng)的水哪里來的

導(dǎo)語：臺風(fēng)的水分收支并非一個簡單的過程,。它受到多種因素的影響,，如臺風(fēng)的強度,、速度,、路徑等,。此外,，臺風(fēng)與周圍環(huán)境的相互作用也會對水分收支產(chǎn)生影響，例如,，當(dāng)臺風(fēng)經(jīng)過干旱地區(qū)時,，其攜帶的大量水汽可能會導(dǎo)致當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)短暫的降水增多現(xiàn)象;而當(dāng)臺風(fēng)經(jīng)過濕潤地區(qū)時，則可能會與當(dāng)?shù)氐慕邓到y(tǒng)相互作用,，產(chǎn)生更加強烈的降水,，接下來就一起去看看臺風(fēng)的水哪里來的吧!

臺風(fēng)的水分收支

臺風(fēng)

臺風(fēng)是熱力推動的環(huán)流系統(tǒng)，它的主要能源是水汽凝結(jié)釋放的潛熱,。這種加熱作用造成了臺風(fēng)的暖心,，建立氣壓梯度，以后又依靠氣壓梯度產(chǎn)生和維持臺風(fēng)的巨大風(fēng)力,。在臺風(fēng)降雨區(qū)中,，凝結(jié)潛熱的釋放不是均勻的，往往是集中在臺風(fēng)眼區(qū)四周的環(huán)狀眼壁區(qū)和一些狹窄的螺旋帶中,。

在潛熱向上輸送中,，高大的積云塔起著主要作用。根據(jù)Palmén和Riehl13的估計,，由積云活動釋放的潛熱量大約是1013卡/秒,。另外，在臺風(fēng)內(nèi)還有非對流性降水,。當(dāng)臺風(fēng)內(nèi)區(qū)的溫度遞減率接近濕絕熱遞減率時,，對流性降水大大減少，非對流性降水明顯增加,。Hawkins和Rubsam2曾指出非對流性降水對臺風(fēng)總降水的重要貢獻(xiàn),。除了凝結(jié)潛熱外，感熱的輸送也是臺風(fēng)的能源之一,，但其量值一般比凝結(jié)潛熱小得多,，所以在臺風(fēng)能源供應(yīng)中不占主要地位。一般根據(jù)臺風(fēng)的降水量可以估計臺風(fēng)凝結(jié)潛熱的釋放量,。

而降水量的大小與臺風(fēng)內(nèi)水汽的來源有密切的關(guān)系,。BrooksI3曾對登陸颶風(fēng)的水汽流入和實測降雨量作過比較，Kuriharal4根據(jù)臺風(fēng)數(shù)值模式也分析了凝結(jié)潛熱與邊界層中水汽輻合的關(guān)系,，結(jié)果得到在1.2公里以下通過100公里半徑處圓柱面的水分流入與100公里內(nèi)平均降水率的相關(guān)系數(shù)為0.75.穩(wěn)態(tài)臺風(fēng)中水汽的來源可分兩部分：一部分是海面的蒸發(fā);一部分是水汽的水平輻合流入,。Palmén,Riehl曾對平均熱帶氣旋的潛熱流入和海面蒸發(fā)等項作了計算，他們得到：潛熱流入是55.4×1010千焦耳/秒,，而感熱,、蒸發(fā)和輻射冷卻總共是1.0×10~0千焦耳/秒。后來又有人5.6]分別計算了一些颶風(fēng)的水分收支，結(jié)果也得到,，來自海面的潛熱只占水汽水平輻合的12—54%,。

因而由上面計算結(jié)果可得，臺風(fēng)的主要能源是來自潮濕邊界層中水汽的側(cè)向流入,，而不是直接來自海洋的蒸發(fā),。但是上述水分收支都是在十分小的海區(qū)內(nèi)(離臺風(fēng)中心約150公里半徑區(qū)域內(nèi))計算的，當(dāng)計算區(qū)的半徑增加時,，洋面蒸發(fā)與水汽水平輸送之比也應(yīng)增加,。半徑大于500公里時，洋面蒸發(fā)就成為主要水汽源,。如果臺風(fēng)的范圍取到1500—2000公里,，這時臺風(fēng)可看作一個閉合系統(tǒng)，其中的降水基本上等于洋面蒸發(fā),。這說明臺風(fēng)外區(qū)的蒸發(fā)過程是十分重要的,。臺風(fēng)數(shù)值試驗也證明了臺風(fēng)外區(qū)蒸發(fā)的重要性。OoyamaI?3.Kurihara都指出了這一點,。

據(jù)上述臺風(fēng)內(nèi)水分收支的計算可把臺風(fēng)內(nèi)水分收支過程說明如下：在臺風(fēng)外區(qū),，從對流層中上部有弱的下沉空氣，這種下沉空氣是干而暖的,，θ.比較低(溫度雖然高,，但水分含量少，所以θ.低),。這些空氣在流入到內(nèi)區(qū)(300公里以內(nèi))之前必須從洋面吸收水汽以把θe提高到足夠高的值,，這樣才能獲得必要的浮力以維持對流，這主要是通過臺風(fēng)外區(qū)的蒸發(fā)過程完成,。在臺風(fēng)內(nèi)區(qū),，水汽大多從外區(qū)水平輸入，但蒸發(fā)仍是一種水汽來源,，其作用也是不可忽略的,，它可把低層流入空氣的θe值進(jìn)一步增高或保持不變。因為當(dāng)空氣在內(nèi)區(qū)向中心流動時,，由于氣壓向內(nèi)降低,，流入空氣發(fā)生膨脹冷卻而使θ.降低，但這時內(nèi)區(qū)的蒸發(fā)可增加流入空氣的水汽含量,，使θ.升高,。

流入內(nèi)區(qū)的水汽以后在臺風(fēng)中心區(qū)(主要是在眼壁區(qū))向上輸送，其中大部分凝結(jié),，并作為降水下落,，僅一小部分水汽,，液態(tài)水、冰晶在高空隨流出氣流輸出到流出層或周圍環(huán)境中去,。水汽收支過程通過形成臺風(fēng)的暖心來影響臺風(fēng)的強度,。根據(jù)臺風(fēng)內(nèi)溫度局地變化的分析,，暖心的形成是幾個因子相互作用的結(jié)果,。溫度平流項一般為正(增加溫度),但由絕熱上升造成的冷卻項比較大，所以這兩項和常常為負(fù)值,。在臺風(fēng)內(nèi)部,，溫度的擴散作用一般很小，可以不予考慮,，因而前兩項(負(fù)值)與凝結(jié)加熱(正值)之間的不平衡決定了臺風(fēng)溫度的變化,。

為了使臺風(fēng)內(nèi)部增暖，應(yīng)使凝結(jié)加熱項大于前兩項之和,。凝結(jié)加熱在很大程度上決定于積云浮力的大小,，而積云浮力又決定于地面空氣的θe值。如前所述,，通過洋面蒸發(fā)可增加低層空氣的水分含量,，從而維持邊界層的空氣有十分高的θe值，這樣,，即使在臺風(fēng)內(nèi)部靜力穩(wěn)定度增加時,，也能使積云對流不斷進(jìn)行，加熱增加,，風(fēng)暴加強,。

臺風(fēng)

臺風(fēng)的水哪里來的

臺風(fēng)的水主要來自熱帶海洋的高溫和充沛的水汽。?

臺風(fēng)的形成和維持需要兩個基本條件：?一是較高的海洋溫度,，?二是充沛的水汽,。?在溫度高的海域內(nèi)，?當(dāng)大氣中發(fā)生一些擾動,，?大量空氣開始往上升,，?使地面氣壓降低。?這時,，?上升海域的外圍空氣就源源不絕地流入上升區(qū),，?又因地球轉(zhuǎn)動的關(guān)系，?使流入的空氣像車輪那樣旋轉(zhuǎn)起來,。?當(dāng)上升空氣膨脹變冷,，?其中的水汽冷卻凝成水滴時，?要放出熱量,，?這又助長了低層空氣不斷上升,，?使地面氣壓下降得更低,，?空氣旋轉(zhuǎn)得更加猛烈，?從而形成了臺風(fēng),。?因此,，?只有在熱帶的海洋上才是臺風(fēng)生成的地方。?

臺風(fēng)帶來的降水現(xiàn)象,，?即臺風(fēng)雨,，?是臺風(fēng)活動帶來的降水。?在臺風(fēng)的渦旋區(qū)內(nèi),，?由于上升氣流的存在,，?整個渦旋區(qū)都有降水存在。?特別是上升運動最強的云墻區(qū),，?降水量最大,。?螺旋云帶中的降水量已經(jīng)減少，?但有時也會形成暴雨,。?臺風(fēng)眼區(qū)氣流下沉,，?一般沒有降水2.?臺風(fēng)通過其強風(fēng)和低氣壓的作用，?還能引起風(fēng)暴潮,，?使海水向海岸方向強力堆積,，?潮位猛漲，?造成沿海地區(qū)的洪水災(zāi)害,。

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