高空槽對臺風強度的影響 高空槽對臺風的作用

導語：高空槽對臺風強度的影響是什么?在臺風形成初期,，高空槽的位置和強度可以影響臺風胚胎的旋轉(zhuǎn)和能量聚集，并且當高空槽與低層的氣旋系統(tǒng)相互作用時,，它可以為臺風提供必要的動力條件,，促進臺風的生成和增強，此外,，高空槽中的冷空氣下沉與低層暖濕空氣交匯,，也會加劇臺風的能量積累和強度提升，下面就一起去看看高空槽對臺風的作用吧!

高空槽對臺風強度的影響?

臺風

西風帶高空槽對溫帶氣旋的發(fā)展作用是人們所熟知的,。溫帶氣旋在槽前正渦度平流所產(chǎn)生的輻散場作用下得到迅速發(fā)展或加深,。當中高緯度盛行經(jīng)向環(huán)流時，西風帶高空槽強烈發(fā)展,，可向南伸展到較低緯度,，并能影響臺風的發(fā)展。

這種情況最常見于春末夏初和秋末冬初,，盛夏有時也出現(xiàn)這種情況,。在過渡季節(jié)，西太平洋上臺風的活動仍不少,，這時西風帶位置比較偏南,，兩者相互作用的機會較多。尤其是秋季和初冬,，南支槽與臺風的作用更為多見,。兩者的作用在對流層上部表現(xiàn)最顯著,因為南支槽前的副熱帶急流在200毫巴附近達最強，而臺風的高空輻散場一般也在200毫巴最明顯,。當兩者相互作用時,，臺風的高空風場發(fā)生明顯的變化，從而影響臺風的強度,。關(guān)于高空槽對臺風強度的影響問題雖然早已為人們所注意,，但看法不同。早年人們曾強調(diào)臺風北側(cè)的高空西風急流是臺風發(fā)展或加強的條件之一,，因為它可以把臺風產(chǎn)生的多余熱量帶走,。Sadler120]認為在東太平洋上颶風消失的原因是由于風暴的環(huán)流和云系被高空槽槽前強西風吹去或破壞。他是強調(diào)了風場垂直切變的作用,。Simpsonl22]認為,，大洋上部對流層高空槽對風暴質(zhì)量環(huán)流有時起加強作用,，有時卻起著抑制作用。

最近,，根據(jù)幾個在南支槽槽前轉(zhuǎn)向臺風的強度變化的分析1,發(fā)現(xiàn)臺風在轉(zhuǎn)向點前12小時一直是在加強著,，并達到最大值。而在轉(zhuǎn)向點前12小時之后即迅速減弱,。臺風并不是在轉(zhuǎn)向后進入西風帶才開始減弱的,，而是發(fā)生在轉(zhuǎn)向點之前，這與Riehl的結(jié)果一致,。另外,，根據(jù)在臺風達到最大強度前后高空流型和云型的變化的分析，發(fā)現(xiàn)此時在臺風東北側(cè)伸出長度不等的云帶,。長云帶的出現(xiàn)表示該處有較強的徑向流出,，流場分析表明在臺風北側(cè)氣流有明顯的向北或東北流出(。這種流出的加強是在南支槽槽前強西風影響下通過水平切變和動量水平混合作用造成的,。同時這里風速垂直切變(200毫巴緯向風減去850毫巴緯向風)在10米/秒以下,。由于垂直切變小并且在臺風北側(cè)有強的向北流出，使南支槽對轉(zhuǎn)向點之前的風暴起到加強作用,。

當臺風進一步抵近南支槽并位于轉(zhuǎn)向點附近時,，臺風移動的偏北分量增大。在轉(zhuǎn)向點附近,，切變值一般可增大到15米/秒以上(槽前垂直切變線分布基本上呈西南-東北向),。雖然此時高空流出的增強作用仍可能繼續(xù)存在，但強垂直切變的減弱作用大大增加,，最后會超過增強作用,。以后隨著臺風進一步北上，其作用也愈來愈大(轉(zhuǎn)向后切變值達30米/秒),。這是造成臺風減弱的一個重要機制,。在衛(wèi)星云圖上，由于強垂直切變作用而使高空卷云罩吹走,，暴露出低層螺旋云帶的現(xiàn)象可作為判斷風暴進入強垂直切變區(qū)后開始減弱的一個標志,。處在強烈加深的高空槽槽前的臺風能夠急劇發(fā)展。例如當深槽位于東亞沿岸時,，如果這時海上有熱帶低壓或臺風處于槽前,，在高空槽槽前正渦度平流作用下，高空有明顯的輻散,，促使臺風急劇加強,。1973年1號臺風是一個明顯的例子1.2)。這個臺風是由菲律賓東部海面的熱帶低壓進入南海發(fā)展起來的。

7月1日20時編號,，而后向西北偏北方向移動,。強度并不很強,，風力只有20米/秒,。但當臺風即將在福建南部登陸時，臺風在東山島以南僅100多公里的海面上突然發(fā)展起來,，中心氣壓加深至980毫巴,，風力達40米/秒。登陸后根據(jù)實際觀測,，強度繼續(xù)加強,，衛(wèi)星云圖和雷達觀測顯示出眼區(qū)很清晰。臺風在接近登陸時,，強度發(fā)生這樣急劇的加強并不常見,。一般說來，當臺風接近沿海即將登陸時,，由于水汽來源的顯著減少和陸地地面摩擦作用的出現(xiàn)和增大,，強度往往是減弱的。這次情況卻不同,，臺風越近海岸強度越強,，這和臺風接近我國東部深厚的西風槽有關(guān)。

位于112°E附近的一個高空槽一直伸到華南地區(qū),，槽前300毫巴有一支明顯的西南和正南氣流,，從南海伸到朝鮮半島，在衛(wèi)星云圖上有一條急流云帶相配合,。這時臺風位于槽前高空急流軸南側(cè),，臺風云系向北明顯伸展，卷云順著高空氣流方向擴展到朝鮮半島北部一帶,。這支急流對臺風的加強是有利的,，它加速臺風上空質(zhì)量的流出。并且由于在急流軸之南,，風的水平切變是反氣旋性,，可使臺風的高空輻散場得到進一步的激發(fā)。高空槽槽前的正渦度平流輸送對臺風高空輻散也起到加強作用,。福建省氣象臺等認為,，1號臺風的急劇加強還與高空槽后南下冷空氣的激發(fā)作用有關(guān)。隨著高空槽的東移,，在槽后也伴有一次冷空氣南下過程,。,在100°—110°E范圍內(nèi)存在著一近于南北向的西風槽，槽后有大片降溫，24小時變溫零線已擴及芷江,、百色一線,。

由于冷槽明顯落后于高空槽，這有利于槽的加深,，從而使冷空氣能不斷向東南侵,。2日08時，在華南沿海部分站出現(xiàn)了降溫,。當日下午,，閩南諸站(如廈門)有雷暴發(fā)生。根據(jù)當?shù)仡A報經(jīng)驗,，在115°—120°E范圍有熱帶低壓或臺風存在,，同時該地有雷暴出現(xiàn)，以后臺風或低壓都有一次加深發(fā)展過程3.由于這次冷空氣入侵,，臺風中心風速增強到25米/秒,，以后繼續(xù)增強到30米/秒，中心氣壓由990毫巴降至980毫巴,。第二次冷空氣出現(xiàn)在7月3日,，中低層較弱，24小時降溫僅為-1°—-3℃,但高層較明顯,，300毫巴上24小時降溫為-6℃(福州),。從當日衛(wèi)星云圖上看，鋒面云系與臺風云系于福建上空十分靠近,，邊緣幾乎相連,。這種較弱冷空氣主要作用在臺風外圍，可使臺風氣壓梯度增大,，環(huán)流加強,。但是強冷空氣直接從中低層侵入臺風內(nèi)，則能使臺風減弱,。Ramage曾指出,，強干冷空氣的作用能使臺風減弱或填塞。

冷空氣

大多數(shù)強干冷空氣位于高空槽以西,，所以這是槽后使臺風減弱的一個因子,。Ramage曾研究高空槽對1970年10月南海三個臺風強度的影響。在前兩個臺風的冷尾流作用下,，海面溫度降低4.5℃,第三個臺風在冷水區(qū)轉(zhuǎn)向,，強度也沒有減弱，反而有加強,。這與高空槽的作用密切有關(guān),。Ramage分析的與這三個臺風強度變化有關(guān)的一些因子,，Ramage認為高空槽有兩種作用可使臺風加強：一是強的正渦度平流可增強臺風上空的輻散，二是使得在臺風上空產(chǎn)生明顯的熱通量輻散,，把臺風產(chǎn)生的熱量迅速帶走,，這可以從衛(wèi)星云圖上流向副熱帶急流的云團中高云看出。在這三個風暴加強期間,，對流層上層都有明顯的向北流出,。反之，當臺風位于槽后時,，負渦度平流使高空輻合突然出現(xiàn)和增強,，其結(jié)果是減弱臺風上空的輻散,，這時臺風上空便沒有向北的流出,，原來從臺風向北或東北流出的中高云帶也逐漸消失，臺風中心氣壓增加,。

同時由于臺風上空熱量的輸出減弱或受阻,，熱力環(huán)流的維持也受到影響。由此可見,，高空槽強度及其相對于臺風的位置決定高空渦度平流的符號和量值,，這又決定對流層上部輻散的符號和量值，從而決定著臺風強度變化,。如果高空槽本身強度變化很迅速和急劇,，或者臺風相對于槽移動很快(如從槽前迅速移到槽后),則可使臺風的強度發(fā)生明顯的突然變化，因而準確預報出對流層上部高空槽的運動和演變對于預報這類臺風的強度是非常重要的,。Ramage也指出,，上述情況也有例外。在秋季,，有時在琉球群島以東,，甚至有時在南海，臺風處于高空槽下方停滯少動,，中高云可以從臺風流向東北,，但臺風并不加強，而是減弱的,。這可能是因為臺風停滯少動,，冷空氣可不斷侵入中心。

另外,，在準靜止風暴作用下,，上下層海水混合上翻可持續(xù)較長一段時間，造成冷的海面,。這兩種作用都能使臺風減弱,。除了西風帶高空槽對臺風強度變化有重要影響外，夏季位于大洋中部的對流層上部高空槽對熱帶擾動或臺風強度也有明顯的影響。關(guān)于這點在第三章中已有說明,。Frank[22指出,，在大西洋，向西傳播的云系(熱帶擾動)當移入對流層上部低槽槽前西南氣流下方時,，對流活動常常會得到迅速的加強,。當云系移到高空槽槽后(槽線以西)時，常常出現(xiàn)強度減弱,。對于熱帶氣旋的情況也是一樣,。

當氣旋接近切變線以南的最大風速中心時，由于這里是反氣旋水平切變區(qū),，氣旋上空的質(zhì)量外流會加強,。當氣旋在切變線南北兩個最大風速中心之間通過時，這里是氣旋性切變區(qū),，質(zhì)量環(huán)流受到抑制,。在太平洋上Changl23發(fā)現(xiàn)也有類似現(xiàn)象。大洋中部槽對臺風環(huán)流能起著激發(fā)作用或抑制作用,，對西風帶高空槽來說,，同樣也存在。上海臺風協(xié)作研究組曾研究1973年幾個臺風在300毫巴高空槽槽前西南氣流南側(cè)加強的過程,，發(fā)現(xiàn)熱帶低壓在向西北移動過程中,，當風暴中心移到西風帶高空300毫巴低壓槽前一支西風急流南緣相距8—12緯距時，風暴中心強度會迅速加強起來,。

高空槽對臺風的作用

高空槽對臺風的作用主要體現(xiàn)在影響臺風的路徑,、?強度以及降水分布。?

高空槽與臺風之間的相互作用對臺風遠距離暴雨的影響顯著,。?中緯度高空槽與臺風之間的相互作用是導致臺風遠距離暴雨的主要原因之一,。?這種相互作用使得臺風西北部地區(qū)逐步處于高空槽前西南急流的次級環(huán)流的上升區(qū)域，?同時,，?對流層深厚的暖平流位于臺風西北部3~5個緯距的地區(qū),，?增強了臺風西北地區(qū)的上升運動。?此外,，?高空槽后的干冷空氣的逼近,，?促進了在臺風西北部地區(qū)的中緯度斜壓鋒生，?進一步增強了臺風遠距離暴雨處的動力抬升作用,。?當臺風與中緯度槽的距離大約是10個緯距時,，?其相互作用最為顯著。?

高空槽還能影響臺風的降水分布,。?例如,，?在對比分析2106號臺風“煙花”和1810號臺風“安比”在北上過程中受到西風帶高空槽影響導致的強降水差異中,，?發(fā)現(xiàn)臺風“安比”維持正壓結(jié)構(gòu)，?降水持續(xù)時間短,、?強度大,，?大暴雨主要集中在天津西部;?而臺風“煙花”存在斜壓性，?降水持續(xù)時間長,、?效率低,，?大暴雨主要位于天津東部。?這表明高空槽和冷空氣的影響下,，?不同結(jié)構(gòu)的臺風與高空槽結(jié)合后,，?暴雨的位置和強度有所不同。?

此外,，?臺風外圍云系與高空槽的共同作用也會導致多降雨天氣,，?且風力較大。?這種作用不僅影響臺風的直接路徑和強度,，?還對周邊地區(qū)的氣候模式產(chǎn)生影響,。?

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