海面溫度對臺風(fēng)強度的影響 海面溫度對臺風(fēng)有影響嗎

導(dǎo)語：海面溫度對臺風(fēng)強度的影響是一個復(fù)雜而顯著的自然現(xiàn)象，首先，我們必須認識到,，海面溫度是臺風(fēng)生成和發(fā)展的重要因素之一,，當(dāng)海面溫度較高時，海水蒸發(fā)速度加快,，導(dǎo)致大氣中的水汽含量增加，這為臺風(fēng)的形成提供了充足的水汽來源，那么海面溫度對臺風(fēng)有影響嗎?下面就去了解了解吧!

海面溫度對臺風(fēng)強度的影響

大海

臺風(fēng)發(fā)生在暖的洋面上,。一旦離開暖洋面臺風(fēng)就要衰亡。為了使熱帶氣旋達到臺風(fēng)強度,，海溫必須大于26.5℃,觀測事實早就證明了這一點,。海面高溫和豐富的水汽來源使邊界層達到足夠高的θ.值，這是維持臺風(fēng)內(nèi)部對流和加熱所必需的,。

海面溫度對熱帶氣旋的影響主要有兩個方面：一是影響熱帶氣旋的形成和強度;一是影響臺風(fēng)的移動路徑,。Fisher13曾研究11個大西洋颶風(fēng)與海溫的關(guān)系。他的結(jié)果雖然不是完全肯定的,，但有明顯的跡象表明,，颶風(fēng)經(jīng)常在較暖的洋面附近形成，并經(jīng)常沿著最暖海水區(qū)路徑移動,，當(dāng)它們移到較冷的水面上時經(jīng)常減弱,。Perlrothl4-61分析了另外5個大西洋颶風(fēng)，進一步肯定了Fisher的結(jié)果,，他得到颶風(fēng)在暖水面上加強,，在冷水面上減弱的結(jié)論。數(shù)值試驗研究也肯定海溫對臺風(fēng)強度變化的影響,。Sundqvist得到,，模式臺風(fēng)對海溫的變化很靈敏。

當(dāng)海溫下降時,，最大風(fēng)速也下降,，當(dāng)海溫上升時，最大風(fēng)速增加,。如果將海面溫度變化范圍取實際觀測到的數(shù)值,，臺風(fēng)中最大風(fēng)速變化范圍約有15—25%。Ooyama對不同海溫值和海溫分布的不均勻性對臺風(fēng)的強度影響作了試驗,。他取海溫(T?)為25.6℃代表低溫的情況,，這時擾動不能發(fā)展到臺風(fēng)強度。以后,，他先取T,=27.5℃,試驗了134小時,，其后突然增大2℃,又突然減小2℃,這時最大風(fēng)速也相應(yīng)很迅速的增減,。這也說明臺風(fēng)的強度對海面溫度變化的反應(yīng)是很迅速的。

關(guān)于海面溫度分布不均勻的影響,，Ooyama分幾種情況進行試驗,。C?—C?表示臺風(fēng)中心地區(qū)處于暖水面上，而外圍環(huán)狀地區(qū)處于冷水面上,。結(jié)果表明海溫不均勻分布影響臺風(fēng)的范圍大小及臺風(fēng)風(fēng)力強度的范圍,。當(dāng)暖水區(qū)較小或外圍較冷時，臺風(fēng)的范圍較小(指最大風(fēng)速半徑比較小),。這種結(jié)果是不難理解的,。在A和C?情況下，空氣向中心運動時,，有充分的時間可以吸收來自內(nèi)部暖區(qū)的熱量和水汽,，空氣在到達眼壁的對流區(qū)之前，θ,。值已增高到很大,。如果在r>150公里以外是冷區(qū)(如C?,C?的情況),從150公里以外流入的空氣θ.值較低，而它們在冷海面上不能補足水汽以提高θe值,，在進入暖區(qū)后,，θ.雖可很快增加，但由于暖區(qū)范圍太小,，θ,。值不會達到與A,C?情況相同的值，因而臺風(fēng)不能維持與A,C?同樣大的濕對流區(qū),。

Perlroth曾研究過1901—1965年大西洋熱帶風(fēng)暴與海面和海溫垂直梯度的關(guān)系,，發(fā)現(xiàn)96%達到颶風(fēng)強度的風(fēng)暴出現(xiàn)在海面溫度大于26℃區(qū)域，90%颶風(fēng)生成于海面和60米深處水溫氣候差值△T≤7°F的區(qū)域,，只有4%颶風(fēng)生成的地區(qū)△T>15°F,。NamiasS?3用海溫異常來解釋1968年大西洋颶風(fēng)活動特別少的原因，發(fā)現(xiàn)在這年夏秋季,，大西洋海溫特別低,，其最大距平達到—8.5°F。冷水至少可以伸展到100米深處,，8月份水溫幾乎與冬季最小值相近,。Carson[8]分析1965—1969年熱帶大西洋海面溫度與7—9月熱帶風(fēng)暴形成數(shù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)海溫與颶風(fēng)發(fā)展或加強頻率間有明顯的關(guān)系,。在颶風(fēng)活躍的年份,，海面溫度較高，反之溫度較低,。有人在研究南海地區(qū)多臺風(fēng)年(1973年)的背景條件時指出,，南海地區(qū)前期海溫偏高是一個重要因子。

Namiasf?也指出,，1972年6月發(fā)生在加勒比海地區(qū)的一個颶風(fēng)(Agnes)與前期高海溫分布也有一定關(guān)系,。相反，有人在研究南海多臺風(fēng)年和少臺風(fēng)年海溫分布的差異時,，并沒有發(fā)現(xiàn)有什么不同,，結(jié)果與前述并不一致。Riehl[10]在計算大西洋50年月平均洋面溫度距平時,，發(fā)現(xiàn)只有在5年或5年以上的時期,，洋面溫度才與颶風(fēng)發(fā)生頻率和路徑有正相關(guān)。這些結(jié)果表明,，有關(guān)臺風(fēng)活動和海面溫度的關(guān)系,，還需要做更多的研究。海面溫度對熱帶氣旋固然有影響,，反過來熱帶氣旋對海面也有影響,，并且受影響后的洋面對以后臺風(fēng)的強度和天氣有一定的作用。近年來這個問題已引起人們的重視,。有一些熱帶氣象工作者認為臺風(fēng)對海溫的影響不大,，但Jordan和Frank[11],Jordan[2]不同意這種看法。

他們對西太平洋14個臺風(fēng)進行研究,，以臺風(fēng)路徑為中心,，取寬度為1100公里區(qū)域，求出臺風(fēng)通過前7天和后7天海面平均溫度距平差,，發(fā)現(xiàn)7個強臺風(fēng)經(jīng)過后該區(qū)域中平均距平差為—0.9F,7個弱臺風(fēng)平均距平差為一0.4F,由此可見,，臺風(fēng)過后可以引起大范圍洋面溫度下降。Hazelworth13]根據(jù)墨西哥中部的浮標站(Normand,25°N,90°W)所得到的資料,，對10個颶風(fēng)進行了研究,，他發(fā)現(xiàn)三個颶風(fēng)在通過浮標站之后，海面溫度下降6.4°F,。海面溫度下降最低值出現(xiàn)在颶風(fēng)過后3天,。颶風(fēng)過后平均10天左右，海面溫度又恢復(fù)到正常值,。上面的研究指出,，在臺風(fēng)過后洋面會出現(xiàn)低溫區(qū)，這種出現(xiàn)在臺風(fēng)后面的冷水區(qū),，叫“冷尾流”,。冷尾流對以后的臺風(fēng)活動有一定的影響，會使其后面的臺風(fēng)減弱,，或使其路徑發(fā)生變化,。

關(guān)于冷尾流形成的物理原因,，主要是由海水上翻所造成，Leipperf14曾發(fā)現(xiàn),，1964年9月30—10月4日當(dāng)Hilda颶風(fēng)通過墨西哥灣時,，颶風(fēng)后部海面冷卻值達9F左右。海洋熱力結(jié)構(gòu)在垂直方向可以分為三層：

(1)混合層,，最靠近海面,，其深度約50米。因混合過程使這種溫度垂直分布近于常數(shù),，與海面溫度相近,。

(2)斜溫層，位于混合層之下,，這層水溫隨深度增加而降低,。

臺風(fēng)

(3)斜溫層之下為深層常溫層。這層受外界熱量因素變動影響小,，水溫垂直分布又近于常數(shù),，颶風(fēng)中強烈的氣旋性環(huán)流迫使海面暖水從中心向四周流出，在它向外移動過程中發(fā)生冷卻和混合作用,，這是由于風(fēng)對海水的機械作用和海洋在臺風(fēng)強風(fēng)速作用下向大氣輸送較多的熱量的結(jié)果,。在離颶風(fēng)路徑一定距離處，由于外流的海水流速不斷減小,，與未受擾動或受擾動較小的海水產(chǎn)生輻合,，導(dǎo)致下沉。下沉的海水可達到較深層次,，以后又流向颶風(fēng)中心區(qū),。在颶風(fēng)中心區(qū)由于海面輻散作用，海水大量上升,，不斷地以深層冷水代替向四周外流的表層暖水,。這種涌升到洋面的深層海水就形成了臺風(fēng)的冷尾流。海水是從60米左右的深度向上翻的,。

Ramagel153根據(jù)1952年10月兩個南海地區(qū)的強臺風(fēng)(Trix和Wilma)1)的觀測,，也得到了臺風(fēng)海面影響的類似結(jié)果。數(shù)值試驗研究[16.17也得到在臺風(fēng)中心有上翻流,，外圍有下沉流,，上翻速度是時間和半徑的函數(shù)。當(dāng)臺風(fēng)力作用海洋4.5小時以后,，出現(xiàn)上翻流,，7小時后上翻速度達最大值，約為0.25厘米/秒,，并隨時間增加,。上翻流由臺風(fēng)中心向四周擴張,，但較強的上翻流只出現(xiàn)在最大風(fēng)速半徑2倍以內(nèi)的地區(qū)，在離中心200—300公里處有微弱的下沉流,。海水溫度是決定臺風(fēng)移動和發(fā)展的重要因子,，所以在作臺風(fēng)預(yù)報時應(yīng)該考慮臺風(fēng)冷尾流對后移過來臺風(fēng)的影響。

Brand18]根據(jù)57次臺風(fēng)個例分析發(fā)現(xiàn),，當(dāng)尾隨臺風(fēng)穿過先前臺風(fēng)冷尾流的時候，是不利于其加強的,。但是在實際預(yù)報中情況往往是復(fù)雜的,，有些尾隨臺風(fēng)并沒有表現(xiàn)有什么減弱。Ramage曾分析過1952年10月兩個在南海地區(qū)的尾隨臺風(fēng)就是如此,。例如沿著Trix臺風(fēng)尾部冷水區(qū)移動的Wilma臺風(fēng)一直在到達中南半島前都很強,，但海溫差別大(6°F)。這表明冷尾流對Wilma臺風(fēng)強度并沒有什么影響,。Ramage認為,，在這些臺風(fēng)活動中海溫變化的影響可能并不是主要的，其它因子如環(huán)流的變化,，上部對流層的通風(fēng)作用等是決定臺風(fēng)強度變化的主要因子,，它可使海溫的作用減小或抵消，因而顯現(xiàn)不出來,。后來他在分析1970年10月類似的一組秋季臺風(fēng)中證實了這種看法,。

海面溫度對臺風(fēng)有影響嗎

海面溫度是影響臺風(fēng)形成和強度的重要因素之一。?熱帶海洋上的海水因受太陽直射而溫度升高,，?使得海水容易蒸發(fā)成水汽散布在空中,。?這種高溫高濕的空氣有利于臺風(fēng)的生成和發(fā)展。?具體來說,，?海面溫度通過以下幾個方面影響臺風(fēng)：?

提供能量：?海洋的高溫高濕水汽攜帶巨大潛熱,，?當(dāng)這些水汽被輸送到大氣上層時，?潛熱的釋放轉(zhuǎn)化為動能,，?從而增強了臺風(fēng)的強度,。?因此，?海洋溫度的升高為臺風(fēng)提供了更多的能量,，?使其強度增加,。

影響臺風(fēng)的生成：?海面溫度的升高有助于形成更多的熱帶擾動，?這些擾動是臺風(fēng)生成的起點,。?當(dāng)海面溫度達到一定閾值時,，?這些擾動可以發(fā)展成為熱帶氣旋，?進而形成臺風(fēng),。

影響臺風(fēng)的路徑和強度變化：?海洋溫度的分布和變化會影響臺風(fēng)的路徑和強度變化,。?例如,，?海洋溫度的空間分布不均會導(dǎo)致臺風(fēng)路徑的偏移，?而海洋溫度的持續(xù)升高則可能導(dǎo)致臺風(fēng)強度增強和壽命延長,。

影響臺風(fēng)的“北移”趨勢：?全球變暖背景下,，?海洋溫度的升高導(dǎo)致臺風(fēng)活動范圍向兩極移動的趨勢加劇。?這意味著臺風(fēng)不僅在地理分布上向北擴展,，?而且在強度上也表現(xiàn)出增強的趨勢,。

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