注册 登录
流体中文网 返回首页

woodland的个人空间 http://www.cfluid.com/?49050 [收藏] [复制] [分享] [RSS]

日志

王振东:风如拔山怒,雨如决河倾—漫话台风

已有 1546 次阅读2010-6-29 02:06

风如拔山怒,雨如决河倾。
 
屋漏不可支,窗户俱有声。
 
乌鸢堕地死,鸡犬噤不鸣。
 
老病无避处,起坐徒叹惊。
 
三年稼如云,一旦败垂成。
 
夫岂或使之,忧乃及躬耕。
 
邻曲无人色,妇子泪纵横。
 
且抽架上书,《洪范》推五行。
 
这是宋朝诗人陆游(1125—1210年)所写的《大风雨中作》 ,这次大风雨,据原注是发生于“甲寅八月二十三日夜”。甲寅年为宋绍熙五年(1194年),当时作者退居在家乡越州山阴(今浙江绍兴)。农历八月,是浙东沿海台风活动最频繁的月份,这次“如决河”般的大风雨,很可能是强台风过境时出现的。诗中:噤(jìn禁)意为闭口;夫(fú扶),系发语词;三年句,指近二年庄稼长得很好,今年也丰收在望,不料风雨一下子摧毁了;《洪范》是《尚书》篇名,以水、火、木、金、土“五行”释自然现象,含有朴素的唯物主义因素。
 
 陆游还有一首五言古诗《十月二十八日夜风雨大作》,也描述了浙东台风到来时的情景
 
风怒欲拔木,雨暴欲掀屋。
风声翻海涛,雨点堕车轴。
拄门那敢开,吹火不得烛。
岂惟涨沟溪,势已卷平陆。
辛勤蓺宿麦,所望明年熟;
一饱正自艰,五穷故相逐。
南邻更可念,布被冬未赎;
明朝甑复空,母子相持哭。
  
每年,随着仲夏季节的到来,在气象预报的卫星云图上,我们经常可以看到由大团白云显示的反时针旋转的大尺度流体涡旋,人们在关心台风的形成、发展、在什么地方登陆、行走途径,以及其消失过程。
                   
      台风是有很强破坏力的气象灾害
 
 台风是诞生在热带海洋上风速达到32.7米/秒以上的大气涡旋,其半径可达数百公里。它在不同地方有不同的称谓:发生在西北太平洋和南海上的,称为台风;在北大西洋、加勒比海、墨西哥湾以及东北太平洋上的,称为飓风;在印度洋和孟加拉湾上的,称为热带风暴;在澳大利亚,则称为热带气旋。
从流体力学的角度看,台风或飓风的形成、发展加强、移动、减弱和消失都是大尺度流体运动不稳定的过程。
 


台风之所以受到人们的关注,是因为它具有很强的破坏力,是一种严重的气象灾害。美国2005年8月的卡特里娜(Katrina)飓风,造成1330人死亡,损失960亿美元。中国2006年7月Bilis台风登陆福建,死亡843人,损失人民币348.2亿元。


                     
                           台风生成的条件
  
台风生成的条件主要有三:
 
一是生成在海表以下60米深的水温在26℃以上广阔的高温洋面上。温暖的海水是其动力“燃料”。
二是要有适当的地转偏向力(柯氏力),即地球自转产生的改变风向的力(北半球向右)。
三是有足够大的外部扰动,使大规模高温、高湿、高度不稳定的空气发生强烈扰动,释放大量能量,引起幅合上升形成气旋。
地转偏向力随地理纬度的降低而减小,在赤道地区为零。所以纬度低于5°的海洋上没有台风生成。
 

 


按照我国气象部门的定义:热带气旋中心附近的风力为6―7级称为热带气压,8―9级称为热带风暴,10―11级称为强热带风暴,12级及以上称为台风。风速小于17米/秒的热带气旋,称为热带低压。
有报道说,2008年9月11日在浙江台州登陆的卡努台风,最大风力达17级。这是因为通常发布风力预报时,凡32.7米/秒以上都称为12级。其实在气象学中还可以细分:13级(37.0―41.4米/秒);14级(41.5―46.1米/秒);15级(46.2―50.9米/秒);16级(51.0―56.0米/秒);17级(56.1―61.2米/秒)。卡努台风的最大风速59.5米/秒,自然就是17级了。
 
美国国家飓风中心则将飓风分为5级:1级飓风:119―153公里/小时;2级飓风:154―177公里/小时;3级飓风:178―209公里/小时;4级飓风:210―249公里/小时;5级飓风:249公里/小时以上。
 
 
                      
                台风己编号和命名进行观测和预报
 
20世纪以前,台风命名是比较随意的。1953年美国开始用女性名字来命名台风。但由于台风是一种巨大的灾害,从而不断受到妇女运动的反对,于是在1979年达成用一男一女的名字交替命名。事先拟好4列88个,轮流使用。卡特里娜就是其中一个。
2000年元旦起,亚洲和太平洋地区,统一在台风编号后面再加上台风名字。台风的名字由该区域14个国家(地区)共同提供(大多是美好事物),每个国家(地区)提供10个,共140个,编成10组。第一组用完后用第二组。因为每年台风不过20个左右,因此一年中不会发生重复。台风命名的好处是可以避免因各国台风编号不一致而造成混乱。如果台风造成了特别巨大的灾害,可以停用该名字(例如云娜台风),再另补充新的名字。
 
 
                             
                                    台风眼
 
台风是结构十分特殊的天气系统,其中最特殊的是它有个台风眼。台风眼位于台风的中心,直径一般10―50公里,多为圆形。眼区中气流下沉,所以常常天气晴好,风速也很小。但台风眼的四壁是高耸的云墙(台风眼壁),一般厚几十公里,是台风中上升气流最强,风雨最猛烈的地方。云墙内外,咫尺之间天气截然相反,却又和谐地并存着,堪称自然界中的一个奇迹。所以,当台风来袭过程中,在台风眼区域突然风停日出,人们往往以为台风已经过去。实际上台风眼一过去,暴风雨立刻重又袭来。台风内虽是好天气,但海上的浪潮却非常汹涌。这是因为台风中心的气压,和其四周比起来要低的缘故。因此在台风中心登陆的地方,往往引起很高的浪潮,造成很大的损害。
 


                       
                             台风从生成到消亡的3阶段
 
台风从生成到消亡一般经过3个阶段:
第一个是生成阶段(大多数热带气旋消失在这个阶段,不能形成台风)。
第二个阶段是成熟阶段,一般有一个完整清晰的台风眼。此时台风中心气压达到最低,大风和暴雨的范围也达到最大。
第三阶段是减弱消亡阶段。西北太平洋台风的寿命一般2―7天,平均约124小时。
 
台风消亡的原因主要有两个:
一是登陆后,切断了海水潜热能源供应,加上陆地摩擦力大,大量消耗了台风的动能。
另一是台风北上到达较高纬度地区后,进入了冷空气,热带气旋变成温带气旋而消亡。
 
所以我们经常在气象预报节目中听到:台风登陆后减弱为强热带风暴,又减弱为热带风暴,再减弱为热常气压,从而結束了一次台风过程。
 
 
                     
                           每年平均有7个台风登陆我国
 
全球热带海洋上每年生成约80–100个气旋。其中约36%发生在西北太平洋和南海上,这里是全球生成台风最多的海区之一。南大西洋热带海区,因为南极流来的冷洋流降低了水温,因此不易发生台风。有人统计了42年资料,西北太平洋上共发生台风(包括热带风暴)1178个,平均每年约28个。42年中登陆我国的台风(包括热带风暴)共有297个,平均每年约7个,居世界各国的前列。
 
台风具有很强的破坏力,是一种气象灾害;但台风影响的地区,又可带来降水,以解除伏旱。
 
有时候,也能在电视台气象预报的卫星云图上,同时看到产生了两个热带气旋。
 


至今人们还不能准确知道热带气旋何时在何地形成,何时加强为台风,何时在什么地方登陆,行走途径,以及其消失过程。只能根据卫星云图做出大致的预报。
 
从流体力学角度可以看出,台风的形成与发展是大尺度的流动不稳定性过程:
1.生成过程不稳定,多数气旋夭折,少数加强为台风;
2.移动路径不稳定,经常突然变向;
3.消亡过程也不稳定。
 


本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=339432 

评论 (0 个评论)

facelist doodle 涂鸦板

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

返回顶部