台風結構

台風結構

氣象天氣術語
台風的範圍很大,它的直徑常從幾百公裡到上千公裡,垂直厚度為十餘公裡,垂直與水平範圍之比約一比五十。在流入層,四周的空氣作反時針(在北半球)方向向内流入,愈近中心風速愈大,把大量水汽自台風外輸入台風内部;中間層氣流主要是圍繞中心運動,底層流入現象到達雲牆區基本停止,爾後氣流環繞眼壁作螺旋式上升運動;中間層上升氣流到達流出層時便向外擴散,流出的空氣一部分與四周空氣混合後下沉到底層,一部分在眼區下沉,組成了台風的垂直環流區。
  • 中文名:台風結構
  • 外文名:The typhoon structure
  • 别名:
  • 直徑:幾百公裡到上千公裡
  • 垂直厚度:十餘公裡

垂直方向

(1)從地面到3公裡(主要是從500-1000米的摩擦層)為低層氣流流入層,氣流有顯着向中心輻合的經向分量。由于地轉偏向力的作用,内流氣流呈氣旋式旋轉,并在向内流入過程中,愈接近台風中心,旋轉半徑愈短,等壓線曲率愈大,離心力也相應增大。在地轉偏向力和離心力的作用下,内流氣流并不能到達台風中心,在台風眼壁附近環繞台風眼壁作強烈地螺旋上升。這一層對台風的發生、發展、消亡有舉足輕重的影響;

(2)3-8公裡左右是中層過渡層,氣流的經向分量已經很小,主要沿切線方向環繞台風眼壁螺旋上升,上升速度在700-300毫巴之間達到最大;

(3)從8公裡左右到對流層頂(約12一16公裡)為高層氣流流出層,這層上升氣流帶有很大的切向風速,同時氣流在上升過程中釋放出大量潛熱,造成台風中部氣溫高于周圍,以及台風中的水平氣壓梯度力随着高度升高而逐漸減小的狀況,當上升氣流達到一定高度(約10-12公裡)時,水平氣壓梯度力小于離心力和水平地轉偏向力的合力時,就出現向四周外流的氣流。空氣外流的量與流入層的流入量大體相當。

結構與能量

台風在低層主要是流向低壓的流入氣流。由于角動量平衡,在内區可産生很強的風速,在高層是反氣旋的流出氣流。上下層環流之間通過強上升運動聯系起來,這是台風環流的主要特征。

台風中最暖的溫度是由下沉運動造成的,它正出現在眼壁内邊緣以内,這裡有最強的下沉運動。在台風低層最大風速半徑處,輻合最強,最大風速值半徑的大小随高度變化甚小,并位于眼壁之中。另外台風結構的不對稱性也是今年來人們注意的特點,分析表明,無論是在台風内區和外區都有明顯的不對稱性,這種不對稱性對于台風發展和動量及動能的輸送等有重要的作用。

天氣尺度的台風是大氣中很強的動能源,因而從能量上台風對大氣環流的變化和維持應有重要的影響,這個問題已經引起了人們的注意。在能量問題上今年來有人還指出,角動量的水平渦旋輸送在台風外區很重要;另外,在外區動量的産生和輸送也很重要,它們在台風能量收支中不應加以忽略,這些都與台風的不對稱性有關。

台風在水平方向上一般可分為台風外圍、台風本體和台風中心三部分。台風外圍是螺旋雲帶,直徑通常為400-600公裡,有時可達800-1000公裡;台風本體是渦旋區,也叫雲牆區,它由一些高大的對流雲組成,其直徑一般為200公裡,有時可達400公裡;台風中心到台風眼區,其直徑一般為10-60公裡,大的超過100公裡,小的不到10公裡,絕大多數呈園形,也有橢園形或不規則的。

台風在垂直方向上分為流入層、中間層和流出層三部分。從海面到3公裡高度為流入層,3-8公裡高度左右為中間層,從8公裡高度左右到台風頂是流出層。在流入層,四周的空氣作反時針(在北半球)方向向内流入,愈近中心風速愈大,把大量水汽自台風外輸入台風内部;中間層氣流主要是圍繞中心運動,底層流入現象到達雲牆區基本停止,爾後氣流環繞眼壁作螺旋式上升運動;中間層上升氣流到達流出層時便向外擴散,流出的空氣一部分與四周空氣混合後下沉到底層,一部分在眼區下沉,組成了台風的垂直環流區。台風氣溫愈到中心愈高,氣壓愈到中心愈低。

科普介紹

台風是一個深厚的低氣壓系統,它的中心氣壓很低,低層有顯著向中心輻合的氣流,頂部氣流主要向外輻散。如果從水平方向把台風切開,可以看到有明顯不同的三個區域,從中心向外依次為:台風眼區、雲牆區、螺旋雨帶區。

台風眼區:非常奇特,那裡風力很小,天氣晴朗,平均直徑為40千米,身臨其中的海員風趣地稱台風眼為台風的“世外桃源”。n雲牆區:台風眼周圍寬幾十千米、高十幾千米的雲牆區,也稱眼壁。這裡雲牆高聳,狂風呼嘯,大雨如注,海水翻騰,天氣最惡劣。n螺旋雨帶區:雲牆外是螺旋雨帶,這裡有幾條雨(雲)帶呈螺旋狀向眼壁四周輻合,雨帶寬幾十千米到幾百千米,長幾千千米,雨帶所經之處會降陣雨,出現大風天氣。

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