热带气旋
热带气旋,也叫热带低压、热带涡旋,亦称台风、飓风、气旋风暴、热带风暴,是发生在热带和亚热带地区海面上的、具有气旋性环流的低压系统,是地球上最具破坏性的天气系统之一。强烈的热带气旋,不但形成狂风、巨浪,而且往往伴随发生暴雨、风暴潮,造成严重的灾害。
- 中文名:热带气旋
- 英文名:Tropical Cyclone
- 别名:热带低压、台风、飓风、热带风暴、气旋风暴
- 空间尺度:直径200-2000km
- 时间尺度:1天-31天
- 影响因素:海表温度、纬度、环流形势
- 造成影响:带来强风暴雨和巨浪,可造成人员伤亡与财产损失
简介
热带气旋,也叫热带低压、热带涡旋,亦称台风、飓风、气旋风暴、热带风暴,是发生在热带、亚热带地区海面上的、具有气旋性环流的低压系统,是地球上最具破坏性的天气系统之一。强烈的热带气旋,不但形成狂风、巨浪,而且往往伴随发生暴雨、风暴潮,造成严重的灾害。
热带气旋的尺度很大,其环流云系的直径,小的有300--400km,大的可达1000--2000km。组成环流的物质是热带洋面上的空气和水汽,水汽中蕴含的潜热是其能量来源,而地球自转产生的科里奥利力则是台风环流形成的动力学主因素。热带气旋强度的变化主要受下垫面、水汽供应和纬度(影响科氏力和温度)的影响。在水汽充足、纬度适宜、海水温暖的环境中,热带气旋生成的频次相对较高,发展和增强也较快;水汽不充足、纬度过高或过低、海表温度较低的洋面上,热带气旋生成频次就较低。因此,热带气旋只在部分中低纬度海域生成。
按照热带气旋生成的海域不同,国际上划分了不同的海区以便观测、监控,每个海区有一个区域性气象中心负责该海区热带气旋的命名和官方通报。北半球分为西北太平洋(日本气象厅JMA负责,称为台风)、中北太平洋(夏威夷中北太平洋飓风中心CPHC负责,称飓风)、东北太平洋(迈阿密美国国家飓风中心NHC负责,称飓风)、北大西洋(迈阿密美国国家飓风中心NHC负责,称飓风)、北印度洋(印度气象部IMD负责,称气旋风暴);南半球分为南太平洋(斐济气象中心RSMC-Nadi和澳大利亚气象局BoM负责,称气旋)、西南印度洋(法属留尼汪气象中心RSMC-La Reunion和马达加斯加气象局负责,称热带风暴或气旋)以及澳大利亚海域(90E-140E的南半球海域,由澳大利亚气象局BoM负责,称气旋)。每年西北太平洋生成热带气旋数量最多,强度也通常最强;而南大西洋很少生成热带气旋,一般一年一个左右;东南太平洋则从未有过热带气旋的记录。
当热带气旋移到温度较低的洋面上,便会因为水汽和能量供应的减少而减弱消散,或进入西风带中,失去热带气旋的特性,转化为具有锋面性质的温带气旋。热带气旋在北半球沿逆时针方向旋转,在南半球以顺时针旋转。
伴随热带气旋的大风、大雨、风暴潮等可以造成严重的财产损失或人员伤亡。不过热带气旋亦是大气环流的一个重要组成部分,能够将热能由赤道地区带往较高纬度地区,同时也可以缓解途径地区发生的高温或旱情。
结构
热带气旋的结构主要由风眼、眼壁和外围环流组成。通常具有一个暖中心。热带气旋是低纬度的深厚暖低压系统,其可达到对流层的顶部甚至更高。
生成原理与运动路径
热带气旋的生成和发展需要海温、大气环流和大气层三方面的因素结合。热带气旋的能量来自水蒸气凝结时放出的潜热。对于热带气旋的形成条件,至今尚在研究之中。一般认为热带气旋的生成须具备以下条件,但热带气旋也可能在这些条件不完全具备的情况下生成。
1.海水的表面温度不低于摄氏26.5°,且水深不少于50米。这个温度的海水造成上层大气足够的不稳定,因而能维持对流和雷暴。
2.大气温度随高度迅速降低。这容许潜热被释放,而这些潜热是热带气旋的能量来源。
3.潮湿的空气,尤其在对流层的中下层。大气湿润有利于天气扰动的形成。
4.大部分须在离赤道超过五个纬度的地区生成,否则科里奥利力的强度不足以使吹向低压中心的风偏转并围绕其转动,环流中心便不能形成。
5.不强的垂直风切变,如果垂直风切变过强,热带气旋对流的发展会被阻碍,使其正反馈机制难以启动。
6.一个预先存在的且拥有环流及低压中心的天气扰动。
7.中对流层的大气不能太干燥,相对湿度必须大于40~50个百分点。
科里奥利力的存在是热带气旋得以生成的根本动力。其随后的运动则与大尺度环流系统的分布情况有关。热带气旋常常受副热带高压边缘的引导气流引导移动,或者在其他低压影响下产生互旋的“藤原效应”,向其他低压方向靠近。有时热带气旋所处的大尺度流场形势复杂,导致其路径不稳定而多变,这也给热带气旋路径预报带来了相当大的难度。
当热带气旋登陆之后,通常会因为受到下垫面地形影响和水汽供应的不足而逐渐减弱、消散。
当热带气旋移动至纬度较高的地带,由于下垫面温度降低,不足以供应其维持结构的能量,将导致其暖中心填塞并转化为具有冷中心的锋面气旋,即热带气旋的变性过程。
分类和命名规则
热带气旋根据其生成海域、发展强度的不同,有如下分类和命名的规则
按生成海域分类
按照热带气旋生成的海域不同,国际上划分了不同的海区以便观测、监控,每个海区有一个区域性气象中心负责该海区热带气旋的命名和官方通报。
北半球分为西北太平洋(日本气象厅JMA负责,称为台风)、中北太平洋(夏威夷中北太平洋飓风中心CPHC负责,称飓风)、东北太平洋(迈阿密美国国家飓风中心NHC负责,称飓风)、北大西洋(迈阿密美国国家飓风中心NHC负责,称飓风)、北印度洋(印度气象部IMD负责,称气旋风暴);南半球分为南太平洋(斐济气象中心RSMC-Nadi和澳大利亚气象局BoM负责,称气旋)、西南印度洋(法属留尼汪气象中心RSMC-La Reunion和马达加斯加气象局负责,称热带风暴或气旋)以及澳大利亚海域(90E-140E的南半球海域,由澳大利亚气象局BoM负责,称气旋)。
西北太平洋的热带气旋
每年西北太平洋生成热带气旋数量最多,强度也通常最强;而南大西洋很少生成热带气旋,一般一年一个左右;东南太平洋则从未有过热带气旋的记录。
按强度分类
热带气旋按照强度可以分为以下几类(采用我国标准,同时与其他国家分级名称对应):
热带扰动(Tropical disturbance)。中心附近2分钟平均风力小于等于6级(小于11.2m/s),往往没有成型的环流云系,中心气压通常在1000hPa以上。
热带低压(Tropical depression, TD)。中心附近2分钟平均风力6-8级(11.2-18m/s),出现环流结构,中心气压990-1008hPa。
热带风暴/深低压或气旋风暴(Tropical Storm, TS; Deep Depression or Cyclonic Storm)。中心附近2分钟平均风力8-9级(18-23m/s),中心气压980-1000hPa。
强热带风暴/强气旋风暴(Severe Tropical Storm, STS; Severe Cyclonic Storm)。中心附近2分钟平均风力10-11级(24-32m/s),中心气压970-990hPa。
台风/1级飓风/1-2级气旋(Typhoon, TY; Category 1 Hurricane/Category 1-2 Cyclone)。中心附近2分钟平均风力12-13级(33-40m/s),中心气压960-980hPa。
强台风/2-3级飓风/2-3级气旋/特强或极强气旋风暴(Typhoon, TY; Category 2-3 Hurricane/Cyclone; Very/Extremely Severe Cyclonic Storm)。中心附近2分钟平均风力14-15级(42-50m/s),中心气压940-965hPa。
超强台风/3-5级飓风/4-5级气旋/超强气旋风暴(Super Typhoon; Category 3-5 Hurricane or Major Hurricane; Category 4-5 Cyclone; Super Cyclonic Storm)。中心附近2分钟平均风力达到16级及以上(大于52m/s),最高可达80m/s;中心气压一般在950hPa及以下,最低可低至870hPa。
国际上由于各个海区乃至各个国家都有各自不同的标准,强度分类实际上很复杂。下面这张表格显示的是其他国家各种强度分类方法的比较。
蒲福氏风级 | 1分钟平均风速km/h | 10分钟平均风速km/h | 东北太平洋与北大西洋NHC/CPHC | 西北太平洋JTWC | 西北太平洋JMA | 北印度洋IMD | 西南印度洋MF | 澳洲及南太平洋 BoM/FMS |
0-7 | <59 | <52 | 热 带 低 压 | 低压 | 不稳定天气区 | 热带低压 | ||
7 | 61 | 52-54 | 深低压 | 热带扰动 | ||||
8 | 63-69 | 30-33 | 热带风暴 | 热带低压 | 热带低压 | |||
9-10 | 70-100 | 63-87 | 热带风暴 | 气旋风暴 | 中度热带风暴 | 一级热带气旋 | ||
11 | 102-117 | 89-102 | 强热带风暴 | 强气旋风暴 | 强热带风暴 | 二级热带气旋 | ||
12+ | 119-131 | 104-117 | 一级飓风 | 台风 | ||||
133-152 | 119-133 | 台风 | 特强气旋风暴 | 热带气旋 | 三级热带气旋 | |||
154-176 | 135-154 | 二级飓风 | ||||||
178-180 | 156-157 | 三级飓风 | ||||||
181-207 | 159-181 | 极强气旋风暴 | 强烈热带气旋 | 四级热带气旋 | ||||
209-226 | 183-198 | 四级飓风 | ||||||
228-239 | 200-209 | 五级热带气旋 | ||||||
241-252 | 211-220 | 超强台风 | 超级气旋风暴 | 特强热带气旋 | ||||
>252 | >220 | 五级飓风 |
命名规则
因为海洋上可能同时出现多个热带气旋,为了减少混乱,当热带气旋达到热带风暴的强度时,各气象机构便会对其作出命名。热带气旋会根据各个区域不同的命名表命名,这些命名表是由世界气象组织的委员或各区负责预测热带气旋的机构制订。当热带气旋被除名,新的名字会被选出作替补。热带气旋的命名方法在各海区有所不同。
在北大西洋及东北太平洋地区,男性和女性的名字会依英文字母排列,交替作为热带气旋的名字。每个风季首个风暴名字的性别也会每年交替。六个命名表会被预先制订,每个命名表每六年会被使用一次。在大西洋,“Q”、“U”、“X”、“Y”和“Z”不会被用作名字的起首字母;在东北太平洋,“Q”和“U”不会被用作名字的起首字母。这样,在每个命名表中,大西洋会有21个名字,而东北太平洋则会有24个名字。当热带气旋在某地区造成严重破坏,该地区可要求将其除名。然后受影响的地区会提出一个同性别的新的名字作替补(一般会选择与被除名气旋相同语言的名字)。
当一个风季内大西洋生成的热带风暴超过21个,或东北太平洋生成的热带风暴超过24个,命名表的名字会被用尽。之后生成的热带风暴会以希腊文字母命名。2005年大西洋飓风季首次出现这个情况。到目前为止还没有以希腊文字母命名的热带气旋造成严重破坏而要面临除名,所以要如何处理这个情况仍为未知之数。
在北太平洋中部,热带气旋的命名表由位于夏威夷的中太平洋飓风中心CPHC负责制订。四份由夏威夷语名字组成的命名表正在使用。不同于大西洋及东北太平洋,北太平洋中部的风暴命名表不会每年变更。
在西北太平洋及南中国海海域(指赤道以北,国际日期变更线以西海域),热带气旋的命名表由世界气象组织台风委员会制订。共有五份命名表分别由14个委员国各提供两个名字组成,名字会由所提供国家的英文国名顺序使用。不同于大西洋及东北太平洋,名称循环使用(即用完140个后名称,回到第一个重新开始)。早在20世纪初至中期,由日本开始,已自行为区内的热带气旋编配一个4位数字编号,编号首2位为年份,后2位为该年顺序号。例如0312,即2003年第12号热带气旋。而美国海军则为整个太平洋内的热带低气压编配一个两位数字编号(后来改成两位数字加上英文字母)。
为减少混乱,日本在1981年获委托为每个西北太平洋及南海区域内的达到热带风暴强度的热带气旋编配一个国际编号,但容许其他地区继续自行给予编号。自此,在大部分国际发布中,发布机构会把国际编号放在括号内(JTWC除外)。但是,各气象机构有时对热带气旋的编号会有差别,主要是因为其对热带气旋强度的评估有所不同。例如在2006年风季,中国气象局曾对一个未被日本气象厅命名的风暴(中国气象局的0614)作出编号,因此在余下的风季,前者的编号都比后者的多出一个。
当热带气旋在某地区造成严重破坏,该地区可要求将其除名。为该热带气旋起名的台风委员会成员会再提一个名字作替补。例如中国大陆和香港会由市民作出提名,再选出若干优胜名字,提交世界气象组织确认选择其中一个名字。
南太平洋及东南印度洋
澳州气象局为澳大利亚制订一个热带气旋命名表,依英文字母顺序排列,交替使用男性和女性的名字。斐济和巴布亚新几内亚也会为该区提供名字。
西南印度洋
世界气象组织西南印度洋热带气旋委员会(Tropical Cyclone Committee for the South-West Indian Ocean)会为西南印度洋制订命名表。在2005年10月在博茨瓦纳哈博罗内举行的会议,委员会为2006-07年度和2007-08年度的风季各制订了一个命名表,由毛里求斯、马拉维、莫桑比克、纳米比亚、塞舌尔、南非、斯威士兰、津巴布韦、坦桑尼亚、博茨瓦纳、科摩罗、莱索托和马达加斯加提供名字。当热带气旋在东经55度以西达到“中度热带风暴”的强度,位于马达加斯加的热带气旋警告中心就会为该系统命名。当热带气旋在东经55度及东经90度之间达到“中度热带风暴”的强度,位于毛里求斯的热带气旋警告中心就会为该系统命名。
北印度洋
印度地球科学部的印度气象局新德里台风中心命名,而在该地区的热带低气压的编号都以A/B字母作结。风暴名字由孟加拉、印度、马尔地夫、缅甸、阿曼、巴基斯坦、斯里兰卡、泰国等8个国家提供。
除名
如当前被命名的热带气旋对生命或财产造成重大伤亡和损失的。国际气象组织会讨论决定,是否将其从循环名单中删除,再由原来这个名称的国家重新提交新的名称,而提供名字的地区亦可自行要求更换名字。新的名字必须获国际气象组织该区域的委员会全体通过。
预报和预防措施
热带气旋登陆后往往给陆地建筑、植被造成巨大破坏。因此对热带气旋的预报和预防十分重要。
目前我国对西北太平洋和南海的热带气旋(即“台风”)都有即时监测。当一个低压达到热带风暴强度时会发布台风警报,并进行编号跟踪。同时各国气象机构都会对该气旋未来120小时移动路径给出数值预报,一般6-12小时更新一次。对于可能影响我国的气旋,气象局将会每3小时甚至每1小时发布一条通报,内容包括实时位置、强度、移动方向和速度等。此外我国也会对北印度洋气旋风暴进行监测和通报,因为部分北印度洋气旋可以直接影响到我国西南地区。
台风来临,各部门各行业都需要进行预防。首先海上渔业、运输应立即暂停,各类船只回港避风;其次台风登陆路径附近各大机场航班视情况延误或取消,铁路部门也根据台风警报强弱决定是否停运列车;台风黄色以上警报发布时,各企事业单位视情况停工,中小学生和幼儿园放假;台风红色警报发布时,除个别特殊行业外企事业单位必须全部停工、停学。
台风天,家庭防护也值得注意。要避免在阳台上置放重物,黄色以上台风预警信号发布后应当避免外出。
校园相关
2016年第14号台风“莫兰蒂”是近年来为数不多的影响合肥的台风,也是该年全球范围内最强的热带气旋,以及本世纪西北太平洋第三强台风,仅次于2010年“鲇鱼”和2013年“海燕”。“莫兰蒂”于9月15日凌晨登陆福建厦门并造成了严重破坏。此后“莫兰蒂”北上影响华东大部地区,虽然风力减弱,但带来的降水仍十分可观。
标签
- 气象
- 自然灾害
同义词
- 热带低压
- 台风
- 飓风
- 气旋风暴
- 热带风暴