臺風眼的形成原因.doc

臺風眼的形成原因 臺風形成 熱帶海面受太陽直射而使海水溫度升高，海水蒸發(fā)提供了充足的水汽。而水汽在抬升中發(fā)生凝結(jié)，釋放大量潛熱，促使對流運動的進一步發(fā)展，令海平面處氣壓下降，造成周圍的暖濕空氣流入補充，然后再抬升。如此循環(huán)，形成正反饋。 在條件合適的廣闊海面上，循環(huán)的影響范圍將不斷擴大，可達數(shù)百至上千公里。由于地球由西向東高速自轉(zhuǎn)，致使氣流柱和地球表面產(chǎn)生摩擦，由于越接近赤道摩擦力越強，這就引導(dǎo)氣流柱逆時針旋轉(zhuǎn)（南半球系順時針旋轉(zhuǎn)），由于地球自轉(zhuǎn)的速度快而氣流柱跟不上地球自轉(zhuǎn)的速度而形成感覺上的西行，這就形成我們現(xiàn)在說的臺風和臺風路徑。 臺風形成圖 臺風結(jié)構(gòu) 臺風一個發(fā)展成熟的臺風，按其結(jié)構(gòu)和帶來的天氣，分為臺風眼、渦旋風雨區(qū)、外圍大 風區(qū)三部分，從中心向外呈同心圓狀排列。臺風眼位于臺風中心，直徑約510公里。 臺風眼內(nèi)盛行下沉氣流，故天氣睛朗，風平浪靜。臺風眼外側(cè)為渦旋風雨區(qū)，這里盛行強烈的輻合上升氣流，形成濃厚的云層，出現(xiàn)狂風暴雨，風力常常在12級以上，是臺風中天氣最惡劣的區(qū)域。 再向外為外圍大風區(qū)，風速向外減小，風力通常在6級以上。臺風過境常常帶來狂風暴雨天氣，引起海面巨浪，嚴重威脅航海安全。登陸后，可摧毀莊稼、各種建筑設(shè)施等，造成人民生命財產(chǎn)的巨大損失，是一種危害極大的災(zāi)害性天氣。 從臺風結(jié)構(gòu)看到，如此巨大的龐然大物，其產(chǎn)生必須具備特有的條件。一、要有廣闊的高溫、高濕的大氣。熱帶洋面上的底層大氣的溫度和濕度主要決定于海面水溫，臺風只能形成于海溫高于2627的暖洋面上，而且在60米深度內(nèi)的海水水溫都要高于2627；二、要有低層大氣向中心輻合、高層向外擴散的初始擾動。而且高層輻散必須超過低層輻合，才能維持足夠的上升氣流，低層擾動才能不斷加強；三、垂直方向風速不能相差太大，上下層空氣相對運動很小，才能使初始擾動中水汽凝結(jié)所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強臺風暖中心結(jié)構(gòu)；四、要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用，地球自轉(zhuǎn)作用有利于氣旋性渦旋的生成。地轉(zhuǎn)偏向力在赤道附近接近于零，向南北兩極增大，臺風基本發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。 臺風源地 臺風的源地，是指經(jīng)常發(fā)生臺風的海區(qū)。全球臺風主要發(fā)生于8個海區(qū)。其中北半球有北太平洋西部和東部、北大西洋西部、孟加拉灣和阿拉伯海5個海區(qū)，而南半球有南太平洋西部、南印度洋西部和東部3個海區(qū)。 形成颶風的直接原因太陽輻射能！ 臺風（或颶風）是產(chǎn)生于熱帶洋面上的一種強烈熱帶氣旋。只是隨著發(fā)生地點不同，叫法不同。印度洋和在北太平洋西部、國際日期變更線以西，包括南中國海范圍內(nèi)發(fā)生的熱帶氣旋稱為“臺風”；而在大西洋或北太平洋東部的熱帶氣旋則稱“颶風”。也就是說，臺風在歐洲、北美一帶稱“颶風”，在東亞、東南亞一帶稱為“臺風”；在孟加拉灣地區(qū)被稱作“氣旋性風暴”；在南半球則稱“氣旋”。 熱帶海面受太陽直射而使海水溫度升高，海水蒸發(fā)提供了充足的水汽。而水汽在抬升中發(fā)生凝結(jié)，釋放大量潛熱，促使對流運動的進一步發(fā)展，令海平面處氣壓下降，造成周圍的暖濕空氣流入補充，然后再抬升。如此循環(huán)，形成正反饋，即第二類條件不穩(wěn)定（CISK）機制。在條件合適的廣闊海面上，循環(huán)的影響范圍將不斷擴大，可達數(shù)百至上千公里。 由于地球由西向東高速自轉(zhuǎn)，致使氣流柱和地球表面產(chǎn)生摩擦，由于越接近赤道摩擦力越強，這就引導(dǎo)氣流柱逆時針旋轉(zhuǎn)（南半球系順時針旋轉(zhuǎn)），由于地球自轉(zhuǎn)的速度快而氣流柱跟不上地球自轉(zhuǎn)的速度而形成感覺上的西行，這就形成我們現(xiàn)在說的臺風和臺風路徑。 在海洋面溫度超過26以上的熱帶或副熱帶海洋上，由于近洋面氣溫高，大量空氣膨脹上升，使近洋面氣壓降低，外圍空氣源源不斷地補充流入上升去。受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，流入的空氣旋轉(zhuǎn)起來。而上升空氣膨脹變冷，其中的水汽冷卻凝結(jié)形成水滴時，要放出熱量，又促使低層空氣不斷上升。這樣近洋面氣壓下降得更低，空氣旋轉(zhuǎn)得更加猛烈，最后形成了臺風。 臺風結(jié)構(gòu)臺風結(jié)構(gòu)從臺風結(jié)構(gòu)看到，如此巨大的龐然大物，其產(chǎn)生必須具備特有的條件。 一、要有廣闊的高溫、高濕的大氣。熱帶洋面上的底層大氣的溫度和濕度主要決定于海面水溫，臺風只能形成于海溫高于2627的暖洋面上，而且在60米深度內(nèi)的海水水溫都要高于2627； 二、要有低層大氣向中心輻合、高層向外擴散的初始擾動。而且高層輻散必須超過低層輻合，才能維持足夠的上升氣流，低層擾動才能不斷加強； 三、垂直方向風速不能相差太大，上下層空氣相對運動很小，才能使初始擾動中水汽凝結(jié)所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強臺風暖中心結(jié)構(gòu)； 四、要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用，地球自轉(zhuǎn)作用有利于氣旋性渦旋的生成。地轉(zhuǎn)偏向力在赤道附近接近于零，向南北兩極增大，臺風基本發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。 臺風的形成及影響 摘要：臺風每年給人類帶來巨大的危害。文章闡述了臺風的成因與危害,并從正反兩個反面分析了臺風對人類的影響,介紹了人類對臺風的防御措施。 關(guān)鍵詞:臺風，利弊，防御 每年的臺風，都會給人類造成巨大的災(zāi)害，尤其是沿海城市。但臺風究竟是怎樣形成的呢，它的危害到底有多大，是否它一點益處都沒有呢？ 一、臺風名稱由來，形成原因及產(chǎn)生條件 2.形成原因：臺風,是熱帶海面受太陽直射使海水溫度升高,并蒸發(fā)形成水汽升空,而周圍較冷的空氣又流入補充,然后再上升,如此循環(huán),使整個氣流不斷擴大形成“氣流柱”,這就是我們所說的風。由于海面廣闊,無遮無攔,會使氣流不斷循環(huán),氣流柱的直徑不斷得以加大,其圓形渦旋的半徑可達數(shù)百乃至上千千米,其高度可達20千米以上。同時,由于地球由西向東高速自轉(zhuǎn),致使氣流柱和地球表面由于相對運動而產(chǎn)生磨擦,并且越接近赤道磨擦力就越強,這樣,將引導(dǎo)氣流柱作逆時針漩轉(zhuǎn)(南半球系順時針漩轉(zhuǎn))。由于地球自轉(zhuǎn)的速度很快,而氣流柱的移動速度滯后于地球的自轉(zhuǎn),這便形成了我們感覺上的氣流柱西行。當近地面的最大風速到達或超過每秒17米時,我們就稱之為臺風(在大西洋或北太平洋東部又稱之為颶風),這就是我們現(xiàn)在所說的臺風的形成和臺風的行進路徑。 3.形成條件： （1）要有廣闊的高溫、高濕的大氣。熱帶洋面上的底層大氣的溫度和濕度主要決定于海面水溫，臺風只能形成于海溫高于2627的暖洋面上，而且在60米深度內(nèi)的海水水溫都要高于2627； （2）要有低層大氣向中心輻合、高層向外擴散的初始擾動。而且高層輻散必須超過低層輻合，才能維持足夠的上升氣流，低層擾動才能不斷加強； （3）垂直方向風速不能相差太大，上下層空氣相對運動很小，才能使初始擾動中水汽凝結(jié)所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強臺風暖中心結(jié)構(gòu)； （4）要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用，地球自轉(zhuǎn)作用有利于氣旋性渦旋的生成。地轉(zhuǎn)偏向力在赤道附近接近于零，向南北兩極增大，臺風發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。 二、臺風影響 1.負面影響 臺風對人類的危害是巨大的。其危害性主要以下八個方面: （1）強風。臺風是一個巨大的能量庫,其風速都在17米/秒以上,甚至在60米/秒以上。據(jù)測,當風力達到12級時,垂直于風向平面上每平方米的風壓可達230公斤。而且風力與風速的平方成正比,一個以100米/秒速度行進 - 1 - 的臺風,每平方米建筑物承受的風壓可達2.5噸。在如此強大風力的作用下,海上船只很容易被吞沒而沉入海底;在陸地上,會造成人畜傷亡,建筑物摧毀,農(nóng)作物也會被一掃而光。所以,強風具有極強的破壞性。 （2）暴雨。臺風是最強的暴雨天氣系統(tǒng)之一。一次臺風登陸,降雨中心一天之中可降下100-300mm的大暴雨,少數(shù)臺風甚至能夠產(chǎn)生1000mm以上的特大暴雨。臺風帶來的暴雨強度大,洪災(zāi)出現(xiàn)頻率高,波及范圍廣,來勢兇猛破壞性極大,是最具危險性的自然災(zāi)害。1975年我國的第3號臺風在淮河上游所產(chǎn)生的特大暴雨,創(chuàng)造了中國大陸地區(qū)的暴雨極值,形成了河南/75.80特大洪水。 （3）風暴潮。所謂風暴潮,就是當臺風移向陸地時,由于臺風的強風和低氣壓作用,會形成海水向海岸方向的強力堆積,致使潮位猛漲,海浪排山倒海般壓向海岸,可使沿海水位上升5到6米之多,不僅會造成海岸侵蝕,海水倒灌和土地鹽漬化,而且風暴潮與天文大潮高潮位相遇,還會產(chǎn)生極高潮位,導(dǎo)致潮水漫溢,海堤潰決,淹沒城鎮(zhèn)農(nóng)田,沖毀房屋和各類建筑設(shè)施,造成大量人員的傷亡和財產(chǎn)損失。如我國的“96080”和“97110”號臺風,曾使江蘇省沿江沿海出現(xiàn)了超歷史的高潮位;xx年9月23日,美國路易斯安那州新奧爾良市由于受颶風/麗塔0襲擊,其風暴潮導(dǎo)致工業(yè)運河的大堤出現(xiàn)3大缺口。據(jù)美國應(yīng)急部門統(tǒng)計,“麗塔”至少摧毀該州6000所房屋,受影響的人數(shù)高達520萬,直接經(jīng)濟損失至少為82億美元之多。 （4）疾病。熱帶氣旋過后所帶來的積水，以及下水道所受到的破壞，可能會引起流行病。41 （5）破壞基建系統(tǒng)：熱帶氣旋可能破壞道路，輸電設(shè)施等等，阻礙救援的工作。 （6）農(nóng)業(yè)。風、雨可能破壞魚、農(nóng)產(chǎn)物，導(dǎo)致糧食短缺。 （7）鹽風。海水的鹽分隨著熱帶氣旋引起的巨浪被帶到陸上，附在農(nóng)作物的葉面可導(dǎo)致農(nóng)作物枯萎，附在電纜上則可能引起漏電。 （8）加強季風寒流或大陸反氣旋強度。當熱帶氣旋遇上相當強烈的大陸寒流時，兩者之間的氣壓梯度增加，后者會吸收熱帶氣旋的能量，使寒流增強。1987年11月至12月間，西太平洋的臺風蓮娜在南中國海北部遇上當時最強烈的西伯利亞寒流，使香港的氣溫由攝氏26度急速下降至9度以下，冬季提早降臨。 2.正面影響 在我國沿海地區(qū),幾乎每年夏秋兩季都或多或少會遭受臺風的侵襲,作為一種災(zāi)害性天氣,可以說提起臺風沒有人會對它表示好感。然而,凡事都有兩重性,臺風在給人類帶來災(zāi)難的同時,也給人類帶來了不少的益處: （1）臺風這一熱帶風暴的出現(xiàn),能為人類提供(輸送)大量的淡水。據(jù)測算:一個直徑為750千米左右的中等尺度的臺風,登陸時可帶來25億立方米的降水。以每立方米市場價為0.5元人民幣計算,價值可高達12億元以上。據(jù)統(tǒng)計,每年臺風給我國和日本、菲律賓、印尼、越南、美國等沿海國家所帶來的降水量會占到各國總降水量的25%以上!3所以說,臺風暴雨的光臨,可以極大地緩解旱情,對改善這些地區(qū)的淡水供應(yīng)和生態(tài)環(huán)境有著十分重要的意義。如果沒有臺風,這些國家所面臨的困境將不堪想象。 （2）測量表明,臺風的最高時速可達200公里以上,其能量相當于400枚2000噸級的氫彈爆炸時所釋放的總能量,所到之處,摧枯拉朽。這巨大的能量既是直接給人類造成災(zāi)難的禍源,也是地球保持熱平衡的能量庫,正是因為有了它,才使得人類能夠安居樂業(yè),生生不息。眾所周知,地球上的熱帶地區(qū)由于接收太陽輻射熱量最多,因此氣候也最為炎熱,而寒帶地區(qū)則恰好相反。由于臺風的活動,能夠?qū)釒У貐^(qū)的熱量驅(qū)散至高緯度地區(qū),從而使寒帶地區(qū)的熱量得以補償。如果沒有臺風,勢必會造成熱帶地區(qū)越來越熱,寒帶地區(qū)越來越冷,而溫帶也將從此在地球上消失。那樣,我國將不會再有昆明這樣的春城和四季長青的廣州、北大倉、內(nèi)蒙古草原亦將不復(fù)存在,眾多的植物和動物都將會因難以適應(yīng)惡劣的環(huán)境而滅絕,那將是我們整個世界的悲哀。 （3）專家們在研究過程中發(fā)現(xiàn),海上發(fā)生臺風時,巨浪會卷起深層海水,這些從深層上翻的較冷海水能使上層水溫下降3度至4度,同時,臺風帶上來的深層海水中的營養(yǎng)物質(zhì)不僅有利于海洋表層浮游藻類的繁殖,還能為海洋魚類提供間接的食物。 （4）臺風帶來的暴雨時常會伴隨著閃電一起來臨,而閃電,既是人類勤奮的“清潔工”，又是一座巨大的“化肥廠”。因為雷電交作時,空氣中的部分氧氣被激變成臭氧,這稀薄的臭氧能吸收大部分的宇宙射線,使地球表面的生物免遭紫外線過量照射的危害。同時,閃電過程中產(chǎn)生的高溫又可殺死大氣中90%以上的細菌和微生物,從而使空氣變得更加純凈而清新宜人!另外,在大氣中含有78%的不能被作物直接吸收的游離氮,閃電發(fā)生時,由于其電流高達10萬安培,在這樣的強電流下,空氣分子能夠被加熱到3萬攝氏度以上,致使大氣中不活潑的氮和氧化合,變成 - 2 - 21 二氧化氮。大雨又將二氧化氮溶解成為稀硝酸,并隨著雨水降至地面,而后再與其他物質(zhì)化合,即可轉(zhuǎn)化成能被作物直接吸收的氮肥。據(jù)測算,全球每年由雷雨而/合成0的氮肥就有20億噸。這20億噸從天而降的氮肥,相當于20萬個年產(chǎn)1萬噸的化肥廠的產(chǎn)量總和!它對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟帶來的影響是不言而喻的。 三、對臺風的防御 對臺風的防御措施,在現(xiàn)階段還主要是加強臺風的監(jiān)測和預(yù)報。 對臺風的監(jiān)測主要是利用氣象衛(wèi)星。在衛(wèi)星云圖上,能夠清晰地看見臺風的存在和大小,再利用氣象衛(wèi)星資料,可以確定出臺風中心的位置,估計出臺風的強度,并監(jiān)測臺風移動的方向、速度和狂風暴雨出現(xiàn)的地區(qū),這些信息對防止和減輕臺風所帶來的災(zāi)害起著關(guān)鍵的作用。當臺風到達近海時,可以利用雷達監(jiān)測臺風的移動方向。氣象臺再根據(jù)所得到的各種資料,綜合分析臺風的動向和登陸的地點與時間,并及時地發(fā)布臺風預(yù)報,臺風警報或者是緊急