導(dǎo)語:地形對臺風(fēng)的影響是一個(gè)復(fù)雜而專業(yè)的課題,涉及到氣象學(xué)、地理學(xué)和大氣物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,臺風(fēng)作為熱帶氣旋的一種強(qiáng)烈形式,其形成、發(fā)展和移動都受到多種因素的共同影響,其中地形因素起到了不可忽視的作用,下面就去看看臺風(fēng)移動方向由什么決定吧!
地形對臺風(fēng)的影響
臺風(fēng)
地形對臺風(fēng)移動有明顯影響,其作用主要是使臺風(fēng)路徑發(fā)生折向、加速和“跳躍”。正面登陸的臺風(fēng),遇到陸地或山脈時(shí),由于能源被切斷,臺風(fēng)迅速減弱,內(nèi)力隨之減小,外力相應(yīng)增大,其路徑常在副熱帶高壓南側(cè)偏東氣流引導(dǎo)下,產(chǎn)生左偏(西折)現(xiàn)象。
同時(shí),由于在臺風(fēng)登陸前,其中心前緣環(huán)流與陸地接觸而產(chǎn)生摩擦加壓作用,使氣壓升高,因而存在一個(gè)與臺風(fēng)移向相反的氣壓梯度力增量。所以對于正面登陸華東沿海的西移臺風(fēng),將產(chǎn)生一個(gè)向南的速度增量△u,它與臺風(fēng)原來的移速u的合成速度矢為:∈=u+△u(3.30)因此,陸地效應(yīng)將使正面登陸華東的臺風(fēng)加速,并折向西南移動,同一原理,陸地效應(yīng)將使南海北上登陸于華南的臺風(fēng)折向西北移動并加速。不過,這種折向、加速現(xiàn)象,一般只發(fā)生在環(huán)流形勢變化比較穩(wěn)定、外力變化不大的情況下。
臺灣是我國第一大島,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)臺風(fēng)中心靠近或登陸穿越臺灣島,常使臺風(fēng)路徑發(fā)生變化,大體上有以下幾個(gè)方面:當(dāng)臺風(fēng)靠近臺灣島時(shí),若臺風(fēng)中心向西北或西北偏西方向移動(如果臺風(fēng)中心朝NNW方向移動,不在此列),當(dāng)臺風(fēng)中心移入21°N~23°N、125°E~123°E之間時(shí),其路徑將發(fā)生右偏,右偏角度有時(shí)可達(dá)20°以上,這可能是由于臺灣島的地形影響所致,因?yàn)楫?dāng)臺風(fēng)中心移到上述地區(qū)后,其西側(cè)的環(huán)流可波及臺灣島,由于受地形的影響,外圍風(fēng)速(北風(fēng))減小,而在東部,仍保持原有風(fēng)速(南風(fēng)),在強(qiáng)風(fēng)法則的影響下,致使臺風(fēng)移向右偏(但在125°E以東海上折向西行,或在23°N以北進(jìn)入125°E以西者,沒有這種現(xiàn)象),這種例子共有11個(gè),右偏時(shí)間為6~12小時(shí),右偏角度平均25°,最大45°,最小10°,標(biāo)準(zhǔn)差3.0.
掌握這種變化,對于業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)非常重要,否則,當(dāng)發(fā)生右偏時(shí),可能造成路徑預(yù)報(bào)上的失誤。當(dāng)然,這種變化,有時(shí)還可能與外圍引導(dǎo)氣流變化有關(guān),也須注意分析。由副中心取代主中心而發(fā)生臺風(fēng)路徑轉(zhuǎn)折或跳躍現(xiàn)象,由于受到臺灣島地形的影響,登陸或從南海進(jìn)入臺灣海峽東側(cè)的臺風(fēng),常有副中心形成,由于副中心取代主中心而發(fā)生路徑上的轉(zhuǎn)折或跳躍。這次臺風(fēng)于7月29日05時(shí),在臺灣省臺東以北附近登陸。
臺風(fēng)登陸以后,在其西北側(cè)形成副中心,主中心位于臺灣省社尾西南側(cè)(23.4°N、120.4°E),副中心位于臺中市的東北方,大約在24.5°N、121.0°E,以后主中心移入臺灣海峽后,于7月29日20時(shí)消失。副中心形成后向西北偏西方向移動,并取代主中心,于7月30日零時(shí)在福建省莆田縣登陸,于是在臺風(fēng)路徑圖上,臺風(fēng)中心進(jìn)入臺灣海峽之后,路徑發(fā)生明顯北翹,這就是由替代造成北折的例子,9018(Dot)臺風(fēng)是向西南折的一個(gè)例子,這次臺風(fēng)中心于9月7日22時(shí)在臺灣省新港附近沿海登陸,以后繼續(xù)向西北方向移動,9月7日23時(shí)臺風(fēng)中心位于23.8°N、120.9°E,9月8日02時(shí),臺風(fēng)中心位于24.2°N、120°E。
從△P?的變化,可以證實(shí)主中心的位置,例如9月7日23時(shí),臺中△P?為—8.4hPa,9月8日01時(shí),崇武△P?為一5.9hPa,臺風(fēng)中心移入臺灣海峽之后,于9月8日02時(shí)在澎湖附近形成一個(gè)副中心,其中心氣壓為978hPa,△P?為一6.0hPa,中心環(huán)流非常明顯。以后主中心減弱,副中心取代主中心,于是在臺風(fēng)路徑的全過程中,臺風(fēng)登陸之后,發(fā)生明顯的向西南折的過程。
如果臺風(fēng)從南海進(jìn)入臺灣海峽西部海岸,由于受到臺灣地形的影響,主中心減弱消失,與此同時(shí),在臺灣東北部海上,形成副中心,造成臺風(fēng)路徑上的跳躍現(xiàn)象,7707(Amy)熱帶風(fēng)暴就是這種例子。這次熱帶風(fēng)暴中心從南海移入臺灣海峽后,8月22日08時(shí),熱帶風(fēng)暴中心位于23.3°N、119.6°E,環(huán)流非常完整。以后向東北方向移動,8月22日17時(shí),在臺中與嘉義之間沿海登陸,并趨于減弱消失,與此同時(shí),在臺灣北部海上形成一個(gè)副中心,8月22日14.時(shí),位于25.2°N、120.8°E,8月22日17時(shí)副中心位于25.7°N、120.5°E,8月22日20時(shí)主中心在臺灣島上消失,副中心取代主中心,于是形成熱帶風(fēng)暴路徑上的一次跳躍現(xiàn)象由此可見,臺風(fēng)中心登陸后,能否出現(xiàn)副中心是非常重要的。
為此,我們對正面登陸后其南北兩岸經(jīng)過的臺風(fēng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,臺風(fēng)中心在花蓮港以南登陸時(shí),副中心一般出現(xiàn)在主中心的西北側(cè),以新竹、臺中附近為多,少數(shù)出現(xiàn)在主中心西南側(cè)的馬公附近。臺風(fēng)中心在花蓮港以北登陸,副中心出現(xiàn)在臺風(fēng)中心的東南側(cè),9012(Yancy)臺風(fēng)8月19日11時(shí)登陸基隆之后,8月19日14時(shí)臺風(fēng)中心移到新竹附近時(shí),在臺東和花蓮港之間出現(xiàn)副中心就是一例。
但是這種過程中,副中心出現(xiàn)在臺風(fēng)登陸后,它的作用是使主中心移向發(fā)生短時(shí)的左折現(xiàn)象,而且副中心一般持續(xù)時(shí)間不長,當(dāng)臺風(fēng)中心進(jìn)入臺灣海峽之后,副中心即消失掉。在臺灣島南部海上經(jīng)過或由巴士海峽進(jìn)入閩南沿海,或由南海向東北移進(jìn)入臺灣海峽南部,或在臺灣島西側(cè)登陸的臺風(fēng),都可能有副中心,其位置在主中心的北側(cè)或東北側(cè)。
臺風(fēng)中心登陸之后,由于地形影響,路徑變化是多種多樣的,非常復(fù)雜,必須仔細(xì)分析現(xiàn)場的具體情況,才能確定。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,如果臺風(fēng)中心經(jīng)過臺灣島附近時(shí),沒有副中心發(fā)生,臺風(fēng)移向和其他海區(qū)一樣,主要是受其外圍合成氣流引導(dǎo),表3-17為登陸之后的臺風(fēng)移向趨勢統(tǒng)計(jì),由表可見,在56個(gè)例子中,登陸后移向不變者有28次,占一半;右偏15例,占26.8%;左偏13例,占23.2%??梢?,左偏或右偏現(xiàn)象并不突出。由以上分析可見,臺灣島地形對臺風(fēng)路徑的影響,多數(shù)是通過副中心取代主中心引起的。一般來說,副中心形成于山脈的背風(fēng)坡,在臺風(fēng)中心登陸之前,背風(fēng)坡由于氣流下沉,產(chǎn)生顯著的焚風(fēng)效應(yīng),致使氣溫上升,由于熱力原因,引起氣壓下降,產(chǎn)生副中心。
臺風(fēng)
當(dāng)副中心位于主中心的西北側(cè),替代的結(jié)果,將使臺風(fēng)路徑發(fā)生右偏,如8209(Andy)臺風(fēng)等,這種例子較多。如果副中心位于主中心的西南側(cè),替代的結(jié)果將使臺風(fēng)路徑發(fā)生左折,如9018(Dot)臺風(fēng)等,這種例子較少。如果副中心位于主中心的北、東北側(cè),替代的結(jié)果將使臺風(fēng)路徑發(fā)生明顯的跳躍現(xiàn)象,如7707(Any)熱帶風(fēng)暴等,這種例子極少。有時(shí),當(dāng)臺風(fēng)中心從巴士海峽向西北移的過程中,從臺灣島的南端經(jīng)過時(shí),在臺風(fēng)中心的西北側(cè)也可能形成副中心。
例如6125(Sally)臺風(fēng),它從臺灣島南端經(jīng)過,于9月28日13時(shí)在臺灣島的大武—恒春之間登陸,而后被在馬公形成的副中心取代,致使臺風(fēng)登陸后路徑發(fā)生右折,而后又沿基本氣流向偏西方向移去,最后在寶安附近登陸,造成當(dāng)時(shí)在預(yù)報(bào)中引起不少爭議。有時(shí)臺風(fēng)中心從臺灣島南端經(jīng)過,也可能在臺灣島北部海上形成副中心,雖然它對臺風(fēng)路徑?jīng)]有影響,但對福建沿海臺風(fēng)影響下的大風(fēng)分布有一定影響,造成福建沿海南北風(fēng)力大,中間風(fēng)力小的畸形分布,例如8015(Percy)臺風(fēng)等(詳見第六章)。
另外,我們在分析研究9012臺風(fēng)路徑在福建東南沿海地區(qū)南北相距只有1.5緯距范圍內(nèi)發(fā)生多次打轉(zhuǎn)時(shí)表明,雖然其原因是十分復(fù)雜的,然而很有意思的是,臺風(fēng)中心有沿山溝移動的趨勢。當(dāng)其前進(jìn)的方向上遇到海拔高于600米的山脈時(shí),折向沿山溝移動,致使1~2小時(shí)內(nèi),路徑上發(fā)生一些小的拐點(diǎn),難以從流場的變化或其他物理和氣象原因加以解釋。還有,在登陸福建的臺風(fēng)中,經(jīng)常有在幾個(gè)比較大的港灣登陸的趨勢,例如泉州灣、興化灣、三沙灣等。因此,在登陸福建的臺風(fēng)中以“兩江”,即晉江(泉州灣)和連江(三沙灣)為多,在莆田、福清(興化灣)登陸的臺風(fēng)也不少。.
臺風(fēng)移動方向由什么決定
臺風(fēng)移動的方向和速度取決于作用于臺風(fēng)的動力。動力分內(nèi)力和外力兩種。內(nèi)力是臺風(fēng)范圍內(nèi)因南北緯度差距所造成的地轉(zhuǎn)偏向力差異引起的向北和向西的合力,臺風(fēng)范圍愈大,風(fēng)速愈強(qiáng),內(nèi)力愈大。外力是臺風(fēng)環(huán)境流場對臺風(fēng)渦旋的作用力,即北半球副熱帶高壓南側(cè)基本氣流東風(fēng)帶的引導(dǎo)力。
臺風(fēng)是發(fā)生在熱帶海洋上空,具有暖中心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈氣旋性漩渦,總伴有狂風(fēng)暴雨,會給受影響地區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)難,具有破壞性強(qiáng),影響范圍廣的特點(diǎn)。西太平洋上,也就是中國,日本和鄰近國家稱其為臺風(fēng),東太平洋上,歐美等國稱其為颶風(fēng),印度洋上的國家稱其為熱帶風(fēng)暴。臺風(fēng)形成的原理是地面溫度高,氣流上升,海面風(fēng),口水蒸汽由于比重大巖地面補(bǔ)充地面空氣,海面溫度低,吸收地面上升的空氣水蒸氣補(bǔ)充空間,由于海面大溫差小,在海面上空聚集水蒸多,降雨范圍廣,水蒸氣結(jié)水時(shí)體積縮小,周圍水蒸氣補(bǔ)充便形成大風(fēng)。