臺風(fēng)眼的形成原因.doc

臺風(fēng)眼的形成原因 臺風(fēng)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(yùn)動的進(jìn)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(bǔ)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(kuò)大，可達(dá)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(qiáng)，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(fēng)和臺風(fēng)路徑。 臺風(fēng)形成圖 臺風(fēng)結(jié)構(gòu) 臺風(fēng)一個發(fā)展成熟的臺風(fēng)，按其結(jié)構(gòu)和帶來的天氣，分為臺風(fēng)眼、渦旋風(fēng)雨區(qū)、外圍大 風(fēng)區(qū)三部分，從中心向外呈同心圓狀排列。臺風(fēng)眼位于臺風(fēng)中心，直徑約510公里。 臺風(fēng)眼內(nèi)盛行下沉氣流，故天氣睛朗，風(fēng)平浪靜。臺風(fēng)眼外側(cè)為渦旋風(fēng)雨區(qū)，這里盛行強(qiáng)烈的輻合上升氣流，形成濃厚的云層，出現(xiàn)狂風(fēng)暴雨，風(fēng)力常常在12級以上，是臺風(fēng)中天氣最惡劣的區(qū)域。 再向外為外圍大風(fēng)區(qū)，風(fēng)速向外減小，風(fēng)力通常在6級以上。臺風(fēng)過境常常帶來狂風(fēng)暴雨天氣，引起海面巨浪，嚴(yán)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(fēng)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(fēng)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(kuò)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(qiáng)；三、垂直方向風(fēng)速不能相差太大，上下層空氣相對運(yùn)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(fēng)眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強(qiáng)臺風(fēng)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(fēng)基本發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。 臺風(fēng)源地 臺風(fēng)的源地，是指經(jīng)常發(fā)生臺風(fēng)的海區(qū)。全球臺風(fēng)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(fēng)的直接原因太陽輻射能！ 臺風(fēng)（或颶風(fēng)）是產(chǎn)生于熱帶洋面上的一種強(qiáng)烈熱帶氣旋。只是隨著發(fā)生地點(diǎn)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(fēng)”；而在大西洋或北太平洋東部的熱帶氣旋則稱“颶風(fēng)”。也就是說，臺風(fēng)在歐洲、北美一帶稱“颶風(fēng)”，在東亞、東南亞一帶稱為“臺風(fēng)”；在孟加拉灣地區(qū)被稱作“氣旋性風(fēng)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(yùn)動的進(jìn)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(bǔ)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(jī)制。在條件合適的廣闊海面上，循環(huán)的影響范圍將不斷擴(kuò)大，可達(dá)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(qiáng)，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(fēng)和臺風(fēng)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(bǔ)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(fēng)。 臺風(fēng)結(jié)構(gòu)臺風(fēng)結(jié)構(gòu)從臺風(fēng)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(fēng)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(kuò)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(qiáng)； 三、垂直方向風(fēng)速不能相差太大，上下層空氣相對運(yùn)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(fēng)眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強(qiáng)臺風(fēng)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(fēng)基本發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。 臺風(fēng)的形成及影響 摘要：臺風(fēng)每年給人類帶來巨大的危害。文章闡述了臺風(fēng)的成因與危害,并從正反兩個反面分析了臺風(fēng)對人類的影響,介紹了人類對臺風(fēng)的防御措施。 關(guān)鍵詞:臺風(fēng)，利弊，防御 每年的臺風(fēng)，都會給人類造成巨大的災(zāi)害，尤其是沿海城市。但臺風(fēng)究竟是怎樣形成的呢，它的危害到底有多大，是否它一點(diǎn)益處都沒有呢？ 一、臺風(fēng)名稱由來，形成原因及產(chǎn)生條件 2.形成原因：臺風(fēng),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(bǔ)充,然后再上升,如此循環(huán),使整個氣流不斷擴(kuò)大形成“氣流柱”,這就是我們所說的風(fēng)。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(dá)數(shù)百乃至上千千米,其高度可達(dá)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(yùn)動而產(chǎn)生磨擦,并且越接近赤道磨擦力就越強(qiáng),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(dāng)近地面的最大風(fēng)速到達(dá)或超過每秒17米時,我們就稱之為臺風(fēng)(在大西洋或北太平洋東部又稱之為颶風(fēng)),這就是我們現(xiàn)在所說的臺風(fēng)的形成和臺風(fēng)的行進(jìn)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(fēng)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(kuò)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(qiáng)； （3）垂直方向風(fēng)速不能相差太大，上下層空氣相對運(yùn)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(fēng)眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強(qiáng)臺風(fēng)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(fēng)發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。 二、臺風(fēng)影響 1.負(fù)面影響 臺風(fēng)對人類的危害是巨大的。其危害性主要以下八個方面: （1）強(qiáng)風(fēng)。臺風(fēng)是一個巨大的能量庫,其風(fēng)速都在17米/秒以上,甚至在60米/秒以上。據(jù)測,當(dāng)風(fēng)力達(dá)到12級時,垂直于風(fēng)向平面上每平方米的風(fēng)壓可達(dá)230公斤。而且風(fēng)力與風(fēng)速的平方成正比,一個以100米/秒速度行進(jìn) - 1 - 的臺風(fēng),每平方米建筑物承受的風(fēng)壓可達(dá)2.5噸。在如此強(qiáng)大風(fēng)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(qiáng)風(fēng)具有極強(qiáng)的破壞性。 （2）暴雨。臺風(fēng)是最強(qiáng)的暴雨天氣系統(tǒng)之一。一次臺風(fēng)登陸,降雨中心一天之中可降下100-300mm的大暴雨,少數(shù)臺風(fēng)甚至能夠產(chǎn)生1000mm以上的特大暴雨。臺風(fēng)帶來的暴雨強(qiáng)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(fēng)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(fēng)暴潮。所謂風(fēng)暴潮,就是當(dāng)臺風(fēng)移向陸地時,由于臺風(fēng)的強(qiáng)風(fēng)和低氣壓作用,會形成海水向海岸方向的強(qiáng)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(fēng)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(fēng),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(fēng)/麗塔0襲擊,其風(fēng)暴潮導(dǎo)致工業(yè)運(yùn)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(dá)520萬,直接經(jīng)濟(jì)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(fēng)、雨可能破壞魚、農(nóng)產(chǎn)物，導(dǎo)致糧食短缺。 （7）鹽風(fēng)。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(qiáng)季風(fēng)寒流或大陸反氣旋強(qiáng)度。當(dāng)熱帶氣旋遇上相當(dāng)強(qiáng)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(qiáng)。1987年11月至12月間，西太平洋的臺風(fēng)蓮娜在南中國海北部遇上當(dāng)時最強(qiáng)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(fēng)的侵襲,作為一種災(zāi)害性天氣,可以說提起臺風(fēng)沒有人會對它表示好感。然而,凡事都有兩重性,臺風(fēng)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(fēng)這一熱帶風(fēng)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(fēng),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(dá)12億元以上。據(jù)統(tǒng)計,每年臺風(fēng)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(fēng)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(fēng),這些國家所面臨的困境將不堪想象。 （2）測量表明,臺風(fēng)的最高時速可達(dá)200公里以上,其能量相當(dāng)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?yàn)橛辛怂?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(fēng)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(bǔ)償。如果沒有臺風(fēng),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(fēng)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(fēng)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(fēng)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?yàn)槔纂娊蛔鲿r,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(xì)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(dá)10萬安培,在這樣的強(qiáng)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(dāng)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(jì)帶來的影響是不言而喻的。 三、對臺風(fēng)的防御 對臺風(fēng)的防御措施,在現(xiàn)階段還主要是加強(qiáng)臺風(fēng)的監(jiān)測和預(yù)報。 對臺風(fēng)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(fēng)的存在和大小,再利用氣象衛(wèi)星資料,可以確定出臺風(fēng)中心的位置,估計出臺風(fēng)的強(qiáng)度,并監(jiān)測臺風(fēng)移動的方向、速度和狂風(fēng)暴雨出現(xiàn)的地區(qū),這些信息對防止和減輕臺風(fēng)所帶來的災(zāi)害起著關(guān)鍵的作用。當(dāng)臺風(fēng)到達(dá)近海時,可以利用雷達(dá)監(jiān)測臺風(fēng)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(fēng)的動向和登陸的地點(diǎn)與時間,并及時地發(fā)布臺風(fēng)預(yù)報,臺風(fēng)警報或者是緊急