导语:热带辐合区是台风形成的关键区域,其内部的大气动力学和热力学条件相互作用,为台风的形成提供了必要的条件,一般而言,台风形成于热带辐合区的低层大气中,其生成过程涉及多个复杂的气象学机制,下面就一起去看看热带辐合区中台风形成的一般天气过程和热带辐合带是什么意思吧!
热带辐合区中台风形成的一般天气过程
台风
大部分西太平洋台风都是从热带辐合区内发展起来的。研究热带辐合区中台风形成的过程对于预报这类台风的发生发展有重要意义。一般情况下,一次热带辐合区演变过程可生成一,二个台风。有时在有利条件下,在辐合区中可相继或者同时生成许多台风。这是热带辐合区形成台风的一个特点。
本节主要说明第一种情况,关于热带辐合区多台风的发生发展问题将在下节讨论。赤道槽是比较活跃的热带辐合区。在赤道槽中常常有一些热带低压或涡旋。信风槽的情况不同,它是东风气流内部的汇合线。在其中形成台风时,往往要有一定的环流条件,使得由信风槽变成赤道槽,在槽中出现气旋性涡旋,然后由低压涡旋再发展成台风。热带辐合区中台风的形成与大范围环流的演变有关系。首先,在辐合区南侧西南季风或偏南气流的出现和加强,这是使热带辐合区增强和北推的最重要因子。在辐合区北移时,常常有低压生成并发展成台风。1970年8号台风的形成过程是一个较典型的例子。8号台风是一个发展比较成熟的台风。在台风生成的五天前,在125°E以东热带地区盛行偏东风。东风层很深厚,扩展到整个对流层。
在5°—10°N之间,有一条较弱的信风辐合区,它与云区AB相对应,云区不够密实。这条发展不强的信风辐合区是由北半球东北信风与南半球东南信风汇合而成。在菲律宾以西是西南气流,这支西风在菲律宾附近与偏东风汇合。赤道槽位于中南半岛北部。这一天西太平洋的热带环流形势表明热带辐合区是不活跃的,台风活动较少。22日,环流形势发生了显著的调整。从菲律宾以东到150°E出现一片西南或偏南气流,其前锋到达15°N左右。另一方面随着7号台风消失副热带高压向西南伸展到冲绳附近,15°N以北的热带和副热带地区建立了明显的东风带,它与西南气流形成较大的水平切变区,结果在15°—20°N,130°—155°E地区形成赤道槽,其中有2个涡旋同时生成。
相应整个辐合区云带也向北推进到10—15°N,云带中的云系有明显的发展,出现大面积云团A,B,C。注意在低压涡旋Cg处有一些细的弯曲积云线围绕着环流中心旋转。在当日12时图上,在关岛东南海上,形成一个明显的赤道高压,在云图上对应于一片晴空区。在前一章已经指出,赤道高压与来自南半球的信风有关。23日,南半球高压继续增强,偏南气流向西已扩展到南海地区,与原在该处的西南风连成一片,这时从中南半岛到155°E有一条连续的赤道槽出现。赤道高压范围扩大。热带辐合区云带已推进到15°—20°N,云区增密,成为一条连续的辐合区云带。云区北缘的扰动Cg比昨天有一些发展,围绕环流中心的螺旋云线及云带更为明显。
24日,由于赤道高压北上,热带辐合区进一步北推。Cg有明显发展,其南侧的偏南气流主要来白南半球,这说明它有很强的低空流入。在200毫巴上,Cg环流正位于高空反气图4.41970年8月23日08时700毫巴流线图图4.51970年8月24日08时700毫巴流线图旋区下方,这种环流配置说明风暴要进一步发展。根据11时(北京时)关岛飞机探测报告,扰动中心气压是986毫巴,地面最大风速20米/秒,中央台正式开始编为8号台风。从云图上看扰动也有明显发展。在扰动区云区加密增厚,并且在辐合区云带南北和西边,皆出现很多短的向外辐散的卷云线,尤其在南缘更明显。这是热带扰动进一步发展的标志,它一方面说明扰动高层有向各方的辐散流出,又说明扰动周围风场垂直切变很弱。25日热带辐合带北推至20°—30°N之间,赤道高压到达20°N附近,趋于与副热带高压合并。这一天台风南侧的偏南气流更加明显,在135°—145°之间有一股南北向气流输到台风内。风暴的螺旋云系也显著发展,并已从连续辐合区云带中分离出来,发展成独立的台风云系。
这时台风地面最大风速为40米/秒。同时在它的东北方发展出一个小台风,螺旋云系很明显。到27日台风达到最强。以后台风在北上过程中逐渐减弱,最后并入锢囚锋云系内。同时在南面低纬地区热带辐合区云带又开始重建,它的进一步活跃、发展导致下一次9号和10号台风的同时产生。上面的个例分析说明,在一定环流条件下,不活跃的信风辐合区可以转变为赤道槽,并有台风频繁发生。有时信风辐合区也可以直接生成台风,这种情况在中、东太平洋比较多见,在西太平洋偶而也可以见到。最近Fet³给出了信风辐合区中台风的发展模式,这个模式对西太平洋地区有一定参考价值。
台风是由信风辐合区以北的一个气旋性涡度最大值(就地发展或从东面移来)与辐合区相互作用后形成的。强烈的低空流入是台风发展的一个重要因子。尤其当西南气流与东南气流相汇时,有明显的辐合气流流入低压中,这更易促使其加强成台风。并且在这种辐合气流中也很容易产生扰动。它说明1973年10号和11号台风形成的过程。8月15日,在菲律宾以东地区西南气流与东南气流相汇合形成明显的辐合气流。辐合气流近于南北向,一直流入9号台风环流内。热带辐合区位置在25°—30°N地区。东南气流主要来自南半球,一部分来自北半球。下一天,在辐合气流区内形成一个低压涡旋,位置在130°E,20°N附近。由于这个涡旋的产生,切断了西南气流和东南气流形成的辐合气流流入到9号台风环流内,使9号台风迅速减弱。在新生低涡中却有明显的低空流入。
后两天(17日,18日),辐合气流继续流入涡旋中,促使涡旋发展,19日达到台风强度(10号台风)。同时副热带高压也明显西伸,在长江下游形成一高压脊,使得在30°N附近出现一高压带。热带辐合区位于20°N,从中南半岛伸展到130°E。19日,台风环流很明显,其南侧仍维持明显的辐合气流。在辐合气流以东是一个热带波动,副热带高压南侧的偏东气流普遍增强。下一天在辐合气流区又有一个新的涡旋生成,这是第11号台风的初始扰动。下两天,这个涡旋在辐合气流作用下,与10号台风相类似逐渐发展。到23日,这个低压环流范围迅速扩大,辐合气流的流入仍然存在,低压在24日达到台风强度。这个例子清楚地说明西南气流与东南气流形成的辐合气流不但能产生低压涡旋,而且能促使这些低压涡旋进一步发展成台风。
气流
在上述过程中辐合气流(实际上是一种南北向热带辐合线)一直维持在130°E附近将近一周时间。后来,辐合气流消失,这种台风形成的方式和过程结束。热带辐合区受近赤道地区环流系统的变化影响很大,尤其与赤道高压有密切关系。赤道高压是低纬度的重要天气系统,它在中低层比较明显(500和700毫巴)。它的生消和移动常常决定着北侧西风的出现和加强,从而能影响热带辐合区的建立及其中台风的发生发展。在大多数情况下,赤道高压的作用虽然不象Fujita[161分析的例子中那样典型和明显,但其作用过程仍然是可以看到的。在1972年8月20日),在南海南部有一个赤道反气旋,其北侧的西风一直向西北伸展与中纬度西风相连。
关岛附近也是一个低涡,热带辐合区在10°N附近,其南侧是一高压脊(或赤道缓冲带)。下一天,南海的赤道反气旋北上,范围明显扩大。在菲律宾东南海上和175°E附近各有一个赤道反气旋生成,使得从南海到160°E,在5°—15°N地区建立起西风气流,这时有一条西北-东南向的明显的热带辐合带出现,在其中有3个涡旋。由于菲律宾东南面赤道反气旋的出现,使热带辐合区从7°推至17°N,并由西南-东北向转变为西北-东南向,而且在该段辐合区中生成一个涡旋,这就是7210号台风的初始扰动。以后两天,7210号台风的低压在菲律宾东南赤道反气旋推动下向西移动。23日反气旋移到10°N,130°E附近。南海南部的赤道反气旋减弱并西移到马来半岛。
在菲律宾地区仍有西南气流与赤道反气旋的西侧的偏南气流汇合,形成明显的辐合气流,并流入低压内。北侧副热带高压也在加强西伸,这些条件都有利于低压加强。24日,25日赤道反气旋继续推动低压西移。到26日反气旋已移到120°E。现在在10°N以南是一条赤道高压带,其北侧维持着明显的西风。促使低压发展成台风。另外,热带辐合区北面的环流变化对热带辐合区及其中台风的发展也有影响,其中最主要的是副热带高压的变化。当副热带高压加强西伸时,可使东风气流增强,使得水平气旋性切变增大,有利于扰动发展。当副热带高压北跳时,其南侧会出现减压场,增加扰动中心的辐合,也有利于低压的加强。有时热带辐合区南北侧的环流变化都有利于台风发展时,台风便可迅速地发展起来。
热带辐合带是什么意思
热带辐合带,也被称为赤道辐合带(ITCZ),是南北两半球信风气流形成的辐合地带。这个地带位于赤道附近,由于该区域的气压值比附近地区低,因此也被称为赤道低压带或赤道槽。热带辐合带是热带地区主要的、持久的、具有行星尺度的大型天气系统,其生消、强弱、移动和变化对热带地区的长、中、短期天气变化影响极大。
热带辐合带的形成与信风气流有关,南北半球的信风在赤道附近汇合,导致气流辐合和上升运动,常导致低云的形成并出现降水、雷阵雨天气。当辐合很强时,很容易形成热带低压,如进一步发展也可称为台风。
此外,热带辐合带的季节变动受到多种因素的影响,包括太阳高度角、地形和海陆分布等。它的位置随季节而南北移动,平均位置在1月时位于约5°S附近,7月时则在12—15°N左右。热带辐合带是低纬度地区热量和水汽输送最集中的地区之一,也是台风发生发展的主要源地。
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