书城科普有趣的物质循环(探索神秘的大自然)
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第8章 强烈的气旋——台风(1)

每年夏秋两季,我们从报纸、广播和电视里,往往可以看到和听到气象台、站发布的台风消息或警报。“台风”对我们已经不是一个陌生的名词了。那么,台风究竟是怎么回事?

在茫茫的大气层里,有范围较大的由空气形成的涡旋。气象工作者按照这些大气涡旋的不同旋转方向,把它们分为气旋和反气旋。

在北半球,气旋作逆时针方向旋转,反气旋作顺时针方向旋转。在南半球,正好相反。气旋又叫低气压,因为越近气旋中心,气压越低。反气旋又叫高气压,因为越近反气旋中心,气压越高。

台风就是一种猛烈的气旋,因为它产生在热带海洋上,所以叫热带气旋。

台风云图台风(热带气旋)基本上按照它的低压中心附近的最大风速进行分类。根据气象组织的规定:风力在7级(风速17.2米/秒)以下的热带气旋称为热带低压,风力在8~11级(风速17.2~32.6米/秒)的称为热带风暴,风力在12级以上的称为台风或飓风。又因所在地区的不同有各种不同的名称。

我国习惯上将热带气旋分为台风、强台风、热带低压三类。

台风:台风中心附近最大风力8~11级。

强台风:台风中心附近最大风力为12级或12级以上。

热带低压:涡旋中心附近最大风力6~7级。

台风的面貌,俯瞰像流水中的水涡,正面看又像陆地上的旋风。但是,台风的规模大得多,一般直径有几百千米,较大的直径可达1000千米以上。它的顶部离地面有15~20千米,少数可达27千米。

在水平面上,台风是一个近于圆形的大涡旋。这个大涡旋可分为3部分,即台风眼、云墙区、螺旋云带。台风范围内的空气绕着中心急速旋转,外面的空气进不到中心去,就形成了一个漏斗状的小圆洞,叫做台风眼。这种情况,恰似我们用筷子搅一杯水,搅得越快,水旋转得越急,杯子中心的水越少,形成一个深窝一样。和其他大气涡旋相比,台风眼是台风特有的一种现象。

台风眼区有下沉气流,通常为云淡风轻的好天气。白天,这里有蓝天和太阳,晚上可见月亮和星星。有时成千上万只海鸟也栖息在这里躲风避雨,有人曾经乘坐台风侦察飞机穿入太平洋上一个台风眼,对台风眼区的情况作过这样的描述:

“在我们周围展现出一幅壮丽的图景。在台风眼内是一片晴空,直径60千米。其周围被一圈云墙环抱。在有些地方,高大的云墙笔直地向上耸立着,而在另一些地方,云墙像大体育场内的看台,倾斜而上。眼的上边缘是圆圆的,有10~12千米高,看来好像是缀在蓝天的背景上。在我们的下方,是一片低云,在中心云层隆起,到达2500米的高度。在低云中,出现不少云缝,它使我们能够瞥见海面。在台风四周的涡旋中,海面是一片异常激烈、海水翻腾的景象。”

台风眼区在形成初期很小,后来逐渐增大,平均直径为25千米左右。在大的台风中,眼的直径达到60~70千米,小的台风眼直径只有5~6千米。从眼壁向内风速迅速递减,常常减小到6米/秒以下,这时大雨也随即停止,所以与外面强烈的风雨区相比,眼内天气显得平静。不过,有时也可测到较快的风速。在眼区内可听到眼区边缘附近怒吼般的风声,见到一些高度不同的云,甚至是小块的螺旋状云,但云不浓密,其间有空隙。

在台风眼内,人们经常会感到空气闷热。这是因为,虽然地面温度并不比周围气温高多少,但在高空,眼内气温则比周围空气高得多。当台风中心强度变弱,或登陆后由于地面摩擦的影响,眼区的气流会变成上升气流,云量增多,云层增厚,有时还出现少量降雨,“眼”也就很快消失了。

从台风眼向外,四周是巨大的同心圆状云带,看去好像一堵高耸的墙,叫做“云墙区”,也称涡旋区云墙,有高耸的螺旋状积雨云带。螺旋状积雨云带之间普遍产生浓厚的层状云。云墙区的宽度一般为8~20千米,底部离地面数十米至百米,顶部高达12千米以上。这里的情况和台风眼区完全不同,整个台风的最大速度、暴雨和最大破坏力都集中于此。

从云墙区再向外,可见到几条螺旋云带直接卷入台风内部,称为中螺旋云带,由积雨云或浓积云组成。螺旋云带经过时常出现阵雨。台风的最外围,称为外螺旋云带,由塔状的层积云或浓积云组成,以较小的角度旋向台风内部。这里风速小,一般没有阵雨现象。但在此云带附近,常有龙卷风活动。

台风眼从台风的外围越向中心风力越大,但眼区几乎无风。一般说来,一个发展得较完善的台风,通常离它中心500~600千米外,风力可达6级;离中心200~300千米处,风力8级;离中心100~200千米处,风力10级以上。发展得不强的台风,离中心300~400千米处,风力为6级,离中心50~150千米处,风力方达8级。但是,个别范围很小、强度很大的微型台风,离中心50~60千米处,风力不到6级;而离中心10多千米处,风力却可达12级以上。

台风产生的大风主要在沿海附近。在海上,风力达12级的强台风是常见的。最强的台风风速曾达110米/秒。台风登陆后,风力逐渐减小。

少数移动缓慢的台风,风的分布具有对称性:以台风眼为中心,前后左右半径相同的各处的风力大小和气压高低,基本上相差不大。但大多数台风的风力分布是不对称的。一般在前进方向的右半圆内风力比左半圆大,因为右半圆内风向和台风前进的方向基本上一致。所以称右半圆为“危险半圆”,左半圆为“可航半圆”。

在台风中心右前方的象限内,不但风力特别大,而且是台风中心即将移至的区域。在这个象限内的船舶往往有被卷入台风中心的危险,因此,这个部位被称为“危险象限”。台风右侧的大风范围往往比左侧大。但是,台风左半圆大风范围比右半圆大的例子也是有的。

在台风眼区,气压极低,产生上吸作用,海面被抬高半米左右,我们称为飓浪。飓浪随着台风中心登陆而移近海岸时,受到海底和海岸地形作用,浪高3~4米,迎风口岸水位猛升。这时,如果正逢阴历初三、十八大潮期,两种作用相结合,海潮就涨得出人意料的高,会冲垮海堤和海港设施,一些沿海的小岛也常被这种汹涌而来的巨浪所吞没。

在台风云墙区,大风激起的海浪,波长短,波高十几米,甚至20~30米,并且浪头较尖,易“开花”(称为破浪)。这种浪对海上船舶和沿海港口有极大危害。

一般吹6级大风时,浪高3米,最高4米,海上渔船必须缩帆。吹10级狂风时,浪高9米,最高12.5米,海上航行的船就危险了。

海浪的大小不仅和风力的大小有关,还和风向、海流、大风持续时间以及海底海岸地形等有密切关系。一般来说,风向和海流方向一致、大风持续时间长,波浪由深海传向浅海时,海浪大,相反情况则小。当海浪由海面拍向海岸时,波浪被海岸反击回去。当反击回去的波浪又遇上第二个由海面拍向海岸的波浪时,由于互相碰撞会激起更高更大的海浪,称之为“海浪封港”。“海浪封港”情况出现后,船只很难进出港口,严重威胁船舶安全。所以,在有“海浪封港”情况出现时,要紧急动员起来,做好港口内外的防御抢险工作。