台风成因简介

台风的形成需要以下条件:海面水温在26.5℃以上;某一正涡度初始扰动;环境风在垂直方向的切变很小;低压或云扰动离赤道至少有几个纬度。因为现在人们对台风的形成并不完全了解,上面的列表只是台风形成的必要条件。台风初始阶段为热带低压,从初始低压环流到中心附近最大平均风力一般需要2天左右,慢的只需要三四天,快的只需要几个小时。在发展阶段,台风不断吸收能量,直到中心气压达到最低值,风速达到最大值。台风登陆后,在地面摩擦力和能量供应不足的共同影响下,会迅速减弱死亡。

虽然每个台风形成区达到的强度不同,但人们从大量的台风发生发展的观测资料中,总结出了台风形成所必需的几个基本条件。到2020年,学术界已经认识到四点:

(1)有一个预存扰动。

台风都是从预先存在的热带低气压扰动发展而来的。据我国统计,西太平洋-南海地区的热带气旋来自热带辐合带的4个初始扰动,占80% ~ 85%;东风波,约占10%;中高纬度长波槽中的切断低压,或高空冷涡,约占5%;斜压扰动,占不到5%。?

(2)温暖的洋面,海水温度高于26.5℃

热带海洋上下层大气的温度和湿度主要是由海面水温决定的。SST越高,低层大气温度和湿度越高,潜在不稳定越明显。台风形成于SST ≥ 26 ~ 27℃的暖洋面。一般来说,全球热带海洋表面全年都满足这个条件,只有赤道东南太平洋的海温常年≤ 26.5℃,这是这里没有台风的主要原因。?

(3)生成位置一般在离赤道5个纬度的地方。

地转参数的影响有利于气旋性涡旋的形成。在不考虑摩擦和忽略倾斜项的情况下,等压坐标系中的涡度方程如下:

图为涡度方程。& ampampampampampampampamp#120577;代表涡度;f表示地转偏力参数与纬度有关。

公式表明,对于给定的辐合值,涡度随时间的变化与绝对涡度成正比。在赤道,f=0,如果扰动的相对涡度也为零,那么无论辐射多大,扰动的涡度都不会增加。在远离赤道的f≠0区域,辐合可以引起涡度增加,对于同样的辐合,离赤道越远,涡度产生率越高。

所以台风都是在离赤道五个纬度的热带海洋上生成的,只有少数西北太平洋的台风是在3° n附近生成的,而赤道附近三个纬度以内很少发现有台风生成。?

(4)整个对流层风的垂直切变较小。

对流层风速的垂直切变决定了在一个初始热带扰动中分散的对流释放的潜热能否集中在一个有限的空间内。如果垂直切变很小,上下空气的相对运动很小,凝结释放的潜热总是在有限的范围内加热同一个空气柱,使其迅速升温形成暖中心结构,初始扰动迅速发展形成台风。另一方面,如果上下切变变大,潜热会迅速输送出扰动区,不可能形成暖结构和台风。

需要强调的是,这些条件只是必要条件,不是充分条件。