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停編!超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”為何如此恐怖?眼壁置換是什么?

北京科學(xué)中心
北京科學(xué)中心(北京青少年科技中心)科普號(hào)
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審核專家:葉海英

中國(guó)氣象局氣象宣傳與科普中心(中國(guó)氣象報(bào)社)新媒體中心副主任

據(jù)中央氣象臺(tái)消息,今年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“摩羯”5日、6日共出現(xiàn)兩次眼壁置換,并于9月6日下午在海南省文昌沿海登陸,登陸時(shí)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí),臺(tái)風(fēng)“摩羯”成為登陸我國(guó)的最強(qiáng)秋臺(tái)。

另?yè)?jù)中央氣象臺(tái)最新消息,今年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)“摩羯”已于8日下午17時(shí)停編,但其殘余云系帶來(lái)的降雨影響仍在持續(xù)。

前文中提到的眼壁置換是什么?臺(tái)風(fēng)是如何形成的?臺(tái)風(fēng)來(lái)了怎么辦?

臺(tái)風(fēng)如何形成?

臺(tái)風(fēng)的學(xué)名為熱帶氣旋,是生成于熱帶或副熱帶洋面上的大氣渦旋,在北半球逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),在南半球順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

溫度水平分布不均勻會(huì)導(dǎo)致氣壓的高低起伏,氣流從相對(duì)高壓區(qū)流向相對(duì)低壓區(qū)。在這個(gè)過(guò)程中,氣流的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)受到科氏力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)大范圍的空氣流動(dòng)不斷地偏轉(zhuǎn),就有可能旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

北半球圍繞低壓系統(tǒng)的氣流運(yùn)動(dòng)示意圖。LOW表示低壓,黑色箭頭為氣壓梯度力方向(高壓指向低壓),紅色箭頭為受地轉(zhuǎn)偏向力影響后的氣流運(yùn)動(dòng)方向 來(lái)源:okiofuge

在海洋上要出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)這樣體態(tài)龐大的大氣渦旋,需要具備以下這些條件:

1.海面水溫要足夠高,要求達(dá)到26~27℃以上。溫暖的淺層海水蘊(yùn)藏大量的水汽和能量,是臺(tái)風(fēng)的主要能源。

2.中低層大氣運(yùn)動(dòng)中存在適宜的擾動(dòng),能夠觸發(fā)低層氣流發(fā)生輻合上升,這是臺(tái)風(fēng)生成的啟動(dòng)機(jī)制。

3.地轉(zhuǎn)偏向力要足夠大,才能使輻合氣流逐漸形成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的水平渦旋。因此大氣擾動(dòng)通常要位于遠(yuǎn)離赤道5個(gè)緯度以上的地區(qū)才能發(fā)展為臺(tái)風(fēng)。

4.對(duì)流層高、低層的水平風(fēng)速差異不能太大。當(dāng)水汽在中高層凝結(jié)后,會(huì)釋放出大量的熱量加熱中高層大氣。在高、低層風(fēng)速差異較小的情況下,這樣的熱量能夠穩(wěn)定而高效地加熱低層擾動(dòng)上方的大氣,由此形成的“暖心”結(jié)構(gòu)能夠保證低層氣壓的不斷降低,最終形成臺(tái)風(fēng)。

臺(tái)風(fēng)生成過(guò)程示意圖 來(lái)源:aristo

什么是眼壁置換?

臺(tái)風(fēng)一般可分為臺(tái)風(fēng)中心(眼區(qū))、臺(tái)風(fēng)云墻(眼壁)、螺旋雨帶三部分?!把郾谥脫Q”又叫“眼墻置換”,這是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或者超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)常有的自身結(jié)構(gòu)調(diào)整的過(guò)程,是成熟熱帶氣旋的標(biāo)志。

圖源:國(guó)家衛(wèi)星氣象中心

一般來(lái)說(shuō)眼壁置換時(shí),風(fēng)眼核心區(qū)的渦度會(huì)遠(yuǎn)大于外圈的渦度,換而言之,渦度大小與兩個(gè)風(fēng)眼間的縫隙大小成正比。眼壁置換過(guò)程中外眼墻會(huì)不斷加厚,而內(nèi)眼墻會(huì)漸漸減弱直至崩潰,最后由于內(nèi)眼墻的渦度和外眼墻的渦度漸漸平衡,崩潰的內(nèi)眼便會(huì)被外眼墻吸收,這時(shí)眼壁置換完成。

對(duì)臺(tái)風(fēng)有什么影響?

眼壁置換一般出現(xiàn)在很強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)當(dāng)中,這是極強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)發(fā)展過(guò)程中的結(jié)構(gòu)調(diào)整階段,一般在置換過(guò)程中臺(tái)風(fēng)會(huì)變?nèi)?,臺(tái)風(fēng)眼可能會(huì)不清晰,置換成功之后,臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度又會(huì)增強(qiáng)。

但我們需要注意的是,眼壁置換與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增減沒有必然聯(lián)系,臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的變化受多種因素影響。

中國(guó)天氣網(wǎng)分析,9月5日午后,“摩羯”眼區(qū)變得模糊,此時(shí)正在進(jìn)行眼壁置換。來(lái)源:國(guó)家衛(wèi)星氣象中心

9月5日午后,臺(tái)風(fēng)“摩羯”眼區(qū)變得模糊,內(nèi)眼壁減弱、外眼壁發(fā)展,眼壁置換在此時(shí)進(jìn)行。這是一次典型的眼壁置換,隨后“摩羯”強(qiáng)度加強(qiáng),臺(tái)風(fēng)眼區(qū)逐漸變得渾圓。

9月6日凌晨2時(shí),從衛(wèi)星云圖上看,“摩羯”眼區(qū)渾圓,清晰可見。來(lái)源:國(guó)家衛(wèi)星氣象中心

9月6日早晨,摩羯迅速發(fā)展出了外眼墻包圍住了內(nèi)眼墻并開始收縮,第二輪眼壁置換正在進(jìn)行中。和第一次眼壁置換類似的是,摩羯在衛(wèi)星云圖上形態(tài)變得難看。

臺(tái)風(fēng)來(lái)襲,怎么辦?

1. 如果身處戶外,應(yīng)盡快去結(jié)實(shí)的建筑物內(nèi)避險(xiǎn)。行走時(shí)彎腰降低重心。

2. 不要在臨時(shí)搭建物、廣告牌、鐵塔、大樹等附近避風(fēng)避雨。

3. 如果身處室內(nèi)應(yīng)關(guān)緊門窗,在窗戶上用寬膠布貼成“米”字,加固玻璃。

4. 強(qiáng)臺(tái)風(fēng)過(guò)后不久,一定要繼續(xù)留在安全處避風(fēng)。

評(píng)論
沖沖
大學(xué)士級(jí)
超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”之所以如此恐怖,是因?yàn)樗邆淞硕喾N有利于強(qiáng)度增強(qiáng)的條件,加上成功的眼壁置換,使得它的破壞力極大。同時(shí),臺(tái)風(fēng)的復(fù)雜性和不確定性也給預(yù)測(cè)和防范工作帶來(lái)了挑戰(zhàn)!
2024-09-11
科普:zhf
少師級(jí)
臺(tái)風(fēng)“摩羯”之所以被稱為“恐怖”,是因?yàn)樗诙虝r(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了兩次眼壁置換,這表明了它的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化,使得它在登陸時(shí)達(dá)到了超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的級(jí)別,帶來(lái)了極大的破壞力。
2024-09-11
周美華ZMH
庶吉士級(jí)
這兩天超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”來(lái)勢(shì)洶洶、威力驚人,“嚇暈”一些小伙伴!近期大家請(qǐng)重點(diǎn)防御臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的持續(xù)性暴雨,遠(yuǎn)離山區(qū)、河谷等地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn),減少外出,做好防范!
2024-09-11