黃 磊
我們在聽天氣預(yù)報的時候可能常常會感到困惑:為什么前天說的還是熱帶風(fēng)暴或強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,昨天就變成臺風(fēng)了,今天又叫強(qiáng)臺風(fēng)或超強(qiáng)臺風(fēng)了呢?
原來,臺風(fēng)是熱帶氣旋的一種,熱帶氣旋是指發(fā)生在熱帶或副熱帶海洋上的氣旋性渦旋;由于受地球自轉(zhuǎn)偏向力的影響。熱帶氣旋在北半球沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),在南半球沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。從嚴(yán)格的定義上來看,熱帶氣旋只有發(fā)展到一定強(qiáng)度后才能被稱為臺風(fēng)。在本文中,為了敘述方便,我們對熱帶氣旋不再做嚴(yán)格的區(qū)分,都以臺風(fēng)指代。
我國東南部所瀕臨的西北太平洋是全球臺風(fēng)活動最為頻繁的區(qū)域,每年這里所產(chǎn)生的臺風(fēng)平均個數(shù)、平均強(qiáng)度和最大強(qiáng)度都是其他區(qū)域(如北大西洋、印度洋)所不能比的。我國也是世界上受臺風(fēng)影響最嚴(yán)重的國家之一,不僅每年都會遭受不同程度的臺風(fēng)災(zāi)害影響,而且從4月到12月均可能有臺風(fēng)登陸。從過去近50年來的歷史記錄來看,每年7~9月份是臺風(fēng)登陸我國的集中季節(jié),登陸的臺風(fēng)個數(shù)幾乎占全年總數(shù)的80%,平均每月達(dá)兩個左右。6月份和10月份也常有臺風(fēng)在我國登陸,但平均個數(shù)僅為每月0.5個左右。因此,一般來說,6~10月份可以認(rèn)為是可能會有臺風(fēng)登陸和影響我國的臺風(fēng)季節(jié)。在2009年的臺風(fēng)季節(jié)到來之際,讓我們來全面地認(rèn)識一下臺風(fēng),特別是影響我國的臺風(fēng)。
臺風(fēng)是如何分類的
本文開頭曾經(jīng)說過,臺風(fēng)是熱帶氣旋的一種,熱帶氣旋依據(jù)其強(qiáng)度不同而有不同的名稱。具體來說,就是以熱帶氣旋中心附近底層最大平均風(fēng)力的大小來進(jìn)行強(qiáng)度分級。從2006年開始,中國氣象局開始實施熱帶氣旋等級的國家標(biāo)準(zhǔn),把熱帶氣旋接中心附近底層最大平均風(fēng)力劃分為6個等級:最大平均風(fēng)力在16級或以上時(風(fēng)速大于等于51米/秒)稱為超強(qiáng)臺風(fēng),14~15級時稱為強(qiáng)臺風(fēng),12~13級時稱為臺風(fēng),10~11級時稱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,8~9級時稱為熱帶風(fēng)暴,最大風(fēng)力在6~7級時稱為熱帶低壓。也就是說,如果我們聽天氣預(yù)報說的是“臺風(fēng)”,那么它的中心附近底層最大平均風(fēng)力應(yīng)該在12級以上(風(fēng)速大于等于32.7米/秒)。
除太平洋外,大西洋和印度洋也都有臺風(fēng)活動,但它們的名字翻譯過來就不叫臺風(fēng)了。只有發(fā)生在西北太平洋和南海海域的熱帶氣旋我們才稱為臺風(fēng),發(fā)生在北大西洋、加勒比海、墨西哥灣和北太平洋東部等海域的熱帶氣旋被叫做颼風(fēng),發(fā)生在印度洋、孟加拉灣以及阿拉伯海海域的則被稱為熱帶風(fēng)暴。北大西洋等地的颶風(fēng)也是有級別的,按照中心附近底層最大平均風(fēng)力可以劃分為1~5級,其中5級颶風(fēng)是強(qiáng)度最大的。
為什么每個臺風(fēng)都有名字
可能不少人已經(jīng)注意到,在談及某個臺風(fēng)時,除編號外還有名字,不管它出現(xiàn)在套球哪個海域:比如2005年對美國造成重創(chuàng)的颶風(fēng)叫“卡特里娜”,2006年登陸我國浙江的超強(qiáng)臺風(fēng)叫“桑美”,2008年造成緬甸數(shù)萬人死亡的強(qiáng)熱帶風(fēng)暴叫“納爾吉斯”。
原來,氣象學(xué)家為每年可能出現(xiàn)的臺風(fēng)都事先準(zhǔn)備了一個名字,當(dāng)臺風(fēng)生成時,在給它一個當(dāng)年的編號的同時也給它命名了。
最先給臺風(fēng)命名的是美國的氣象學(xué)家,他們早在20世紀(jì)50年代前就開始給臺風(fēng)起名字,一般用的是人名。直到現(xiàn)在,美國的氣象學(xué)家還是大多以人名來給北大西洋的臺風(fēng)命名,他們按英文字母順序,以字母A開頭,以為結(jié)束,為每年北大西洋的臺風(fēng)準(zhǔn)備好21個名字。如果出現(xiàn)的臺風(fēng)數(shù)量多于21個,就以希臘字母順序命名。2005年這一年里北大西洋共有27個臺風(fēng)生成,他們都需要名號,氣象學(xué)家最后只得啟用了6個希臘字母湊夠27個名字,于是在2005年10月北大西洋歷史上最強(qiáng)的臺風(fēng)“維爾瑪”(Wilma)謝幕后,阿爾法、白塔、伽瑪、德爾塔、愛普西隆和澤塔這6個以希臘字母命名的臺風(fēng)相繼“粉墨登場”。
西北太平洋地區(qū)臺風(fēng)的命名較為復(fù)雜。在2000年1月1日之前,中國氣象局對每個臺風(fēng)只給4位編號,不起名字,如造成河南“75·8”大暴雨的叫“7503號”臺風(fēng),1973年摧毀海南博鰲鎮(zhèn)的叫“7314號”臺風(fēng)等。不過,美國的聯(lián)合臺風(fēng)警報中心(jtwc)對2000年1月1日之前西北太平洋地,區(qū)形成的臺風(fēng)仍然是起名字的,而且大多起的也是人名。自2000年1月1日起,西北太平洋地區(qū)啟用了一套新的命名表,采用了由國際氣象組織(WMO)所屬的臺風(fēng)委員會14個成員國(或地區(qū))所提供的亞洲名字,每個國家和地區(qū)分別提供10個名字,命名表中總共有140個名字循環(huán)使用。西北太平洋地區(qū)出現(xiàn)的熱帶氣旋一旦增強(qiáng)到熱帶風(fēng)暴的強(qiáng)度,它就會按照命名表中的順序擁有了一個名字,同時還會有一個4位數(shù)的編號,其中前兩位為年份,后兩位為當(dāng)年的生成順序。
自從西北太平洋臺風(fēng)新命名表正式啟用,2000年以來的每一個臺風(fēng)都擁有了一個美麗的名字,如茉莉、玫瑰、薔薇、珍珠、蓮花、彩云等。但是,由于西北太平洋臺風(fēng)命名表中的140個名字是循環(huán)使用的,因此差不多這些名字每5~6年就會重復(fù)出現(xiàn)一次。像2008年西北太平洋臺風(fēng)季節(jié)中出現(xiàn)的最強(qiáng)臺風(fēng)是第15號臺風(fēng)“薔薇”,2002年第19號臺風(fēng)也叫“薔薇”,但它卻只達(dá)到了熱帶風(fēng)暴的強(qiáng)度。
每年有多少臺風(fēng)造訪我國
西北太平洋地區(qū)是全球臺風(fēng)活動最為頻繁的區(qū)域,每年各個月份都可能有臺風(fēng)生成,是全球唯一全年各月份都有可能出現(xiàn)臺風(fēng)的地區(qū)。西北太平洋地區(qū)每年生成的臺風(fēng)數(shù)量占全球的1/3多,平均每年大約有27個達(dá)到熱帶風(fēng)暴強(qiáng)度以上的熱帶氣旋生成,多的年份甚至可以達(dá)到40個(1967年),最少的年份也有14個(1998年)。
我國位于亞洲地區(qū)衣部、西北太平洋的西岸,西北太平洋的臺風(fēng)生成后又多取西北或偏西路徑移動,因此,我國是世界上少數(shù)幾個受臺風(fēng)影響最嚴(yán)重的國家之一。從歷史平均來看,過去近50年內(nèi),平均每年有7個臺風(fēng)在我國登陸,多的年份可以達(dá)到12個(1971年),最少的年份也有4個(1982年、1997年和1998年)。2001~2007年,每年都有6~9個臺風(fēng)登陸我國,2008年則有10個臺風(fēng)登陸,是1994年以來最多的一年。
1982~2006年,我國每年因臺風(fēng)造成的經(jīng)濟(jì)損失平均高達(dá)220多億元,其中2005年和2006年較為嚴(yán)重,每年的經(jīng)濟(jì)損失都在700億元之上;2007年臺風(fēng)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為290億元;2008年雖然登陸臺風(fēng)數(shù)較多,但造成的損失較常年偏輕。分地區(qū)來看,浙江省受損失最大,每年平均達(dá)50多億元;廣東省排名第二,為44億元。浙江省也是因臺風(fēng)災(zāi)害造成人員傷亡較多的省份之一,50多年前的5612號臺風(fēng)(當(dāng)?shù)厝艘话?/p>
稱為“八一大臺風(fēng)”),使浙江近5000人喪生,是建國以來浙江省遭受的最大一次人員傷亡災(zāi)害。從全國平均情況來看,近30年來我國每年因臺風(fēng)死亡的人數(shù)從幾人(1998年)到上千人不等。20世紀(jì)以來我國死亡人數(shù)最多的一次臺風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)在1922年8月初,廣東省汕頭地區(qū)由于受強(qiáng)臺風(fēng)襲擊而引發(fā)特大風(fēng)暴潮災(zāi)害,有7萬余人喪生。1975年8月初,7503號臺風(fēng)在河南省伏牛山區(qū)造成特大暴雨,暴雨引發(fā)的洪水沖垮了板橋水庫等多個水利設(shè)施,河南全省數(shù)萬人在洪水中喪生,京廣鐵路中斷行車達(dá)18天之久。
臺風(fēng)如何發(fā)生發(fā)展起來
臺風(fēng)從本質(zhì)上看是形成于熱帶海洋上的一種天氣尺度的有組織的對流系統(tǒng);要使得對流活動不斷發(fā)生,低層就要有暖濕空氣,這些暖濕空氣還要向中心輻合或存在上升運(yùn)動,而且系統(tǒng)上層還必須向外擴(kuò)散,只有這樣才能維持足夠的上升氣流,低層的輻合或上升運(yùn)動才能不斷加強(qiáng)。因此,從這些要求來看,臺風(fēng)的發(fā)生和發(fā)展就必須滿足一定的條件,主要包括:
第一,臺風(fēng)的發(fā)生有一定的地區(qū)性,它只出現(xiàn)在低緯度的熱帶海洋上,并且海洋的表面溫度要達(dá)到一定數(shù)值。一般認(rèn)為,26.5℃的海表面溫度是臺風(fēng)形成的臨界溫度,只有在海表面溫度高于26.5℃的海洋中才有可能具備臺風(fēng)發(fā)生、發(fā)展的高溫、高濕大氣。
這也解釋了為什么會有臺風(fēng)季節(jié)的出現(xiàn)。因為海洋的海表面溫度在一年中也是要發(fā)生變化的,暖季前后的幾個月內(nèi)最易生成臺風(fēng)。就西北太平洋和北大西洋而言,暖季一般出現(xiàn)在夏季前后,因此影響我國和美國的臺風(fēng)也都以夏季為最多,但北印度洋上的強(qiáng)風(fēng)暴常常并不是在夏季出現(xiàn),如2008年影響緬甸的強(qiáng)風(fēng)暴就出現(xiàn)在5月份。
第二,臺風(fēng)的形成需要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用。在赤道附近的熱帶海洋上難以形成臺風(fēng),主要是因為接近赤道的地區(qū)地轉(zhuǎn)偏向力很小,臺風(fēng)底層的渦度達(dá)不到臺風(fēng)環(huán)流所要求的強(qiáng)度。一般來說,距離赤道5個緯度以外的地區(qū)才有可能形成臺風(fēng)。
第三,水平風(fēng)的垂直切變要小。這個條件最初是在研究印度洋北部地區(qū)的臺風(fēng)時發(fā)現(xiàn)的,因為印度洋夏季時有些條件也滿足高溫洋面、緯度合適、流場輻合的條件,但卻少有臺風(fēng)的形成,人們后來發(fā)現(xiàn),由于南亞夏季盛行西南季風(fēng),對流層的高層為膏藏高原南部的強(qiáng)東風(fēng)氣流所控制,水平風(fēng)的垂直切變很大。如果水平風(fēng)的垂直切變很大的話,底層暖濕空氣由于潛熱釋放所產(chǎn)生的能量很快就被大風(fēng)吹跑了,不利于暖低壓的形成;同時,由于高層風(fēng)強(qiáng),氣旋式環(huán)流也不容易在高層建立,不利于低層的熱低壓發(fā)展成為深厚的臺風(fēng)。
第四,有低層輻合、高層輻散的流場配置。要形成臺風(fēng),低層就要有輻合流場,這樣暖濕空氣由于上升運(yùn)動而釋放出大量潛熱才能成為臺風(fēng)發(fā)展所需要的能量。但是,僅有低層輻合是不夠的,上層還必須向外輻散,而且上層的輻散強(qiáng)度必須超過低層的輻合,只有這樣才能維持足夠的上升氣流,低層的輻合或上升運(yùn)動才能不斷加強(qiáng)。在熱帶地區(qū),赤道輻合帶是產(chǎn)生臺風(fēng)的搖籃。據(jù)統(tǒng)計,全球有超過80%的臺風(fēng)形成在赤道輻合帶內(nèi),15%左右的臺風(fēng)形成在東風(fēng)波里,在其他系統(tǒng)里形成的臺風(fēng)很少。
臺風(fēng)形成后,一般會移出源地并經(jīng)過發(fā)展、減弱和衰亡的演變過程。
那么,臺風(fēng)又是怎么減弱和衰亡的呢?最常見的有兩種情況,一種是臺風(fēng)登陸后填塞消失,這主要是因為臺風(fēng)登陸后離開了暖濕的洋面,失去了能量來源;另外一種是臺風(fēng)移動到溫帶地區(qū)之后吸進(jìn)冷空氣交性為溫帶氣旋。
臺風(fēng)生成后沿什么樣的路徑運(yùn)動
臺風(fēng)的移動路徑受很多因素的影響,其中經(jīng)常起主要作用的是臺風(fēng)的大范圍環(huán)境流場,這是因為,臺風(fēng)相對于東西風(fēng)帶和副熱帶高壓等大型系統(tǒng)來說畢竟是小尺度的環(huán)流,它的運(yùn)動相當(dāng)于一個小的渦旋在大型流場中運(yùn)動,因此大型流場(如副熱帶高壓、東風(fēng)波等)的基本氣流就成為臺風(fēng)運(yùn)動的引導(dǎo)氣流。臺風(fēng)運(yùn)動受基本氣流引導(dǎo)的規(guī)律也是臺風(fēng)移動的一個基本規(guī)律。另外,作為一個整體,臺風(fēng)在移動時也受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用,在北半球,地轉(zhuǎn)偏向力使臺風(fēng)在移動時向右偏,也就是說,如果臺風(fēng)是在由東向西移動,地轉(zhuǎn)偏向力會使臺風(fēng)的移動路徑向北偏。
知道了這一點,我們就會明白,為什么在西北太平洋地區(qū)生成的臺風(fēng)通常都是先向西或西北方向移動,以后再轉(zhuǎn)向北或東北方向移動,移動路徑多呈拋物線狀。這是因為,西北太平洋地區(qū)的大范圍環(huán)境流場,無論是西太平洋副熱帶高壓還是東風(fēng)波,基本氣流都是由東向西運(yùn)動的,再加上地轉(zhuǎn)偏向力向右偏的作用,臺風(fēng)一般都是沿西偏北的路徑移動。
臺風(fēng)的三招殺手锏
臺風(fēng)對沿海國家危害嚴(yán)重,它的破壞為主要是由強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮三個因素引起的。
強(qiáng)風(fēng)是臺風(fēng)致災(zāi)的第一招。由于臺風(fēng)登陸時的中心風(fēng)速基本上都在10級以上,如果以10級風(fēng)的上限28.5米/秒計算,風(fēng)壓可達(dá)每平方米510牛頓,相當(dāng)于每平方米廣告牌要承受51千克的力。
從歷史記錄來看,中央氣泉臺對1958年的5822號臺風(fēng)最大風(fēng)速的估計值達(dá)每秒100米(中心氣壓901百帕)。每秒100米以上的風(fēng)速,相當(dāng)于每小時360千米以上,這已經(jīng)超出了普通飛機(jī)起飛時的離地速度,這個風(fēng)速下的風(fēng)壓會達(dá)到每平方米六七百千克,足以吹翻任何東西。
暴雨是臺風(fēng)致災(zāi)的第二招。臺風(fēng)往往會帶來強(qiáng)降水,我國的暴雨極值基本上都是受臺風(fēng)影響而產(chǎn)生的。例如,1975年8月5日7503號臺風(fēng)給我國河南中部地區(qū)帶來大范圍持續(xù)降雨,我國大陸從20分鐘到72小時各個時段有記錄的降雨量極值都是在這一時刻創(chuàng)造的,其中泌陽縣林莊6小時降雨量超過800毫米,24小時降水量超過1000毫米,72小時降水量則超過1600毫米。受臺風(fēng)影響,1996年臺灣阿里山的日降雨量高達(dá)1748.5毫米,是我國24小時降水量的最高紀(jì)錄。
臺風(fēng)引發(fā)的風(fēng)暴潮是第三大殺手,而且往往最嚴(yán)重的損失都是由風(fēng)暴潮引起的。(當(dāng)臺風(fēng)移向陸地時,在強(qiáng)風(fēng)和低氣壓的作用下,海水向海岸方向強(qiáng)力堆積,潮位猛漲,海浪劇烈地向海岸席卷而來,可使沿海水位上升數(shù)米之高。)如果風(fēng)暴潮與天文大潮高潮重合,潮水的破壞力會更強(qiáng),它會沖垮海堤,沖毀房屋和各類建筑設(shè)施,淹沒城鎮(zhèn)和農(nóng)田,造成重大人員傷亡。
責(zé)任編輯趙菲