丁一汇高等天气学台风的结构和发生发展
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中国工程院院士丁一汇详解今夏气候成因及特点2013-8-29 23:41 阅读(2) 转载自Chenzhs 赞评论转载(3)分享(1)复制地址举报更多已经是第一篇| 下一篇:感谢自己开通黄钻中国工程院院士丁一汇详解今夏气候成因及特点今年夏季,在我国天气的“舞台”上,高温成了最吸引眼球的“主角”,持续近两个月的高温热浪使我国南方大部分地区饱受炙烤,多地旱情严峻、河道断流、水库干涸。
据国家防总办公室统计,截至8月22日,全国有8105万亩耕地受旱,有664万人、220万头大牲畜因旱饮水困难。
当季节转换,南方高温逐渐退出公众视野之时,东北地区的汛情又让人捏了把汗。
嫩江、松花江和黑龙江干流水位持续超警戒水位,堤防长期高水位挡水,多地险情频发,防汛形势不容乐观。
极端天气频发,印象中的“北旱南涝”气候格局也悄然发生了改变,人们不禁要问,今年的天气到底怎么了?带着这些疑问,本报采访了中国工程院院士、现任中国气象局气候变化特别顾问的丁一汇研究员,详解为何今年夏天我国气候会如此异常。
极端高温来势汹汹令人措手不及今年7月1日以来,我国南方多地出现了突破历史极值的极端高温热浪天气。
据国家气候中心预测,从全国范围看,本次高温热浪将持续到8月底,待季节转换之后才可能完全消退。
本次高温热浪过程呈现高温日数多、持续时间长、影响范围广、强度强、极端性突出等特点。
据国家气候中心资料显示,7月1日至8月14日,高温天气覆盖了我国江南、江淮、江汉、黄淮及重庆等地的19个省(区、市)。
其中江南、江淮、江汉及重庆8省(市)平均高温日数达28.8天,较常年平均(13.5天)多出一倍以上,平均最高气温达35.6℃,均为1951年以来最多(高)。
我国中东部地区有305个观测站日最高气温突破40℃,浙江新昌极端最高气温达44.1℃。
有477站次日最高气温突破历史极值,为历史同期最多。
一时间,“中国好烤箱”遍布各地,“烧烤模式”也成为了公众对此次极端高温天气的最好注解。
台风“玲玲”登陆的空间结构特征及变性过程分析台风是一种常见的气象灾害,其具有强风、大雨、风暴潮等致灾因子,对人类的生命财产造成了极大的威胁。
本文旨在分析2021年9月台风“玲玲”登陆过程中的空间结构特征及变性过程。
玲玲于2021年9月3日上午从菲律宾东北部产生,成为今年第13号台风。
在经过南海、台湾海峡后,于9月6日5时30分在福建福州市闽清县丽江镇附近沿海地区登陆。
此次登陆造成重大损失,至少有6人死亡,失踪1人。
在台风登陆前后,我们观测到的空间结构特征如下:一、热带辐合带热带辐合带是指赤道附近的区域,其上空大气上升,形成云层和强降雨。
风场环绕着热带辐合带转动,形成台风的初始结构。
玲玲产生于热带辐合带上,其轨迹受到了热带辐合带的影响。
二、中心对称性在台风的起始阶段,由于自转角速度和水平风速的差异,台风呈现出一个对称的云旋转结构。
随着台风发展,中心对称性逐渐被破坏,起伏的海面和山脉对风场的影响导致台风呈现不规则形状。
三、台风眼在中心对称性破坏后,台风眼逐渐形成。
眼是台风中间一片相对平静的区域,天空晴朗、湍流减小。
台风眼的出现标志着台风发展的一定阶段,同时也预示着较强的台风风力即将到来。
四、风暴潮风暴潮是指台风引起的海面异常高的现象。
风暴潮往往由台风外围向陆地推进,形成较强的风浪。
风暴潮的高度和不规则性取决于台风海面吹向陆地的方向和地形。
一、陆地效应随着台风登陆,风场受到陆地摩擦的影响而减弱。
陆地表面的起伏高度和地表覆盖特征影响着风场的结构,同时还产生了瞬变性的降水和风速。
二、圆眼结构到椭圆眼结构玲玲到达福州前,它的台风眼呈现出完美的圆形结构;但登陆时,它的眼变形成一个长轴与风场方向垂直的椭圆形。
这是因为海陆边界的地形、陆表的覆盖及陆地地表温度梯度对风场结构的影响。
由于玲玲自西向东移动,加之台风外围环流影响下的西南风,导致福建地区沿海出现了比较严重的风暴潮,有些地方的海水甚至淹没了风暴防护堤。
而玲玲的山洪暴发则导致内陆水体增大,严重地影响了福建内陆地区的交通运输和生产生活。
台风成因知识点归纳总结1. 热带海洋的热力供应热带海洋地区的热力供应是台风产生的重要条件之一。
这些地区的海水温度很高,通常在26°C以上。
热带海洋的热力供应是台风产生的基础,热带海洋地区的热力供应是台风产生的基础。
2. 热带气旋台风是热带气旋的一种,它是由热带地区海洋上升气流的作用下形成的。
热带气旋的生成需要以下条件:温暖的海水、充足的空气湿度、大气垂直温度梯度小、大气垂直运动不稳定等。
3. 积累的潜热热带海洋上升气流引起的水汽凝结释放出潜热,这种潜热是台风生成和发展的重要能量来源,使得台风能够不断增强。
4. 积极的辐散层积极的辐散层是台风生成的重要条件之一。
在热带地区,由于海水的热力供应,大气热力对流强烈,形成了积极的辐散层。
这种辐散层能够增强台风的对流强度。
5. 海洋环流海洋环流对台风的生成和发展也有着重要的影响。
热带地区海洋上升气流引起的海洋环流能够不断供应热力,使得台风得到持续的能量供应。
6. 大气环流条件大气环流条件对台风的生成和发展也有着重要的影响。
热带地区的大气环流条件通常是不稳定的,这种不稳定的大气环流条件有利于台风的生成和发展。
7. 受地转偏向的影响热带气旋在生成和发展的过程中,受地球自转的影响,从而形成了螺旋形的结构。
这种螺旋形的结构使得台风生成和发展更加有序。
8. 大气和海洋的相互作用大气和海洋的相互作用对台风的生成和发展也有着重要的影响。
热带地区海洋上升气流引起的大气和海洋的相互作用,不断增强了台风的能量供应,使得台风得到持续的发展。
总结以上各点,我们可以得出结论:台风是由热带地区海洋上升气流的作用下,经过热带气旋生成并得到持续发展的一种强烈气旋。
热带海洋的热力供应、热带气旋、积累的潜热、积极的辐散层、海洋环流、大气环流条件、受地转偏向的影响、大气和海洋的相互作用等因素共同作用下,才能形成并发展成台风。
因此,了解台风成因对于预防和减轻台风的影响至关重要。
台风过境知识点总结高中一、台风的形成1、热带气旋的形成条件(1)海水温度高(2)海水温度变化不大(3)粘度大于0.35(4)形成中纬度大气运动系统图上的高压脊(5)纬向纯经向风向性连续性、遮断连续性、刀面因子0.5的等难线方正启建2、台风形成的过程(1)孕育集结阶段(2)旋风形成阶段二、台风的成因1、台风是热带气旋的一种热带气旋是世界上影响最广泛的亚季节天气现象之一,一般常见在夏秋季节热带气旋有设气候变化、寇气世北亚热带时、天气让杨与诗相仿器为人类生活及生产带人巨大危害台风2、台风是大气环境不利作用的结果整个地球气候系统中细胞分布呈横向分布,其中高压在赤道附近,低压在中纬度,尤其在大陆边缘海为增力低压带。
台风发生时海洋和气象环境及其相近地区地形的状态与风气能指标有重大关系3、台风是暖核涡旋涡旋是气象学概念,指气流呈持续旋转状态。
暖核涡旋是指在垂直方向,最冷空气被完全遮断后仍然以暖空气为中心,即空气的垂直对流运动所产生的核心在下温度最高。
对空气呈晋一一构旋而叶—直、风机生暂还的旋台风有暖核涡旋,冷的气流在温暖的气流的包围下会呈现出对流的形态。
4、台风形成需要有中纬度的大气运动带来高压脊的形成在台风生成过程中,中纬度的大气运动会使得高压脊在一定地区形成,台风也就在这样的条件下逐渐形成。
高压脊的形成往往会为台风的发生提供一定的环境。
5、台风是一种大规模的低压,有着巨大的能量台风是一种巨大的低压气旋,相较于一般的气旋而言,它的规模要大得多,在台风的半径范围内,都有强风和暴雨,能量也非常巨大。
因此,台风的到来往往能够给地区带来较为严重的破坏。
二、台风的特点1、旋流性、涡旋型台风2、暖壳涡旋(气旋)3、分散因子代表单向的环境地形条件4、东南气流型台风在我国多见台风往往伴有强风、暴雨,破坏力较大,对航运、渔业、农业和人民生活带来严重影响。
5、热带气旋与中纬度气旋的区别热带气旋是温带气旋热带气旋是发生在热带地区的密闭特性的风暴或风圈。
台风的形成及演变热带海面受太阳直射而使海水温度升高,海水蒸发提供了充足的水汽。
而水汽在抬升中发生凝结,释放大量潜热,促使对流运动的进一步发展,令海平面处气压下降,造成周围的暖湿空气流入补充,然后再抬升。
如此循环,形成正反馈,即第二类条件不稳定(CISK)机制。
在条件合适的广阔海面上,循环的影响范围将不断扩大,可达数百至上千公里。
由于地球由西向东高速自转,致使气流柱和地球表面产生摩擦,由于越接近赤道摩擦力越强,这就引导气流柱逆时针旋转(南半球系顺时针旋转),由于地球自转的速度快而气流柱跟不上地球自转的速度而形成感觉上的西行,这就形成我们现在说的台风和台风路径。
在海洋面温度超过26℃以上的热带或副热带海洋上,由于近洋面气温高,大量空气膨胀上升,使近洋面气压降低,外围空气源源不断地补充流入上升去。
受地转偏向力的影响,流入的空气旋转起来。
而上升空气膨胀变冷,其中的水汽冷却凝结形成水滴时,要放出热量,又促使低层空气不断上升。
这样近洋面气压下降得更低,空气旋转得更加猛烈,最后形成了台风。
从台风结构看到,如此巨大的庞然大物,其产生必须具备特有的条件。
一、要有广阔的高温、高湿的大气。
热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温,台风只能形成于海温高于26℃-27℃的暖洋面上,而且在60米深度内的海水水温都要高于26℃-27℃;二、要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。
而且高层辐散必须超过低层辐合,才能维持足够的上升气流,低层扰动才能不断加强;三、垂直方向风速不能相差太大,上下层空气相对运动很小,才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中,形成并加强台风暖中心结构;四、要有足够大的地转偏向力作用,地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。
地转偏向力在赤道附近接近于零,向南北两极增大,台风基本发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。
“水龙卷”水龙卷 (waterspout)是一种偶而出现在温暖水面上空的龙卷风,这张照片则是一幅较清晰的水龙卷影像。
动力强迫对台风次级环流的作用
孙子平;丁一汇
【期刊名称】《大气科学》
【年(卷),期】1990(000)003
【摘要】本文导出无量纲的台风次级环流方程,然后用11年综合台风资料,计算了动力强迫的次级环流。
通过计算,得到主要结论如下: (1)积云动量垂直混合和涡旋动量水平通量是主要的动力强迫因子。
(2)积云动量垂直混合在台风发展过程中可促进大尺度低空辐合,因而可加强由CISK机制所说明的正反馈过程。
(3)Ekman抽吸与积云动量垂直混合是相互促进、共同发展的,这是台风发展中的一个重要反馈过程。
【总页数】1页(P293)
【作者】孙子平;丁一汇
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O434
【相关文献】
1.2008年台风“风神”强迫次级环流的诊断分析 [J], 毕明玉;沈新勇;袁媛;丁治英
2.包含超梯度力作用的台风次级环流诊断方程 [J], 蒋昱鑫
3.爆发性发展台风附近次级环流的诊断分析 [J], 姚秀萍
4.大气热力强迫和动力强迫的调配及平均经圈环流的仿真模拟 [J], 吴国雄;蔡雅萍
5.热岛效应强迫下的中尺度环流的动力特征及极限风速的一种解析表达 [J], 李小凡
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