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熱帶氣旋的形成條件 熱帶氣旋怎麼形成的

欄目: 天氣常識 / 發佈於: / 人氣:1.98W

導語:熱帶氣旋是一個較廣的概念,它包含了很多氣象知識點,例如,熱帶風暴和颱風等。熱帶風暴和颱風都是熱帶氣旋的一種,它們是由熱帶氣旋風力的強度來劃分的。到底熱帶氣旋分多少個級別?熱帶氣旋等級劃分是怎麼樣的?

熱帶氣旋

一、熱帶氣旋分多少個級別 熱帶氣旋等級劃分

熱帶氣旋(Tropical Cyclone)是發生在熱帶或副熱帶洋麪上的低壓渦旋,是一種強大而深厚的熱帶天氣系統。熱帶氣旋通常在熱帶地區離赤道平均3-5個緯度外的海面(如西北太平洋,北大西洋,印度洋)上形成,其移動主要受到科氏力及其它大尺度天氣系統所影響,最終在海上消散、或者變性爲溫帶氣旋,或在登陸陸地後消散。登陸陸地的熱帶氣旋會帶來嚴重的財產和人員傷亡,是自然災害的一種,不過熱帶氣旋亦是大氣循環其中一個組成部分,能夠將熱能及地球自轉的角動量由赤道地區帶往較高緯度;另外,也可爲長時間乾旱的沿海地區帶來豐沛的雨水.

熱帶氣旋的強度一般根據平均風速評定,世界氣象組織(WMO)建議使用接近風暴中心海平面上十米之十分鐘平均風速。但美國的國家颶風中心和聯合颱風警報中心,以及中國的中國氣象局,分別採用一分鐘和二分鐘平均風速計算熱帶氣旋中心持續風力。根據美國和中國的定義所測量到的平均風速,會比聯合國定義的稍高。其中一分鐘與十分鐘平均風速的近似換算公式爲:十分鐘平均風速=一分鐘平均風速乘以0.88。

不同的地區對熱帶氣旋也有不同的分級方法,在美國,颶風會根據薩菲爾-辛普森颶風等級(SSHS)按強度分爲一至五級。

而中國氣象臺根據“關於實施熱帶氣旋等級國家標準”GBT 19201-2006 的通知,熱帶氣旋按中心附近地面最大風速劃分爲六個等級:

超強颱風(Super TY): 底層中心附近最大平均風速≥51.0 米/秒,也即16級或以上

強颱風(STY): 底層中心附近最大平均風速41.5-50.9 米/秒,也即14-15 級

颱風(TY): 底層中心附近最大平均風速32.7-41.4 米/秒,也即12-13 級

強熱帶風暴(STS):  底層中心附近最大平均風速24.5-32.6 米/秒,也即風力10-11 級

熱帶風暴(TS)  : 底層中心附近最大平均風速17.2-24.4 米/秒,也即風力8-9 級

熱帶低壓(TD) : 底層中心附近最大平均風速10.8-17.1 米/秒,也即風力爲6-7 級

熱帶氣旋

二、熱帶氣旋形成原因

在溫暖的海洋上,當水汽冷凝,能量的釋放啓動正反饋迥圈,熱帶氣旋得以形成。美國國家大氣研究中心(英語:National Center for Atmospheric Research)的科學家估計一個熱帶氣旋每天釋放5×10^13至2×10^14焦耳的能量,比所有人類的發電機加起來高二百倍,或等於每20分鐘引爆一顆1000萬噸的核彈。 結構上來說,熱帶氣旋是一個由雲、風和雷暴組成的巨型的旋轉系統,它的基本能量來源是在高空水汽冷凝時汽化熱的釋放。所以,熱帶氣旋可以被視爲由地球的自轉和引力支援的一個巨型的熱力發動機,另一方面,熱帶氣旋也可被看成一種特別的中尺度對流複合體(英語:Mesoscale Convective Complex),不斷在廣闊的暖溼氣流來源上發展。因爲當水冷凝時有一小部分釋放出來的能量被轉化爲動能,水的冷凝是熱帶氣旋附近高風速的原因。高風速和其導致的低氣壓令蒸發增加,繼而使更多的水汽冷凝。大部分釋放出的能量驅動上升氣流,使風暴雲層的高度上升,進一步加快冷凝。

颶風卡特里娜和颶風麗塔經過墨西哥灣,該區的水溫下降。熱帶氣旋因此能夠取得足夠的能量自給自足,這是一個正反饋的迥圈,使得只要暖溼氣流和較高的水溫可以維持,越來越多的能量便會被熱帶氣旋吸收。其他因素例如空氣持續地不均衡分佈也會給予熱帶氣旋能量。地球的自轉使熱帶氣旋旋轉並影響其路徑,這就是科里奧利力的作用。綜合以上敘述,使熱帶氣旋形成的因素包括一個預先存在的天氣擾動、高水溫、溼潤的空氣和在高空中相對較低的風速。如果適合的環境持續,使熱帶氣旋正反饋的機制藉著大量的能量吸收被啓動,熱帶氣旋就可能形成。 深層對流作爲一種驅動力是熱帶氣旋與其他氣旋系統的主要分別,因爲深層對流在熱帶氣候地區中最強,所以熱帶氣旋大多在熱帶地區生成。相對地,中緯度氣旋的主要能量來源是大氣中的已存在的水平溫度梯度。如果熱帶氣旋要維持強度,就必須留在溫暖的海面上,使正反饋機制得以持續。因此,當熱帶氣旋移入內陸,強度便會迅速減弱。 當熱帶氣旋經過一片海洋,該處海域的表面溫度會下降,從而影響熱帶氣旋後來的發展。溫度的下降主要是因爲熱帶氣旋帶來的大風使海水翻滾,海底較冷的海水涌上。較涼的雨水的下降、雲層的遮蔽使海洋減少吸收太陽的輻射,也是表面海水溫度下降的原因。以上因素相輔相成,會使一大片海洋的表面溫度在幾天內戲劇性地下降。大西洋信風帶的波動——在盛行風路徑上移動的輻合氣流使大氣變得不穩定,熱帶氣旋因而有機會形成。

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