天气网提供全国国内城市天气预报,旅游景点天气预报,国际城市天气预报以及历史天气预报查询
当前位置:天气+ > 天气新闻 > 正文

台风的云墙区离中心远吗 云墙是怎么形成的

2024-07-11  来源:天气网  【字体:  

导语:台风的云墙区离中心远吗?在台风形成的初期,云墙区往往离中心相对较近,因为此时台风的风眼尚未完全形成,云墙区围绕一个不太明显的中心旋转,然而,随着台风的发展,风眼逐渐变得清晰,云墙区也会向外扩展,使得其与中心之间的距离增加,下面就一起去看看云墙是怎么形成的吧!

台风的云墙区离中心远吗

台风的云墙区离中心远吗 云墙是怎么形成的

台风眼

从雷达回波照片看,在台风眼的外围是一圆环状的云区,这里有强烈的上升气流,曾观测到5—13米/秒的上升气流。云区主要由一些高大的对流云组成,其高度常常在15公里以上,例如1958年9月25日的Ida台风眼壁区云顶高度达19.8公里。

Isbell飓风(1964年10月14日)北面的云系顶部达19公里。云墙区宽度一般有二、三十公里,台风的这个部分叫台风的云墙或眼壁。云墙及其邻近地区是台风风雨最激烈的地方,最大的降水常出现在这里,台风内最大风力也在云墙区内或离云墙不远的地方。巨大的台风破坏力常常由云墙区的强风引起。在云墙区有强烈的对流活动,有大量的凝结潜热释放,这对台风暖心的形成有重要作用。在台风眼内是下沉运动,而在外区是上升运动,这种具有不同垂直运动的环流可以使温度梯度和动量梯度集中或加强,并维持眼区边界或眼壁,因而眼壁实际上是台风内外地区之间的一种过渡区,具有锋面的一些特征。

根据角动量守恒原理可以说明眼区和眼壁是台风内必须出现的重要特征。在角动量守恒条件下,当低空流入空气在径向气压梯度力作用下趋近台风中心时,切向速度(va)将变得无限大。但实际上流入的空气并不能进入台风的中心部位,因为当空气在到达离中心较近的地方时,切向速度迅速增大,相应离心力和科里奥利力也增加得很大,结果致使流入空气不能再向内运动。例如,沿半径向内流动使地面气压下降50毫巴后,切向风速可达94米/秒。设15°N空气块从r=500公里处开始运动,在绝对角动量守恒条件下,到达r=50公里处,已可达到这个速度值。从这里再向内,不应再满足角动量平衡和能量平衡,否则va将增得更大,即使考虑摩擦作用使角动量减小,有可能使空气再向内运动一段距离,但也是很有限的。

郭晓岚曾指出,这种到达内区的气流获得的能量是有限的,也即向中心的辐合气流不能深入到台风某一最小半径rm之内。以后气流必须转向上升,最后又从高层向外流出,结果由这种流线确定的旋转面就是台风的眼壁。在流入层,空气与地面的相互作用强,水平流线与等绝对角动量线(M,)和θ。等值线相交。在流入层之上,这种相互作用大大减小,所以在成熟台风中,M,和θ.等值线大体上与由内雨区上升的空气运动路径一致。但在外区情况就不这样了。在外区,原来内区出现着的圆环形运动逐步转变为以对流云为主的运动,其组织情况较差,并且通过涡旋交换过程在上下层间输送各种物理属性。一般台风眼与雨区间的温度差在对流层中上层有最大值,又由于上层vz较小,故上层tanψm较小,即在低层眼壁几乎是垂直的,而到了对流层上部逐渐转变成准水平的。

(var)代表倾斜的最大风速轴线处的角动量,这正处于眼壁的外边界。对于Helen飓风,(vzr)m=15×10⁵米²/秒,f=0.74×10-4/秒,则rca=200公里,所得到的上述高空气旋性环流的外边界与观测近于一致。Riehl发现:rca式与var⁰.5=常数的定律(说明低空摩擦辐合气流的变化情况)共同确定了眼区的半径,与观测结果一致。从动力学上也可以说明眼壁的坡度随高度是向外倾斜的,最后变成准水平。由于台风是暖心的,所以径向气压梯度向上减小。在低层,旋转空气环的离心力和科里奥利力如果与气压梯度力相平衡,当空气环上升到高空后,在某一高度,离心力与科氏力之和(相当于初始角动量)超过高空较弱的气压梯度力,空气转向外运动。

台风的云墙区离中心远吗 云墙是怎么形成的

台风眼

在没有高空观测以前,Haurwitz[341也曾指出,台风眼及眼壁必须是漏斗形的。流线或角动量线随高度向外扩展应该是暖心台风的一般特征,但是每个风暴并不都是一样的。例如在Daisy飓风中[351.雷达观测到的云墙是近于垂直的,一直可伸展到15—18公里,最高的云塔达18.3公里,几乎在对流层之上。但是在台风Marge中,云墙向上是逐渐扩展的,十分类似于圆形剧场或体育场的看台,其云墙上升到11公里后,从该高度向四周成圆形扩展。Daisy飓风是小而强的风暴,垂直伸展的对流云明显发展,但是根据Malkus的分析[36.在Daisy飓风近于达到最强时,在370公里区之内伸展到对流层上部的“热塔”也只占内雨区面积的4%。

Asai等也指出对流云的向上输送,当它们只占一定地区的百分之几面积时最为有效。因而根据上述事实和其它一些观测结果可知,在有些热带气旋中,内区上升运动以积雨云为主,而又有些热带气旋出现较广泛的均匀上升运动。Gherzi指出,在发展完善的成熟风暴中,没有雷暴活动,雷电活动的出现是其衰亡的标志。很明显,在不同情况下,台风的垂直环流或云墙结构是不同的。这种情况下,由浮力产生的垂直加速度应大于由力管场产生的径向加速度,因而活跃的对流单体在近于垂直的运动过程中常使v保持不变,故据式应有较垂直的眼壁。在第一种情况下,对流活动弱,力管场产生的径向加速度很显著,因而空气向上运动时逐渐向外扩展。

一般成熟的台风都有明显的云墙,但也有个别台风并没有云墙。例如1967年7月西太平洋上的Bille台风(第6703号台风)就是这种情况[39.这个台风在离风暴中心不到180公里的地方观测到35—40米/秒的强风速,但在这个台风中的云都是低云,云顶不超过1.2—1.7公里,没有云墙存在。但在台风中有一个明显的中尺度暖心。这个暖心不是由积云对流的潜热释放造成(因为1.7公里以上无云),而是由狭窄的晴空气柱中的下沉增暖造成,大约是从580毫巴下沉到850毫巴(即层积云高度)。由于这种暖心的形成,同样可以引起地面气压下降及风速增加。

云墙是怎么形成的

云墙是热带风暴、台风水平结构的组成部分,由大量潮湿空气强烈上升而形成的积雨云组成,环绕着台风眼,高耸似墙。它是热带风暴、台风中最大雷雨发生区,其内侧又是最大风速区。卷入气流越向台风内部旋进,切向风速也越来越大,在离台风中心的一定距离处,气流不再旋进,于是大量的潮湿空气被迫强烈上升,形成环绕中心的高耸云墙,组成云墙的积雨云顶可高达19公里,这就是云墙区。因而,云墙是形成灾害的狂风暴雨区。

热门资讯

热点推荐

HOT