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热带云系都有哪些 热带气旋的天气特征

2024-07-11  来源:天气网  【字体:  

导语:热带云系都有哪些?热带云系,作为地球热带地区特有的气象现象,其种类繁多且各具特色,其中,最典型的当属热带辐合带云系,这是一种在赤道两侧低纬度地区形成的广阔云带,由多个对流云团组成,它们随着季节和气流的变化而移动,对热带地区的降雨模式产生深远影响,下面就一起去看看热带气旋的天气特征吧!

热带云系都有哪些

热带云系都有哪些 热带气旋的天气特征

积云

在热带最常出现积云,信风积云是其中之一。由于热带海洋上水汽比较丰沛,如果低层有强烈的辐合上升,对流可以充分发展,变成高大的积雨云,这种积雨云也称塔状积雨云。发展强盛的积雨云,高空云顶会出现卷云砧。另外在热带层积云和层云也常出现,当气流经过冷水面时,经常会发生这种情况。

象中纬度的云系一样,除了局地热力和地形产生的云以外,热带大多数的云是有组织的,与热带天气系统相联系。我们通过热带云系的研究,可以了解台风及其它热带天气系统的演变。有了气象卫星以后,拍摄了热带地区大量卫星云图照片,这大大有助于对热带云系的了解。对于一些强度弱的热带天气系统,尤其是在它们还处于发生阶段,由于气压场或风场变化很小,往往发现不了,但它们一般有明显的云系。卫星云图对研究这种弱小的热带扰动很有用处。根据大量热带云系的研究,目前已经揭示不少新事实和新现象;为热带气象学增添了新内容。在台风中,云系能指示台风的发展情况,台风中心的稠密云区内高大的积雨云向上输送大量的感热和潜热,使台风得以形成和维持暖心。卷入台风的积雨云带表明有大量暖湿空气辐合入台风中,指示台风将要发展。

在1月图上,与热带辐合区相联的云量最明显。在东太平洋信风槽中,在3°—7°N间云量有最大值。在南半球,从南印度洋经印尼到南太平洋也有云量最大值,这个最大值与季风槽有关。在东太平洋靠近北美西岸,是一片层积云区,这是由副热带高压中心向赤道流出的气流在冷水面上造成。在西半球副热带高压地区及东太平洋近赤道冷水区,云量达到最小值。另外在东南亚和菲律宾,还有一些云量最大值和最小值,它们与山脉地形有关。当冬季东北季风盛行时,在向风面(东岸)云量堆积,而在背风面云量消散。到了7月,由于赤道槽向北移动,北半球云量大大增加,南半球减少。在南亚出现大于6的中心。

在东太平洋冷水区层云和层积云这时也达到最大强度,平均中心值大于5或6.在7月由于赤道槽远离赤道,在近赤道海洋地区云量减少,这与赤道高压盛行有关。在南半球,在南印度洋和南太平洋各有一条云带。平均云量的分布是通过每日云系分布平均得到的。平均图上最大云量区往往与这里经常有云系存在或通过有关。看起来云带中的云系生消多变,但大多数大面积云系具有一定的特征和组织性,这种大范围的有组织云系称作热带云团。热带云团是热带气象学的新概念,在60年代以前人们对它还没有认识,自从有了气象卫星观测以后,才认识到热带云团的存在。以后又发现热带天气系统(如台风)多由云团演变而来。由于云团有上述重要性,现在已成为热带气象学重要的研究问题之一。

从卫星云图见到的热带云团有三类:即云团、季风云团和玉米花状云团。第一种云团最常见,主要发生在热带海洋上,水平尺度在2—12个纬距。第二种云团称作季风云团,其水平尺度比一般云团大,南北宽约几个纬距到10个纬距,东西长5—20纬距,是热带最大的云系。季风云团主要发生在夏季印度洋、南亚大陆和东南亚季风区。它的特征与一般云团相似。是热带辐合区南侧的西南季风中的云团,其直径在3—5个纬距左右。热带辐合区常位于这种云团北面,其中也常有一些云团存在。西南季风中的云团在西南季风加强或北推时,或者北部有台风发展,可以北进,并和热带辐合区云团合并,逐渐转变为热带辐合区云团。关于季风云团的成因现在还不完全清楚,有人认为与季风内部气流的辐合有关7]。

第三种云团称作玉米花状云团,其水平尺度较小,一般出现在大陆地区。对于第一类热带云团的研究比较多。有人根据云团的不同几何形状、组织程度、云区大小、发展情况和与热带天气系统的关系等作了分类。根据Martin和Karst[8对东、中太平洋热带云系的研究,云团外形有四类:椭圆形、线状、波状和涡旋状。其中以椭圆状云团每年发生最多(500个以上)。涡旋状云团生命史最长(6天)。在西太平洋上云团的分类情况类似,但也有一定的区域差别。在中太平洋云团很少具有涡旋状,以波状为主,而在西太平洋云团经常为发展完善的涡旋结构,并且直径达12纬距的大云团很多。西太平洋热带地区(110°w—130°E)云团尺度冬夏不同9.夏季最多的尺度为4—5纬距(450公里),冬季只275公里。

两云团的间距为6—8和10—12纬距,冬夏没有差别。根据西太平洋1970.1971年夏季近300个云团生命史的统计[101.大多数云团(70—80%)皆在1—2天内生消,只有部分可达3—4天,生命史超过4—5天的云团绝大多数可发展成热带风暴或台风。这表明,虽然每天热带云团变化很大,但注意追踪其中一些较保守的云团对于预报台风的发生发展是很有用的。根据近年来热带云系结构的研究,热带云团实际上由许多更小的(10—100公里)、生命史更短的中尺度对流群组成,而中尺度对流群是由尺度最小(1—10公里)生命短达几小时的对流细胞单体(如塔状积雨云)组成,这些对流群和对流细胞相互十分接近,在发展旺盛时,由积雨云顶产生的卷云连成一片,形成大面积覆盖在云区上空的卷云区。

热带云系都有哪些 热带气旋的天气特征

积云

云区边缘由于云团上部高空辐散气流的作用,可观测到许多卷云线呈反气旋向四周散开。如果高空是偏东风,则向西或向南伸展。Wlliam]研究了西太平洋(0°—30°N,125°E—160°W)热带云团周围的风场、温度场和湿度场结构,并利用综合法分析了云团的动力学特征。得到的结果对了解热带云团的平均结构很有帮助。根据所研究的1257个热带云团的发展和演变情况,分风暴前期云团(166个),发展云团(211个)、保守云团(537个)、发展到消散的云团(135个)和正消亡的云团(208个)五类。为了作对比分析,又找了553个晴空区。结果发现热带云团完全处于深厚的东风气流中,云区950毫巴低空均为气旋性切变,而晴空区为反气旋切变。

相应云团的涡度分布在中低层为正,其中以风暴前期云团为最大。75%的相对涡度是由纬向风切变造成,曲率项贡献不大,因而可推知云团与一种弱的波动扰动有关。它的流线曲率很小,而水平纬向气流的气旋性切变很大。由于云团中低层有很大的气旋性涡度,在云底处辐合最大,因而可使空气质量和水汽有很大的辐合。据保守云团的计算,900毫巴以下的辐合占整个气柱水汽辐合的一半。云团内的辐合随高度减小,400毫巴以上转为流出,到200毫巴辐散流出最大。有时辐散区可比云团本身大好几倍。这种低空辐合、高空辐散的结构与热带风暴相似。由辐合产生的上升运动在400—300毫巴最大,速度值为3厘米/秒。整个云团是处于不到4米/秒的风速垂直切变(950毫巴与200毫巴纬向风差)环境中。

上述动力学特征与晴空区的差别很明显。在晴空区,低层切变是反气旋的,整个对流层相对涡度为负值,低层辐散、高层辐合和对流层的下沉运动抑制了积云的发展。由上分析可见,云团的发生发展和维持与边界层大尺度气流辐合上升有关,即与第二类条件不稳定机制有密切关系,这与台风的发生发展机制是相同的。热带云团绝大多数与一定的天气系统相联系。热带辐合区内云团最多,它们往往东西排列,有时长达几千公里,其中有晴空区相隔。当它们通过某一地区时,会带来好坏交替的天气。

有时当西太平洋副热带高压西伸时,云团会沿高压南侧的偏东信风移动,有些可登陆华南、华东地区,带来很大降水。1971年8月8—14日,有约2个纬距直径的许多积雨云团相继沿辐合区西移,造成了华南大面积降水12.确定热带云团与大尺度天气系统的相互关系是很重要的¹,但由于热带云团所产生的风场扰动往往很弱,有时不易得到明确的结果,这方面还有许多工作值得研究。

热带气旋的天气特征

热带气旋的天气特征主要包括狂风、暴雨、巨浪和暴潮,其活动范围广泛,常常从热带侵入中纬度地区,具有巨大的破坏力,严重威胁着船舶和港口生产的安全。热带气旋的生成和发展需要巨大的能量,形成于高温、高湿和其它气象条件适宜的热带洋面。其生命史通常分为形成期、发展期、成熟期、衰亡期四个阶段。热带气旋的强度按中心风速被分为多个等级,如热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。热带气旋的天气结构在成熟期拥有暴风眼、眼墙、螺旋雨带等宏观结构,直径在100至2000 km之间,中心最大风速超过30m/s,中心气压可降低至960 hPa左右,在垂直方向可伸展至对流层顶。热带气旋的移动主要受大尺度天气系统等影响,最终在海上消散、或者变性为温带气旋、或在登陆陆地后消散。

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