大气科学概论第四讲热带气旋ppt课件.ppt

热带气旋 台风 一概述 定义 范围和强度 等级 编号与命名 发生的地区和季节 生命史 二台风的结构和天气 水平结构和垂直结构 三台风生成的必要条件 四台风的路径五台风的利弊 台风 飓风和热带气旋Typhoon hurricanesandtropicalcyclones 热带气旋 西北太平洋和南海一带 台风大西洋 加勒比海 墨西哥湾以及东太平洋等地区 飓风印度洋和孟加拉湾 热带风暴 澳大利亚 热带气旋 热带气旋的当地称呼 hurricane hurricane Typhoon cyclone cyclone storm 出现台风时的地面图 卫星云图 雷达回波图 一概述1 定义 发生在热带海洋上空具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋 总伴有狂风暴雨 常给受影响地区造成严重灾害 0808 凤凰 2 热带气旋的范围和强度水平尺度 以最外围近似圆形的等压线的直径为标准 一般直径在600 1000km 小的直径只有200 300km 最小只有100km 俗称 豆台风 垂直伸展 气旋性环流一般都可伸展到300 100hPa 9 16km 热带气旋的强度是以其地面近中心最大平均风速和其中心最低海平面气压值来确定的 近中心风速愈大 中心气压愈低 则强度愈强 一般热带气旋的中心气压在950hPa以下 强台风中心气压可达900hPa以下 历史最强台风记录 1958年27号台风Pc 877hPa 近中心最大风速110m s 17级 3 热带气旋的等级1989年世界气象组织 WMO 规定 热带气旋按其中心附近风力大小划分为4种类型 热带低压 近中心风力在7级和7级以下热带风暴 近中心风力在8到9级强热带风暴 近中心风力在10到11级台风或飓风 近中心风力在12级和12级以上 4种类型热带气旋在发展过程中往往会相互转化 风力与风速的对应关系 卫星云图显示的处于产生 发展 成熟和消亡的四个热带气旋 A 热带扰动B 热带低压C 飓风D 热带风暴 A B C D 热带气旋的命名 19世纪初叶 一些西班牙语的加勒比海岛屿根据飓风登陆的圣历时间来命名 如侵袭波多黎各的3个飓风 1825年7月26日的 圣大安娜 1876年和1928年9月13日的 圣费里佩 19世纪未 澳大利亚预报员克里门 兰格则用他讨厌的政客名字为台风命名 二战时 美国人用女性的名字给台风命名 70年代末 交替使用男性和女性的名字命名 另外不同的地区 大西洋 东北太平洋 中北太平洋 西太平洋 南半球 有不同的名单 这些名字在几年内循环使用 在亚洲 长期以来 对于同一个台风 不同的国家有自己不同的命名 我国是给台风编号 热带气旋的命名 4 热带气旋的编号与命名 每年 在180 E以西的赤道以北太平洋 包括南海海域 洋面上生成的近中心最大风力 8级的热带气旋进行统一编号 并按照其强度变化分别称为第几号热带风暴 强热带风暴和台风 如果台风强度减弱 台风的序号不变 再改称为热带风暴或热带低压 热带气旋采用了4位数字编号 前2位数字表示年份 后2位数字表示当年热带气旋的顺序号 如08年第7号热带风暴 海鸥 其编号为0807 表示的就是2008年发生的第7个风暴级以上热带气旋 热带低压和热带扰动均不编号 1998年12月 在菲律宾马尼拉举行的台风委员会第31届委员会决定 从2000年1月1日起 西北太平洋和南海热带气旋将采用新的命名方法 它分别由WMO所属的台风委员会成员的14个国家和地区 包括亚太地区的柬埔寨 中国大陆 朝鲜 中国香港 日本 老挝 中国澳门 马来西亚 密克罗尼西亚联邦 菲律宾 韩国 泰国 美国和越南 每个贡献10个 一共140个 热带气旋的命名 台风委员会西北太平洋和南海热带气旋命名表 这些名字大都出自提供家喻户晓的传奇故事等 分别是 龙王 玉兔 风神 杜鹃 海马 悟空 海燕 海神 电母 和 海棠 中国提供的名字 140个具有地方特色的名字组成命名表 这些名字都有统一的中文译名或英文译名 命名表按顺序命名 循环使用 2000年从 达维 开始 一直到 苏力 共使用了23个名字 2001年从第24个名字 西马仑 开始 到2005年第17号热带风暴使用命名表的最后一个名字 苏拉 后 台风委员会命名表所有名字都使用了一遍 从2005年第18号热带风暴起 又从命名表第一个名字 达维 开始命名 从2000年1月1日起 我国中央气象台发布热带气旋警报时 除继续使用热带气旋编号外 还将使用热带气旋名字 根据规定 一个热带气旋在其整个生命过程中无论加强或减弱 始终保持名字不变 一般情况下 事先制定的命名表按顺序年复一年地循环重复使用 但遇到特殊情况 命名表也会做一些调整 如当某个台风造成了特别重大的灾害或人员伤亡而声名狼藉 成为公众知名的台风后 为了防止它与其它的台风同名 台风委员会成员可申请将其使用的名称从命名表中删去 再对热带气旋名称进行增补 2006年的1号强台风 珍珠 Chanchu 在菲律宾 中国东南部 台湾总共造成104人死亡以及12亿美元的损失 2006年的4号强热带风暴 碧利斯 Bilis 在菲律宾 台湾 中国东南部总共造成672人死亡以及44亿美元的损失 2006年的8号超强台风 桑美 Saomai 在马利安那群岛 菲律宾 台湾 中国东南部总共造成458人死亡以及25亿美元的损失 已 退休 的热带气旋的名字 2006年的16号强台风 象神 Xangsane 在菲律宾 海南 越南 柬埔寨 泰国总共造成279人死亡以及7 47亿美元的损失 2006年的22号超强台风 榴莲 Durian 在菲律宾 越南 泰国总共造成于819人死亡 经济损失之大无法估计 2005年的9号强台风 麦莎 Metsa 给我国华东地区造成大损失 2005年的14号超强台风 彩蝶 Nabi 在日本造成21人死亡 已 退休 的热带气旋的名字 2005年的19号超强台风 龙王 Longwang 给我国台湾 福建 广东 江西等地造成大风大雨 并造成一定人员伤亡 2004年的8号台风 婷婷 Tingting 造成日本南鸟岛3人死亡 多人受伤 并造成一定自然灾害 2004年的14号强台风 云娜 Rainne 造成我国东部沿海大的人员伤亡 2003年的7号超强台风 伊布都 Imouto 造成菲律宾 华南大的人员伤亡 已 退休 的热带气旋的名字 2004年8月 台风 云娜 登陆浙江 虽然气象局及时预报 但仍造成115人死亡 1800人受伤 经济损失达到 1530亿 2003年的13号强台风 杜鹃 Dujuan 给我国华南地区造成重大灾害和财产损失 2003年的14号超强台风 鸣蝉 Mamei 造成韩国150多人丧生 2002年的6号强台风 查特安 Chataan 登陆日本关东平原造成多人丧生和严重的损失 2002年的26号台风 凤仙 Pongsona 造成关岛大量人员伤亡和财产损失 2001年的26号热带风暴 画眉 Vamei 虽然不是很强 但是它是最靠近赤道的台风 所以除名 已 退休 的热带气旋的名字 0313 杜鹃 是继 7908 1979年8号 台风之后24年来登陆和影响珠江三角洲最严重的台风 已造成32人死亡 65人受伤 5人失踪 经济损失至少约20亿元 5 热带气旋发生的地区和季节 就全球范围而言 平均每年有近80个热带气旋生成 其中北半球发生的热带气旋数占全球总数的73 而西北太平洋又是全球热带气旋发生频率最高的地区 占全球的36 平均每年约有28个热带气旋生成 热带气旋一年四季皆可发生 但以夏秋季节发生的频率最高 西北太平洋 包括南海 孟加拉湾 阿拉伯海 西南印度洋 西北大西洋 东印度洋 东北太平洋 西南太平洋 每年台风发生数占全球台风总数百分率的区域分布 虚线为海表面温度 26 5 的等温度线 热带气旋源地主要在赤道两侧低纬地带的8个海区 影响我国的台风多发源于西北太平洋和南海地区 平均每年有7 8个台风在我国登陆 登陆的时间在5 11月 主要集中在7 9月 就登陆地段而言 南起海南北至辽东半岛均可有台风登陆 6 热带气旋的生命史台风从形成到衰亡的生命史一般为3 8天 短的只有2 3天 最长可达一个月左右 台风一旦登陆或进入温带洋面 因冷空气侵入便会很快衰减成低气压或演变成温带气旋 二 台风的结构和天气 台风是一个深厚的热带低气压 中心气压很低 而且中心附近的温度高于四周 即具有暖心结构 台风的垂直结构一般可达到10km左右 发展强烈的台风可一直伸展到对流层顶部 台风暖心结构的温度与高度分布虚线表示等温线 9714号台风 中国 Winnie1997 美国 热带气旋的三维空间结构 眼区眼壁外围螺旋带状云系 1 台风流场的水平结构 一个发展成熟的台风 按其水平结构和天气现象大致可分为3个区域 即 外围区 涡旋区 眼区 台风眼区 亦称为台风内圈 其直径一般为10 60km 大的 100km 小的 10km 绝大多数呈圆形 也有椭圆形或不规则的 天空少云或晴空 气压降至最低 且停止下降 迅速减小到4级以下 或静风 干暖 台风涡旋区 亦称台风中圈 围绕台风眼分布着的一条最大风速带 平均宽度约为10 20km 它与环绕台风眼的云墙重合 台风中最强烈的对流 降水都出现在这个区域里 是台风破坏力最猛烈 最集中的区域 云墙 倾盆大雨 风力突然增大 气压急剧下降 1小时变压可达30hPa 常伴有龙卷 台风大风区 亦称为台风外圈 云带 直径通常为400 600km 有时可达800 1000km 常伴有分散性阵雨 一般6 7级 向内急剧增加 气压 开始缓慢下降 向内急剧下降 气温 升高 湿度增大 感觉闷热 2 台风流场的垂直结构 在垂直方向上 台风可分为三层 3km以下为内流层 有显著向中心辐合的气流 最强流入在500m高度 10km以上为外流层 气流主要是向外辐散 200hPa以上有最强流出 3 10km流入流出 主要表现为切向运动 所以也叫切向运动层 2 台风流场的垂直结构 台风的垂直空间结构 台风是热带地区的低压涡旋 中心气压值很低 通过热带气旋中心作剖面 可以看到气压曲线呈漏斗状分布 Winnie1997经过Kadena时的海平面气压自记 阴影表示降雨区 代表眼壁 Pk表示观测的最大风速发生在眼壁的内侧 三 台风生成的必要条件 台风经常在热带洋面上生成 且都是由热带扰动发展起来的 但热带扰动并不都能发展成台风 台风生成必须具备特有的条件 1 热力条件 台风发生 发展必须要有足够大的海面或洋面 同时海面水温必须在26 27 以上 这是扰动形成暖心结构的基础 2 初始扰动 要使条件不稳定大气的不稳定能量得以释放 使其转变为发展台风的动能 必须有一个启动机制 这就是低层的初始扰动 低空象这样的扰动有赤道辐合带涡旋 东风波等 3 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 台风空气运动的受力分析 这个结果表明台风的中心气压和最大风速是有限的 而南大西洋和东南太平洋则极少有热带气旋生成 赤道上也没有热带气旋生成 绝大部分热带气旋出现在南北纬5 20 之间的地区 4 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 它能使辐合气流逐渐形成为强大的逆时针旋转的水平涡旋 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 四 台风的路径 台风移动的方向和速度取决于作用于台风的动力 动力分内力和外力两种 内力是台风范围内因南北纬度差距所造成的地转偏向力差异引起的向北和向西的合力 台风范围愈大 风速愈强 内力愈大 外力是台风外围环境流场对台风涡旋的作用力 即北半球副热带高压南侧基本气流东风带的引导力 2005年9月KHANUN台风 紫色 西路径 蓝色 西北路径 红色 西北转东北径 1 西移路径台风从菲律宾以东洋面一直向西移动 经过南海 在我国海南岛或越南一带登陆 西太平洋台风的移动路径主要可分为以下4类 2 西北移路径台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动 穿过琉球群岛 在我国江浙或浙闽一带登陆 3 西北转东北路径台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动 然后转向东北方向移去 路径呈抛物线状 4 异常路径东折路径突然西折路径北翘路径打转和蛇形路径双台风互旋路径 台风异常路径的几种形式 台风所受的外力主要是周围大型气压场的分布所决定的 在作台风路径预报时 首先要考虑环境天气系统的配置和演变的外力作用 同时 再考虑内力作用 在环境天气系统中 副热带高压是影响台风移动的最直接 最重要的系统 此外 西风带系统 热带和赤道天气系统以及多台风的同时存在 都能够直接影响台风的移动路径 五 台风的利弊 台风是一种破坏力很强的灾害性天气系统 但有时也能起到消除干旱的有益作用 其危害性主要有三个方面 1 大风 台风中心附近最大风力一般为8级以上 2 暴雨 台风是最强的暴雨天气系统之一 在台风经过的地区 一般能产生150mm 300mm的降雨 少数台风能产生l000mm以上的特大暴雨 1975年第3号台风在淮河上游产生的特大暴雨 创造了中国大陆地区暴雨极值 形成了河南 75 8 大洪水 3 风暴潮 一般台风能使沿岸海水产生增水 江苏省沿海最大增水可达3m 9608 和 9711 号台风增水 使江苏省沿江沿海出现超历史的高潮位 1975年8月的7503号台风在福建晋江登陆 越过江西 穿过湖南 在常德附近突然转向北渡长江 进入中原腹地 在河南驻马店停滞不前 造成75 8大暴雨 河南驻马店75 8大暴雨 台风除了给登陆地区带来暴风雨等严重灾害外 也有一定的好处 据统计 包括我国在内的东南亚各国和美国 台风降雨量约占这些地区总降雨量的1 4以上 因此如果没有台风这些国家的农业困境不堪想象 此外台风对于调剂地球热量 维持热平衡更是功不可没 台风的防治 加强台风的监测和预报 是减轻台风灾害的重要的措施 对台风的探测主要是利用气象卫星 在卫星云图上 能清晰地看见台风的存在和大小 利用气象卫星资料 可以确定台风中心的位置 估计台风强度 监测台风移动方向和速度 以及狂风暴雨出现的地区等 对防止和减轻台风灾害起着关键作用 台风的防治 当台风到达近海时 还可以利用雷达监测台风动向 还有气象台的预报员检验 根据所得到的各种资料 分析台风的动向 登陆的地点和时间 及时发布台风预报 台风紧报或紧急警报 通过电视 广播等媒介为公众服务 同时为各级政府提供决策依据 发布台风预报或紧报是减轻台风灾害的重要措施 台风的监测和预报 地面监测 卫星监测 静止气象卫星 在赤道上空大约海拔35 800公里的高度上 环绕地球轨道运行 昼夜向地面提供连续的卫星云图 这种卫星云图可以帮助气象工作者判断风暴的位置 强度 大小以及其周围的大气环境 但分辨率较低 而极轨卫星飞行高度低 可以提供高分辨率的卫星图片 但是由于极轨卫星一天只有两次经过同一个观测点的 其时间分辨率较