第四章低纬度环流系统--7~8

1、17 台风台风一、概述一、概述1、定义、定义发生在热带洋面上，具有暖中心结构的发生在热带洋面上，具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋称为台风。强烈气旋性涡旋称为台风。n热带气旋分类热带气旋分类按气旋中心附近最大平均风力将按气旋中心附近最大平均风力将热带气旋分为四级：热带气旋分为四级：n热带低压热带低压 风力风力8级级 （风速（风速17.2米秒）；米秒）；n热带风暴热带风暴 风力风力 8 9级（风速级（风速17.2 24.4米秒）；米秒）；n强热带风暴强热带风暴 风力风力1011级（风速级（风速24.532.6米秒）；米秒）；n台风或飓风台风或飓风 风力风力12级级 （风速（风速32.7米秒）。米秒）

2、。22、台风生成源地、台风生成源地 34 台风主要生成于南北纬度台风主要生成于南北纬度 520 之间之间 全球台风主要发生于全球台风主要发生于8个海区个海区n北太平洋西部和东部、北大西洋西部、孟加拉湾、阿拉伯海、南太平洋北太平洋西部和东部、北大西洋西部、孟加拉湾、阿拉伯海、南太平洋西部、南印度洋东部和西部西部、南印度洋东部和西部 北半球台风多于南半球，大洋西部多于东部北半球台风多于南半球，大洋西部多于东部 影响我国的台风源地影响我国的台风源地西太平洋，孟加拉湾西太平洋，孟加拉湾53、台风发生季节、台风发生季节n全年均有台风发生全年均有台风发生n北半球台风最多是北半球台风最多是710月，南半球月

3、，南半球 13月月表9.164、台风范围和强度、台风范围和强度n台风平均水平尺度台风平均水平尺度 6001000KMn地面最大平均风速地面最大平均风速 2075M/S （最大最大100M/S以以上）上）n地面最低平均气压地面最低平均气压 940999hpa （最低最低877hpa）5、台风生命史台风生命史n平均平均 57天，天， 形成期形成期发展期发展期成熟期成熟期消亡期消亡期7二、台风的结构二、台风的结构 1、流场特征、流场特征 89101112水平结构水平结构 n台风内圈（眼区）台风内圈（眼区） 1060KM 下沉气流下沉气流晴天晴天n台风中圈（旋涡区）台风中圈（旋涡区） 1020KM 强

4、上升气流强上升气流 大风，暴雨大风，暴雨n台风外圈（大风区）台风外圈（大风区） 400600KM 上升气流上升气流阴雨阴雨13垂直环流垂直环流 n 流入层流入层 地面地面3KM 向中心辐合向中心辐合n 中层中层 37KM 切向风大切向风大n 流出层流出层 7KM对流层顶对流层顶 向外辐散向外辐散台风眼区台风眼区n高层辐合气流高层辐合气流n中层下沉气流中层下沉气流n低层辐散气流低层辐散气流142、温度场特征、温度场特征 暖中心结构，最强位于暖中心结构，最强位于200300百帕百帕 上升凝结潜热和中心下沉绝热增温形成暖区上升凝结潜热和中心下沉绝热增温形成暖区台风眼区有下沉逆温台风眼区有下沉逆温进入

5、平流层为冷心结构进入平流层为冷心结构 图图9.52 图图9.531516173、气压场特征、气压场特征 台风为垂直深厚的低压系统，中心气压极低台风为垂直深厚的低压系统，中心气压极低18 4、涡度场特征、涡度场特征n台风中心台风中心200公里以内为正涡度公里以内为正涡度n台风中心台风中心200公里以外为负涡度公里以外为负涡度195、台风云系特征、台风云系特征n云墙和螺旋云带云墙和螺旋云带6、台风天气、台风天气n大风、暴雨、浪潮大风、暴雨、浪潮20 三、台风的移动三、台风的移动（一）西太平洋台风移动路径的分类（一）西太平洋台风移动路径的分类 211、西移路径、西移路径 （ 19%） 最多出现在最多

6、出现在6月、月、10月月11月月n菲律宾以东洋面菲律宾以东洋面南海南海华南沿海华南沿海海南岛海南岛越南登陆越南登陆2、西北移路径、西北移路径 （27%） 最多出现在盛夏最多出现在盛夏79月月n菲律宾以东洋面菲律宾以东洋面台湾台湾福建（或经琉球群岛福建（或经琉球群岛在浙江）在浙江）3、转向路径（抛物线）（、转向路径（抛物线）（49%） 全年均可出现全年均可出现n菲律宾以东洋面菲律宾以东洋面我国东部海面我国东部海面转向东北方向，路径转向东北方向，路径呈抛物线状呈抛物线状日本和朝鲜（远海转向；近海转向；低纬日本和朝鲜（远海转向；近海转向；低纬转向）转向）224、异常路径、异常路径 （5%）n蛇形路径

7、；转圈路径；停滞路径；突然转向路径蛇形路径；转圈路径；停滞路径；突然转向路径5、台风的移速、台风的移速 n平均平均 2030KM/H 23（二）影响台风移动的因子（二）影响台风移动的因子 台风受三种力作用而移动台风受三种力作用而移动1、地转偏向力、地转偏向力An北半球地转偏向力指向台风移向的右恻北半球地转偏向力指向台风移向的右恻n弱气压场，弱台风主要受地转偏向力的影响，弱气压场，弱台风主要受地转偏向力的影响， 一般为顺时针惯性圆轨迹一般为顺时针惯性圆轨迹异常路径异常路径2、水平气压梯度力、水平气压梯度力Gn仅考虑地转偏向力和水平气压梯度力的作用，仅考虑地转偏向力和水平气压梯度力的作用， 台风的

8、移动与整体地转气流一致。台风的移动与整体地转气流一致。n台风的移向沿大型地转流场的平均方向，台风的移向沿大型地转流场的平均方向， 台风的移速沿大型地转流场的平均值。台风的移速沿大型地转流场的平均值。243、台风内力、台风内力Nn台风内部的空气质点受地转偏向力不台风内部的空气质点受地转偏向力不同所产生的内力总和同所产生的内力总和n气旋式旋转气旋式旋转台风内力向北；台风内力向北；n辐合运动辐合运动 台风内力向西；台风内力向西；n上升运动上升运动 台风内力向西；台风内力向西；n所以台风内力的合力是向西北移动。所以台风内力的合力是向西北移动。25（三）台风在基本流场中的移向三）台风在基本流场中的移向n

9、台风的移动决定于气压梯度力台风的移动决定于气压梯度力G、地转偏向力地转偏向力A和内力和内力N三力处于平衡状态，三力处于平衡状态，n即：即：G+A+N=0 26272829n东风带：东风带： 台风的移动偏向基本气流高压一侧台风的移动偏向基本气流高压一侧 WNW移向移向n西风带：西风带： 台风的移动偏向基本气流低压一侧台风的移动偏向基本气流低压一侧 ENE移向移向n偏南气流：台风的移动偏向基本气流高压一侧偏南气流：台风的移动偏向基本气流高压一侧 NNE移向移向n西南气流和东北气流：台风的移动与基本气流一致西南气流和东北气流：台风的移动与基本气流一致30（四）台风移动与大型环流场的关系（四）台风移动

10、与大型环流场的关系1、副热带高压、副热带高压 n副高纬向型副高纬向型台风西移路径台风西移路径n副高经向型副高经向型台风转向（抛物线）路径台风转向（抛物线）路径n副高脊线呈西北东南向副高脊线呈西北东南向台风西北移路径台风西北移路径n所以台风基本上沿副高边缘移动所以台风基本上沿副高边缘移动 图图9.65 图图9.66 图图9.67313233342、西风带长波槽、西风带长波槽东亚长波槽稳定南伸东亚长波槽稳定南伸台风转向路径台风转向路径东亚长波槽减弱向北收缩东亚长波槽减弱向北收缩台风西移路径台风西移路径东亚长波槽调整东亚长波槽调整台风异常路径台风异常路径3、阻塞高压、阻塞高压东亚高纬有阻高东亚高纬有

11、阻高台风转向路径台风转向路径东亚高纬无阻高东亚高纬无阻高台风西行台风西行35四、台风的发生发展四、台风的发生发展（一）台风发生发展的必要条件（一）台风发生发展的必要条件1、海温大于、海温大于2627度的热带洋面度的热带洋面热力条件热力条件n高温高湿不稳定能量来源高温高湿不稳定能量来源n台风暖心结构形成条件台风暖心结构形成条件2、低层存在初始扰动、低层存在初始扰动动力条件动力条件n低层流场辐合上升低层流场辐合上升对流启动机制对流启动机制n不稳定能量得以释放不稳定能量得以释放363、一定的地转偏向力的作用、一定的地转偏向力的作用动力条件动力条件n初始扰动的位置初始扰动的位置5N, S 辐合转为气旋

12、的机制辐合转为气旋的机制n赤道赤道f0，不易形成台风不易形成台风4、对流层风速垂直切变要小、对流层风速垂直切变要小环境条件环境条件n凝结潜热的热量相对集中在有限气柱内凝结潜热的热量相对集中在有限气柱内保证台风的暖心保证台风的暖心结构和扰动气压迅速降低形成台风结构和扰动气压迅速降低形成台风 （一般（一般V300hpa-V850hpa10M/S）37（二）（二） 第二类条件不稳定理论（第二类条件不稳定理论（CISK）和台风的形成和台风的形成 n大尺度扰动给积云对流提供水汽和初始辐合上升，大尺度扰动给积云对流提供水汽和初始辐合上升， 积云对流产生凝结潜热为大尺度扰动提供热能，积云对流产生凝结潜热为大

13、尺度扰动提供热能， 如此循环，从而导致扰动不断地发展而形成台风。如此循环，从而导致扰动不断地发展而形成台风。n由积云对流和大尺度扰动二者相互作用，由积云对流和大尺度扰动二者相互作用， 所产生的不稳定称为第二类条件不稳定（所产生的不稳定称为第二类条件不稳定（CISK）。）。n（区别于小尺度积云对流单体的条件性不稳定）区别于小尺度积云对流单体的条件性不稳定）38（三）初始扰动场的类型（三）初始扰动场的类型台风起源系统台风起源系统 1、热带辐合带中的涡旋、热带辐合带中的涡旋 85% 季风辐合带中热带低压、涡旋多于信风辐合带，季风辐合带中热带低压、涡旋多于信风辐合带， 其台风形成的过程：其台风形成的过

14、程： P544 图图9.80 3940两个云团旋转两个云团旋转 发展而形成台风发展而形成台风 412、东风波扰动、东风波扰动 70% 图图9.83423、中纬度的切断冷涡、中纬度的切断冷涡n西风带大槽南伸，切断西风带大槽南伸，切断低涡进入热带东风气流低涡进入热带东风气流而形成台风而形成台风 图图9.844、热带高空冷涡、热带高空冷涡洋中槽中的冷涡，诱发了低洋中槽中的冷涡，诱发了低层的热带涡旋发展而形层的热带涡旋发展而形成台风成台风43（四）台风发生发展的外部天气学条件（四）台风发生发展的外部天气学条件1、副热带高压、副热带高压n副高的每次北跳，其南侧容易产生台风副高的每次北跳，其南侧容易产生台

15、风2、冷空气、冷空气n弱冷空气弱冷空气台风加强（增加不稳定）台风加强（增加不稳定） n强冷空气强冷空气台风消亡（成为锋面气旋）台风消亡（成为锋面气旋）3、南亚高压、南亚高压 n南亚高压东移或分裂小高压进入西太平洋南亚高压东移或分裂小高压进入西太平洋台风易生台风易生成成 444、洋中槽、洋中槽 n太平洋高层槽加强，向西南伸展，易形成台风太平洋高层槽加强，向西南伸展，易形成台风5、高层西风急流、高层西风急流n西风急流右侧辐散场有利于台风的发生发展西风急流右侧辐散场有利于台风的发生发展n西风急流强的垂直切变区不利于台风的发生发展西风急流强的垂直切变区不利于台风的发生发展45（五）台风的消亡（五）台风

16、的消亡1、减弱消亡、减弱消亡n台风登陆填塞而消亡台风登陆填塞而消亡n弱台风进入副高脊而消失弱台风进入副高脊而消失2、转变为温带锋面气旋、转变为温带锋面气旋n台风移向较高纬度，冷空气侵入，台风移向较高纬度，冷空气侵入， 暖心结构破坏，变为锋面气旋暖心结构破坏，变为锋面气旋46附图：附图： 台风实习参考图台风实习参考图、一、生命史一、生命史本次台风生命史共本次台风生命史共6天：天：8月月27日日9月月2日日n2627日日 台风形成期台风形成期热带低压发展成台风热带低压发展成台风n2831日日 台风发展期台风发展期逐渐加强逐渐加强 n9月月1日日 台风成熟期台风成熟期强度最大（最低气压强度最大（最低

17、气压974hpa； 最大风最大风36m/s）n9月月2日日 台风消亡期台风消亡期进入中纬度，冷空气侵入，进入中纬度，冷空气侵入， 转为温带气旋转为温带气旋8 实习实习 1981年年8月月26日日-9月月2日台风典型个例分析日台风典型个例分析47二、台风天气二、台风天气 大风大风最大最大36m/s 大暴雨大暴雨江苏、浙江、台湾江苏、浙江、台湾100200mm三、移动的路径三、移动的路径 转向路径（抛物线路径），近海转向转向路径（抛物线路径），近海转向 2731日日 西北路径西北路径 9月月1日日 转向北上，转向点转向北上，转向点30N 9月月2日日 东北路径东北路径48四、台风路径的天气形势四、

18、台风路径的天气形势西西伯利亚有阻高，巴湖西西伯利亚有阻高，巴湖贝湖贝湖东西伯利亚为纬向低压东西伯利亚为纬向低压带和三个低压中心，不断分裂冷空气南下。低层也可见冷带和三个低压中心，不断分裂冷空气南下。低层也可见冷空气的活动。空气的活动。受冷空气影响，副高分为几环，均为径向型。受冷空气影响，副高分为几环，均为径向型。 （中国大陆、日本、南海、西太平洋各一环）（中国大陆、日本、南海、西太平洋各一环）台风沿西太平洋副高边缘移动，从几环副高之间穿过，所台风沿西太平洋副高边缘移动，从几环副高之间穿过，所以为转向抛物线路径。以为转向抛物线路径。 受中国大陆副高的阻挡，台风未登陆，在东海近海转向。受中国大陆副

19、高的阻挡，台风未登陆，在东海近海转向。 49台风路径沿基本气流移动。（台风路径沿基本气流移动。（30日以前西北路径，有台风日以前西北路径，有台风的内力影响）。的内力影响）。台风沿负变压中心移动。台风沿负变压中心移动。50五、物理量分析五、物理量分析台风垂直运动台风垂直运动上升气流，上升气流，500hpa最大最大n9月月1日日 台风成熟期台风成熟期垂直运动最大垂直运动最大n8月月31日日 台风发展期台风发展期垂直运动次之垂直运动次之n9月月2日日 台风消亡期台风消亡期垂直运动减小垂直运动减小台风散度台风散度辐合为主，辐合为主，700 hpa最大最大8月月31日日 台风发展期台风发展期整层辐合整层辐合9月月1日日 台风成熟期台风成熟期500hpa以下辐合，以下辐合，500hpa以上辐散以上辐散9月月2日日 台风消亡期台风消亡期整层辐合减弱整层辐合减弱51 第四章思考题第四章思考题 1、