热带气旋通常在热带地区离赤道平均3-5个纬度外的海面(如西北太平洋,北大西洋,印度洋)上形成,其移动主要受到科氏力及其它大尺度天气系统所影响,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。登陆陆地的热带气旋会带来严重的财产和人员伤亡,是自然灾害的一种。不过热带气旋亦是大气循环其中一个组成部分,能够将热能及地球自转的角动量由赤道地区带往较高纬度;另外,也可为长时间干旱的沿海地区带来丰沛的雨水。
热带气旋的结构
一个成熟的热带气旋有以下的部分:
1、风眼
强烈的热带气旋的环流中心是下沉气流,将形成一个风眼。眼内的天气通常都是平静无风,无云,甚至时有阳光(但海面仍可能波涛汹涌)。风眼通常都是呈圆形,直径由2公里至370公里不等。较弱的热带气旋的风眼可能被中心密集云层区遮蔽,甚至没有风眼结构。
2、眼墙(或称眼壁)
台风中,包围风眼的是圆桶状的风眼墙,风眼墙内对流非常强烈,其云层的高度在热带气旋内通常是最高的,降水的强度和风力的强度在热带气旋内也是最大的。强烈的热带气旋有眼壁置换周期,产生新的外眼壁替代内壁。其成因为热带气旋眼壁外围的螺旋雨带重组,然后渐渐向内移动,窃取了眼壁的湿气与能量。在这阶段,热带气旋进入了一个减弱的过程。在外围新的眼壁完全取代旧眼壁,如果环境许可,热带气旋会重新增强。透过多频微波扫描和雷达可以清楚观测到眼墙更新周期中的热带气旋出现双重眼壁;如果热带气旋眼壁置换的过程较为明显,更可从可见光和红外线卫星云图上观测到。
3、螺旋雨带
螺旋雨带是绕著热带气旋中心运动的强对流云和雷暴带。在北半球,螺旋雨带呈逆时针方向绕中心运动。螺旋雨带,会带来狂风暴雨,而在两条雨带之间则会较为平静。在接近陆地的热带气旋,螺旋雨带中有时会形成龙卷风。拥有多条螺旋雨带的热带气旋一般较强及发展成熟;但也有一些“轮状飓风”的主要特征是没有螺旋雨带。
4、外围大风区
热带气旋外部,包括外围雨带的所在区域可观测到强风,其覆盖范围被通称为“外围大风区”,按诊断参量可由“强风半径”。强风半径是热带气旋的直接天气影响范围,通常与热带气旋本身一样呈现对称形态。在热带气旋登陆时,由于下垫面的影响,强风半径内的风速和其范围会发生变化。
热带气旋带来的影响
1、正面影响:
雨水
热带气旋所造成的人命损失是无法估量的,但是热带气旋亦为干旱地区带来重要的雨水。不少地区的每年雨量中的重要部分都是来自热带气旋。例如东北太平洋的热带气旋为干旱的墨西哥和美国西南带来雨水;日本甚至全年近半的雨量都是来自热带气旋。
热量平衡
热带气旋亦是维持全球热量和动量平衡分布的一个重要机制。热带气旋把太阳投射到热带,转化成海水热量的能量,带到中纬度及接近极地的地区。热带气旋亦作为一强烈涡旋扰动,把赤道所积存的东风角动量输送往中纬度地区的西风带内。
减低污染
热带气旋强劲的风力,可以吹散高污染地区的污染物,减轻高污染地区的污染程度。
2、负面影响:
成熟的热带气旋释放的功率可达6x10瓦,在海上的热带气旋引起滔天巨浪,狂风暴雨。有时会令船只沉没,国际航运受影响。但是热带气旋以登陆陆地时所造成的破坏最大,主要的直接破坏包括以下三点:
大风:飓风级的风力足以损坏以至摧毁陆地上的建筑、桥梁、车辆等。特别是在建筑物没有被加固的地区,造成破坏更大。大风亦可以把杂物吹到半空,使户外环境变成非常危险。
风暴潮:因为热带气旋的风及气压造成的水面上升,可以淹没沿海地区,倘若适逄天文高潮,危害更大。风暴潮往往是热带气旋各种破坏之中夺去生命最多的。(注意:风暴潮有别于海啸,风暴潮(Storm surge)是风暴的低气压及狂风所引发的持续性巨浪,海啸(Tsunami)是海底地震所产生的短暂渐进式巨浪,并向陆地沿岸冲过去。)
大雨:热带气旋可以引起持续的倾盆大雨。在山区的雨势更大,并且可能引起河水泛滥,土石流及山泥倾泻。
热带气旋也为登陆地造成若干间接破坏,包括:
疾病:热带气旋过后所带来的积水,以及下水道所受到的破坏,可能会引起流行病。
破坏基建系统:热带气旋可能破坏道路,输电设施等等,阻碍救援的工作。
农业:风、雨可能破坏鱼、农产物,导致粮食短缺。
盐风:海水的盐分随著热带气旋引起的巨浪被带到陆上,附在农作物的叶面可导致农作物枯萎,附在电缆上则可能引起漏电。
加强季风寒流或大陆反气旋强度:当热带气旋遇上相当强烈的大陆寒流时,两者之间的气压梯度增加,后者会吸收热带气旋的能量,使寒流增强。
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