颱風卡努為什麼會突然大轉彎?_風聞
科普中国-科普中国官方账号-中国科协科普工作官方微平台08-10 14:28
最近幾天,關於“颱風卡努大轉彎或將登陸我國”的新聞頻繁登上熱搜。
圖片來源:新浪微博
颱風卡努自 7 月 28 日生成,至今已有 11 天了。回顧其路徑,經歷多次重大調整,如今又將出現 90 度急轉彎,呈現“之”字形走位。從目前形勢看,後期可能北上影響我國東北地區,帶來明顯降雨。
颱風卡努為什麼會有這樣奇怪的“走位”呢?颱風的行進路線到底是由什麼決定的?
今天就來詳細説説。
颱風是如何形成的?
我們知道颱風是泛指西北太平洋和南海上中心持續風力達到 8 級以上的熱帶氣旋,狹義上的颱風為 12~13 級的熱帶氣旋。
颱風的形成是一個非常複雜的過程,至今人類依然沒有徹底弄清楚颱風形成的原因。
但颱風並不是世界各地都會出現,比如我們很少聽説俄羅斯、智利、阿根廷之類的地方會被颱風襲擊。這是因為要想形成颱風,有兩個必要條件。
首先,發生颱風的地方,海水温度要在 26℃ 以上,而且在水深 60 米以內的地方,水温都要達到這個温度。
這樣海水錶面水汽快速蒸發,形成一個低壓中心,這是颱風形成的一個重要基礎。
其次,是高中地理上學過的地轉偏向力。
颱風的形成需要有足夠大的地轉偏向力,在台風中心形成低氣壓之後,周圍的空氣向颱風中心移動,在地轉偏向力的作用下開始形成逆時針旋轉的氣團(在南半球為順時針旋轉)。
所以,颱風一般形成的地方距離赤道不會特別近。只有極少數的颱風,會出現在距離赤道 1.5 個緯度以內的地方。
根據這兩個必要條件就能看出,颱風主要產生在熱帶海域,而且往往會出現在夏季和秋季。
下面這張圖顯示的,就是全球幾個颱風高發的區域。
全球枱風高發區,圖片來源:wikimedia
從圖中可以看出,在我們國家周邊,有一個西北太平洋颱風區-颱風高發區。根據美國海洋大氣管理局(NOAA)的數據,這裏發生的颱風,差不多佔全球枱風的1/3。
形成的颱風
會往哪裏跑呢?
我們國家的颱風主要是從西北太平洋上跑來的,像今年的第 5 號颱風“杜蘇芮”,還有這次的 6 號颱風“卡努”,都發源於此。
那台風形成之後,怎麼決定要往哪裏去呢?它們為什麼不往東往南跑呢?另外,為什麼會出現卡努這樣行蹤“難以捉摸”的傢伙?
影響颱風運動軌跡的因素太多了,是一個極其複雜的混沌系統,這給颱風路徑的預測帶來了巨大的困難。
今天,雖然已經有很多預測颱風軌跡的模型了,但沒有任何模型能夠 100% 準確地預測出颱風接下來的運動軌跡。在這裏,我們只能從兩個方面簡單來説一説。
**首先影響颱風運行軌跡的一個重要因素是“副熱帶高壓”。**北半球絕大多數的颱風生成於副熱帶高壓南側的熱帶輻合帶中。颱風會在副熱帶高壓的引導下前進,就像是一個大人牽着孩子走。
北半球的高壓氣流順時針轉,因此當颱風在副熱帶高壓南側時,會在東風引導下西行。到了副熱帶高壓西側,就會轉為北上,到了副熱帶高壓北側,轉向東北行。
倘若副熱帶高壓很強,呈現帶狀,從海上一直延伸到我國內陸,颱風一般就會西行登陸我國。如果副熱帶高壓不是帶狀,且沒有進入我國內陸,而在東邊的海洋上,颱風就會沿着副熱帶高壓邊緣,走出一個拋物線路徑——西行、北上再轉東北行。
單一副熱帶高壓引導颱風,路徑相對簡明。但如果副熱帶高壓斷裂為多個,並且相互較勁,引導方向相反,這就讓颱風的路徑變得非常複雜,相當於家長們意見不一致,孩子不知道該跟誰走。
**這次卡努在我們國家東南沿海以及在日本南部的突然掉頭轉向,就是因為副熱帶高壓斷成了 3 塊。**颱風西北側的陸地上高壓和颱風南側的高壓相互扯皮,北側高壓減弱後,南側高壓顯得略強,引導颱風轉為緩慢東行。而之後颱風東邊的高壓再次加強西伸,接管颱風,引導北上。
颱風卡努路徑,圖片來源:浙江省水利廳 網站截圖
另一個影響颱風的因素是 β 漂移,這跟角動量守恆和地轉偏向力有關,它也能牽引着颱風向西北方向前進。
此外,如果一個颱風周邊還有其他的颱風,兩者距離較近(如果兩個颱風環流較大,距離 1500 公里以內,如果兩個颱風環流較小,距離 1000 公里以內),會產生互旋,也被稱為藤原效應。
所以,雖然在西北太平洋上形成的颱風路徑千差萬別,但整體上是沿着向西北方向運動的,主要有這樣 3 條路徑:
直線向西:沿着這條路徑的颱風,主要會影響菲律賓、中國南部、中國台灣和越南等國家和地區。
向西北弧線運動:沿着這條路徑的颱風,可能會影響到菲律賓、中國台灣,中國東南沿海地區,以及日本、韓國地區。
向北運動:這樣的颱風可能主要影響太平洋上的一些島嶼。
圖片來源:wikimedia
像卡努這樣行蹤飄忽不定的颱風已經不是第一次出現了。相比之下,卡努的路徑也稱不上最“奇特”。
比如,下面這張圖是 1986 年台風韋恩的路線,它在南海繞了好幾個圈圈,成為了路徑最為奇怪的颱風之一。
颱風韋恩路徑,圖片來源:wikimedia
還有 1991 年的颱風奈特,它在形成之後一路向西,突然就來了個 180 度轉彎轉向東邊。就在大家以為它要一頭扎進太平洋的時候,奈特又來了個 180 度轉向,橫掃中國台灣的南部,造成了非常嚴重的災害。
而在它轉彎向南運動,大家都以為它真的要離開的時候,奈特又來了一個 180 度轉彎,在廣東登陸。它的軌跡,也比這次的卡努要複雜多了。
颱風奈特路徑。圖片來源:wikimedia
颱風的路徑實在是太難預測了,面對颱風,我們不能掉以輕心,還是要做好準備,盡一切可能減小颱風帶來的損失。
參考文獻
[1] 中國氣象局——《颱風的形成條件》
https://www.cma.gov.cn/2011xzt/kpbd/typhoon/2018050902/201807/t20180717_473580.html[2] 美國海洋大氣管理局NOAA網站:
https://www.aoml.noaa.gov/hrd-faq/#lifecycle-and-landfall
[3] Hu G, Lu M H, Reynolds D R, et al. Long-term seasonal forecasting of a major migrant insect pest: the brown planthopper in the Lower Yangtze River Valley[J]. Journal of Pest Science, 2019, 92: 417-428.
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作者丨科學邊角料
審核丨信欣 中國氣象局高級工程師 拉薩 北京市氣象局高級工程師
策劃丨林林
責編丨林林