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今年的台风,为什么老爱往东北跑?

2020-09-19 15:39   

中科院物理所消息,提到东北,你首先会想到什么?

哈尔滨晶莹剔透的冰雪世界?冒着热气的猪肉炖粉条、小鸡炖蘑菇?还是漠河泼水成冰的奇特景象?

你要是回答这些,那我必须给你介绍一下今年夏天东北新增的“特产”,而且过了今年以后都不一定能常见到,那就是——台风。

自8月底以来,东北在半个月内接连遭受了台风“三连击”,这在几十年来还是首次出现。

过去十余天,第8号台风“巴威”、第9号台风“美莎克”和第10号台风“海神”先后影响东北多个地区:吉林、黑龙江出现7~8级阵风,这两地已有49个国家级观测站的日降雨量突破9月历史极值。

台风“海神”给东北带来大风天气

图片来源中国天气网

8月25日-9月13日台风三连击东北降水实况

图片来源中国天气网

说到这,很多小伙伴可能跟我一样疑惑:台风一般是福建、广东和浙江等东南沿海省份的常客,怎么今年老爱去东北“串门”?

下面我们就来一起揭开谜底吧。

01 台风的形成

台风属于热带气旋的一种,是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋,它是一种强大而深厚的“热带天气系统”。我国把热带气旋按其底层中心附近最大平均风力达12级或以上的统称为台风。

中科院物理所消息,提到东北,你首先会想到什么?

哈尔滨晶莹剔透的冰雪世界?冒着热气的猪肉炖粉条、小鸡炖蘑菇?还是漠河泼水成冰的奇特景象?

你要是回答这些,那我必须给你介绍一下今年夏天东北新增的“特产”,而且过了今年以后都不一定能常见到,那就是——台风。

自8月底以来,东北在半个月内接连遭受了台风“三连击”,这在几十年来还是首次出现。

过去十余天,第8号台风“巴威”、第9号台风“美莎克”和第10号台风“海神”先后影响东北多个地区:吉林、黑龙江出现7~8级阵风,这两地已有49个国家级观测站的日降雨量突破9月历史极值。

台风“海神”给东北带来大风天气

图片来源中国天气网

8月25日-9月13日台风三连击东北降水实况

图片来源中国天气网

说到这,很多小伙伴可能跟我一样疑惑:台风一般是福建、广东和浙江等东南沿海省份的常客,怎么今年老爱去东北“串门”?

下面我们就来一起揭开谜底吧。

01 台风的形成

台风属于热带气旋的一种,是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋,它是一种强大而深厚的“热带天气系统”。我国把热带气旋按其底层中心附近最大平均风力达12级或以上的统称为台风。

台风的形成至少需要以下几个必要条件:

(1)海面水温达到26.5℃以上(存在暖性洋面):一般来说,全球热带海洋面上全年都满足这一条件。

(2)一定的正涡度初始扰动。

(3)变小的对流层的垂直切面:只有垂直切变小,上下层空气相对运动很小,凝结释放的潜热对一个有限范围内的同一些气柱反复加热,使之很快增暖形成暖中心结构,初始扰动才可能迅速发展形成台风。如果情况相反,上下切变大,那么潜热将被很快输送出扰动区的上空,不能形成暖性结构,也不可能形成台风。

(4)低压或赤道5个纬距外的云团扰动:在辐合(注:因地面加热作用造成气层不稳定以及高原上盛行的低涡、切变线等天气系统造成系统性的运动,上升中的“辐合”指的是气流从四周向中心流动,如果气流从中心向四周流动叫辐散)一定的条件下,只有离开赤道的纬度幅度越大,云团的涡度(注:涡度指速度场的旋度)才会随之变大,到达一定涡度值才可能形成台风。

台风形成原理

图片来源新华社,王永卓编制

台风的形成过程主要有初始阶段、发展阶段、成熟阶段和消亡阶段。台风形成于海平面上的热带气旋,热带气旋里旋转的空气产生的离心力把空气往外甩,中心的空气越来越稀薄,气压不断变小,形成热带低压——台风初始阶段。

热带低压中心处的气压相对较低,周围空气涌向热带低压后又遇热上升,给热带低压带来较多能量,使热带低压里空气旋转更厉害,中心最大风力升高,中心气压进一步降低,这就是台风的发展阶段,在这一阶段,台风不断吸收能量,直到中心气压达到最低值,同时风速达到最大值。

台风成熟并登陆后,受地面摩擦和能量供应不足等影响,最终减弱消亡。

02 今年的台风怎么老爱往东北跑

今年的台风“钟情”东北地区其实是大尺度环流系统的条件异于往年的情况下,台风被迫改变往常行进路线所致。

台风形成后,它的移向会受副热带高压、西风槽、台风内力和高层系统等因素的影响,其中对其移动方向最有决定权的因素是副热带高压。

副高就是副热带高气压带,其位置和强度随着季节发生变化,其实副高的位置和南北移动不仅与台风的走向密切相关,就连我国华南地区的汛期长短和江淮梅雨也在很大程度上受它影响。

北半球的副高一般为顺时针环流,台风则会沿其边缘移动行走。登陆我国的西北太平洋台风多在副高南侧形成,并在其牵引下移动。

正常情况下,副高呈椭圆形,台风移动到西脊点附近后(注:西脊点代表西太平洋副高位置和变化的一种方法,用其在500百帕图上588线最西端的经度值表示),副高气流方向由东南转向东北,台风也随之拐弯,向东北方向移动。

8月下旬,副高的脊线通常在北纬30度附近,此后,根据副高强弱的不同,台风可能向西延伸侵袭我国东南沿海或者向日本方向移动。也就是说,一般情况,台风较易登录福建和广东等地。

副热带高压影响台风位置移动

图片来源中国气象报

而今年副高出现异常,再加上西风槽助势,导致台风向东北挺进,8月下旬,我国东北到日本一带的西端脊线南北偏向,形态上西侧也从圆弧形变成了方块形,被称为“方头偏高”;同时西风槽较常年有所西退,同时向南延伸,经向度加大,导致东侧西南气流的北分量加大,与“方头副高”西脊线的偏北气流一起,合力引导台风北上,直奔东北地区。

高海温、充足的水汽输送、高空出流等因素,可以为台风移动维持强度提供充足“动力”,副高形态经向度大,西风槽的强烈发展、东北切断冷涡等系统引导,则决定了台风北上的移动路径。(注:北半球副热带高压北侧的中高纬度地区,3公里以上(500hPa)的高空盛行西风气流,称为西风带。西风气流中常常产生波动,形成槽(低压)和脊(高压),槽线称为西风槽,脊线称为西脊)不管是之前的“巴威”和“美莎克”,还是最近的“海神”,都是受副热带高压的引导不断北上。

在其形成后的移动过程中,副热带高压异常强,出现阶段性的东退北抬趋势,使台风沿着副高压边缘北上,再加上东侧的高压阻碍其东移,最终导致台风向北深入东北地区。副高压因素对台风雨带的形成有重要影响,当副高压南退时,也预示着东北地区雨季的结束。

其实,从历史数据来看,具备北上能力的台风虽然屈指可数,但也确实存在。从1949年至2019年,进入我国东北地区的台风有40个。2014年的21号台风“海马”和1972年3号台风“丽塔”都是一路北上且到达了较北的位置,2018年21号台风“飞燕”甚至一路向北深入俄罗斯。

登陆过东北之后,台风还可能继续向西北方向移动,途径内蒙古等地,但这时它将大概率变成温带气旋,携带强风暴雨的能力和对天气的影响都会有所削弱。

台风三连击之后的东北

图片来源董俊国

大风和强降雨经常会伴随台风而至,再加上东北是我国重要的粮食生产基地,受台风影响,黑龙江中东部、吉林中东部等地的农田有很大的内涝和作物倒伏风险,对玉米、水稻和大豆等作物的收产造成不利影响;山区的中小河流洪水、山洪、滑坡和泥石流等次生灾害的发生概率上升;东部海域的船舶航行、海上作业和沿海养殖业也受到不同程度的影响。

防控台风是项大工程,需要严密监控气象变化,警惕台风动态;采取适宜的提前防控措施,加强山区基础设施建设,降低山体滑坡等灾害发生的可能性;提前安排防控部署,及时疏通排洪沟,提高农田水利设施恢复能力;做好宣传工作。

居民也要注意做好防护工作哦~

END

参考文献:

【1】陈联寿, 丁一汇. 西太平洋台风概论[M]. 科学出版社, 1979.

【2】梁必骐, 梁经萍, 温之平. 中国台风灾害及其影响的研究[J]. 自然灾害学报, 1995(1).

【3】武亮, 张宏杰, 冯涛. 热带气旋与多尺度气候变异:2018年西北太平洋台风季概况[J]. 中国科学:地球科学, 2020(5).

审核专家:占明锦,气象学博士

蝌蚪五线谱原创文章/转载注明来源

(责任编辑:董博识)
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