台风发生的年变化和长期变化 台风的特点有哪三个

2024-11-24 19:03:19 来源:天气频道

导语:台风的发生不仅具有显著的季节性特征,还存在明显的年变化和长期变化,而且从年变化的角度来看,台风的活动强度、频率和路径都会因年份而异,这主要受到大气环流、海洋温度、湿度等多种因素的影响,在某些年份,台风可能更加频繁且猛烈,给沿海地区带来严重的灾害;而在其他年份,台风的活动则可能相对较弱,影响范围也相对较小,下面就去看看台风发生的年变化和长期变化和台风的特点有哪三个吧!

台风发生的年变化和长期变化

台风

在西太平洋地区,每年台风平均发生29个¹)。但每年的情况差异很大。有的年份偏多,有的年份偏少。有个别年份台风异常少(例如1951年20个,1957年和1969年22个)。近84年中,热带气旋数似乎在增加。在1900年前后,只有15—20个,到60年代,增加到30个,几乎增加一倍。

目前看不出仍有增加的趋势。在1940年,台风出现非常显著的峰值。这一年以后的30年平均比前50年要多一些。在日本给出的历年台风发生频数分布图上(1891—1971)[423.这个特点尤其明显。在1940年以前20年(1920—1939年),台风平均发生14个,之后20年(1940—1959年)平均28个,增加一倍。在澳大利亚,近海热带低压的发生频率也有类似现象。有人认为这种增加与观测的改进有一定关系。1939年以前,海上观测网不完善,测站稀少,只限于日本附近及少数一些热带岛屿台站,容易遗漏一些台风。

1949年以后,有了探测台风的飞机,几乎可以对绝大多数台风进行直接观测。为了解释台风发生的长期变化,人们从两个方面寻求原因:一是从地球之外寻找原因;一是从大气环流本身的变化寻找原因。有些人认为台风的多年变化与太阳活动有密切关系。因为太阳辐射的变化对热带的热量和水分收支有重要影响,这又会影响到发生在该区的台风活动。在热带气旋、台风和太阳黑子等之间存在着一定的关系,香港年平均气温、热带气旋和台风三者的变化比较一致。它们与太阳黑子的关系在1945年以前是反相关,以后是正相关。日本的研究也得到类似的结果。如果取十年滑动平均,关系就没有上面那么明显。有人指出台风的发生地点和路径也与太阳活动有关。

在太阳黑子数极大时,太平洋高压成一个单体,其中心有偏北的趋势,高压区域偏东,因而台风发生地区偏东,路径也偏东。反之,太阳黑子数极小时,太平洋高压分成东西两环,强度减弱,有偏南的趋势,并且高压区偏西,因而台风发生位置也偏西。台风活动与太阴或月相的变化也有一定关系。Carpenter等(43)曾对这种关系作过研究。他们分析了78年的资料,共包括1013个台风和飓风,或2418个热带风暴,结果发现在北大西洋和西北太平洋台风形成日期中,存在一个太阴朔望周期,长度为29.53天。在新月和满月附近形成的台风或飓风比上、下弦时形成的约多20%,并且新月的峰值比满月的为强。

上面关于太阳和太阴的变化与台风长期变化关系的研究一般只能揭示一些现象之间的联系,说明某些影响台风长期变化的可能原因,而不能揭示其影响过程。台风是一种天气尺度的系统,它更主要和更直接受到其周围大范围环流和天气过程的影响。如果某些年份大气环流发生了异常,出现不利于或有利于台风发生的因子和条件,会引起台风活动的减少或增加。当然,大气环流的变化原因又是多方面的,其中包括海洋的影响,还包括太阳和太阴的影响。台风活动与西风带有一定关系。在50年代后半期,西风指数是低指数时期,台风偏少。以后在60年代是显著的纬向环流,即高指数时期,台风偏多。再后,西风指数又下降,台风数也减少。因而高指数台风活动多,低指数台风活动少。另外从1951年台风活动和西风指数有6年周期。同样日本的天气气候变化和台风袭击数也有6年周期。

章基嘉[4曾计算了各年西太平洋台风活动的数目与各年中高纬度大型环流的相关。发现其间的相关系数甚高。当中纬度出现强的纬向环流时,台风发生数多,当出现经向环流时,台风发生数少。陶诗言和董克勤[45]研究西太平洋台风与大气环流的关系,发现西太平洋台风活动的频数与北半球甚至全球大气的环流特征密切相关。在台风活动多的月份,中纬度地区盛行纬向气流,正或负的距平区呈现沿纬圈分布的趋势,亚洲及西太平洋上空副热带和中纬度正距平占明显优势。高纬度是负距平区,相应地在东亚及西太平洋上空,低纬西风比平均减弱,在中高纬度西风增强,最大西风的位置偏北,西太平洋副热带高压脊线相应北移。西欧上空有正距平,东部西伯利亚为负距平,阿拉斯加南方海洋上为正距平,这大致表示出平均槽脊的分布特点。

在台风活动少的月份,中纬度地区经向环流占优势,距平的分布沿纬圈呈现正负相间的排列型式,平均槽脊的位相与多台风月份差不多相反;西欧上空是强的负距平区和槽的所在。乌拉尔山附近是明显的高压脊,巴尔喀什湖附近是一个很深的低槽,东部西伯利亚上空成为正距平和高压脊的所在。在东亚和西太平洋上空,中低纬地区负距平占优势,中高纬地区是正距平,相应地最大西风和副热带高压脊线的位置比较偏南。最近作者)研究了多台风年和少台风年夏季(7.8.9月)北半球环流形势的差异,结果与上述情况大致相近。在多台风年,副热带高压的主体在太平洋中部出现正距平区。170°E以西,30°N以南都是负距平区。赤道槽很明显,位置在10°—15°N。在副热带和中纬度地区是正距平区,高纬是负距平区。上述分布表明中高纬盛行纬向环流,而在热带,赤道槽异常发展。

1969年的分布正好相反,30°N以南从南海到东太平洋是大范围的正距平区,赤道槽主要位于南亚地区。在副热带和中纬度地区是负距平,而高纬是正距平。这种分布表明,中高纬经向环流占优势。在多台风年,副热带高压脊线偏高5°,但范围比少台风年要小得多,它只限于日本东面海面上,而少年副热带高压庞大,西部一直伸展到我国大陆。最近松冈隆(46根据季节和月平均资料也得到季平均500毫巴高度距平与台风形成有重要关系,情况与上述类似。田边和时在研究北半球环流与台风发生数关系时,着重指出副热带高压的影响。在多台风发生年,从日本附近到太平洋副热带高压强而偏北,热带辐合区也北上扩大。在少台风年,经向环流盛行,高纬冷空气可南下到中纬度,副热带高压弱。

台风多年和少年相比,西风带、副热带高压、东风带都偏北。上述工作对于了解台风活动与大尺度环流的气候背景间的关系很有帮助。但这些工作偏重于气候和平均环流的研究,并且多以500毫巴环流为主。实际上台风的多寡不但在气候特征和平均环流上有明显的特征,在台风形成的天气过程上也有显著差异。对台风多年和少年的环流特征从天气-气候上进行分析能够更全面地揭示出它们的差异。虽然台风的多少与大范围环流的异常有一定关系,但与热带环流、尤其是西太平洋地区的热带环流有更密切的关系,因而着重分析比较这一地区平均环流和天气过程的特点应能找出直接影响台风活动异常的环流和天气过程。

为此选取台风异常多的1967年和异常少的1969年进行了对比分析,试图从气候上和热带天气过程中找出两者的差异,以此说明台风多年和少年形成的原因。两年最明显的差异是热带辐合区的位置和强度。在多台风年,热带辐合区位置偏北,在20°N附近。从印度半岛北部一直延续到160°E附近。西南季风也大致到这个经度。而少台风年,辐合区位置偏南,平均在13°N,比1967年偏低7个纬距,并且辐合区向东只到达140°E附近,约偏西20个经度。相应台风分布也表现类似特征。在1967年台风主要分布在15°—25°N之间,而在1969年主要分布在10°—20°N,偏南5个纬距。1967年副热带高压脊线比1969年平均偏北5个纬距,1967年在35°N,1969年在30°N左右。另外1967年大陆一环高压很明显,向东扩展到东海和南海北部地区,这表明东风的范围要更西一些。而在1969年,这些地区主要受海上副热带高压西侧控制。

台风

南半球环流似乎看不出有什么差异。在月平均环流图上,两者的差别也很大,其中最明显的是8月的环流。1967年8月热带辐合区显著,平均在17°N附近。关岛附近平均有一低压环流,这说明不少台风是在这里生成的。西南季风和偏东信风汇合在150°—155°E。但在少台风年,不存在像1967年那样显著的热带辐合区(即赤道槽)。东风一直扩展到菲律宾地区。在整个西太平洋30°N以南都是副热带高压南侧的偏东气流。在135°E以西,北半球的信风与来自南半球的信风和南海北部的西南季风形成一条气流的汇合线。在此辐合线中只有一个台风生成,其余3个台风都发生在东风气流中。这种辐合区是很不活跃的。由此可见,在台风多年和少年低层环流的差别与低纬西南季风的活跃程度有很大关系。在多台风年,低纬盛行西南季风,在少台风年盛行偏东信风。根据两年夏季四个热带台站(科罗尔、雅浦岛、关岛和特鲁克岛)700毫巴纬向风分量的时间变化分析。

在多台风年,科罗尔和雅浦岛基本上是西风,各占总天数的73%和69%,东风只占27%和31%。其余两站东西风大致各占一半。在这三个月中有6次西风脉动,台风有多生成在这些西风脉动期间的趋势。并且西风每次脉动似乎从科罗尔经雅浦岛向关岛传播。在少台风年情况正好相反,在科罗尔西风和东风各占一半,雅浦岛西风只有30%,70%是东风。而关岛和特鲁克岛基本上是东风,西风出现天数分别只有3%和20%。由此可以证实,在多台风年西太平洋中部基本上盛行西南季风,而在少台风年反之,基本上盛行偏东信风。200毫巴代表对流层上部的情况。在200毫巴上最明显的差异是大洋中部槽的位置和强度。在1967年盛夏,大洋中部槽位置偏东,强度较弱,在日本东南洋面上,有一环高压中心,它与大槽西侧(槽后)气流形成明显的气流辐散区,很多台风在这里发生发展。

由于这种扇形气流辐散区在西太平洋东部,所以台风发生的经度也偏东。1969年的情况不大相同,大洋中部槽表现为一条横向切变线,槽线向西南一直延伸到关岛附近。在日本东面不存在高压中心,只有中心在青藏高原的龙大反气旋环流。气流辐散区在西太平洋中部。台风的主要形成区也在这个地区,位置比较偏西。在这种切变线型的大洋槽中,常常有冷涡生成和切断,其中有些势力向下伸展可在低层诱生出东风波。在切变线以南是西风带,其中急流轴在15°—20°N之间,因而在西太平洋低纬地区高层经常出现西风,而在1967年没有这种情况。由关岛这两年夏季单站高空风垂直时间剖面图可以看到这两年高低层风的分布正好相反:在多台风年中高层是深厚的东风层,低层是西南季风;而在少台风年,高层主要是西风,中低层是偏东风。图4.70中还给出了西太平洋地区夏季降水距平分布。

在多台风年,降水正距平主要位于10°—20°N纬度带内,从中太平洋一直到菲律宾以东。在少台风年,降水正距平分布在10°N以南。降水距平的分布一方面与热带辐合区位置有关,更重要的与热带波的活动情况密切有关。在多台风年,大多数热带波从偏北位置移动(10°—20°N),在这个纬·度带内,对流层上部为明显的辐散气流,并且波动处于深厚的东风气流中,高低层风的垂直切变很小。这种环境有利于热带波的加强和维持。波动经过时产生明显的降水。在少台风年,波动的位置偏南(10°N以南),这里高空是反气旋环流,波动易于维持和加强,而在10°N以北,由于正处于大洋中部槽槽前西风气流之下,风的垂直切变较大,不利于波动的发展,因而波动的雨区和降水主要在10N以南。

上面说明,虽然在多台风年和少台风年,从中太平洋移入西太平洋的热带波数目并没有差别(平均每月6个),但由于西太平洋上空的基本流场不同,热带波的发展情况有很大差别,多台风年,大部份热带波发展,少台风年大部份热带波消亡。中国科学院大气物理研究所,中央气象台等1曾分析南海地区多台风年(1973年)的流场情况。该年7.8.9三月共生成8个南海台风(1884—1953年平均是2个),发现在盛夏西南季风与偏东信风间的热带辐合区(或称切变区)常常在南海维持和稳定,对盛夏南海的多台风活动具有重要作用。由于辐合区常常位于南海地区,从太平洋移入的东风波,在进入这个切变区时,往往容易得到发展,生成台风。

另一方面,切变区中可以激发出初始涡旋,形成在南海就地发生的台风。在500毫巴上,南海台风生成于青藏高原暖高压和西太平洋副热带高压均较强、而同时孟加拉湾到中南半岛一带的辐合区也较强的时期,这使得副热带高压和辐合区之间的气压梯度增大,可以维持较强的东风。同时由于辐合区南侧风速也较强,气旋性切变增强,这是有利于南海台风的生成。分析还表明1973年盛夏南海台风活动频繁与南海地区初夏以后持续高的海面水温有密切相关。朱翠娟)研究秋季南海地区多台风年和少台风年高低空环流特征。在多台风年在低层除了有较明显的热带辐合区外,在高层,南海地区正处于200毫巴南亚高压东南象限辐散气流场下方和东亚沿岸高空诱导槽槽前辐散气流下方,这对辐合带中的扰动发展很有利。

台风的特点有哪三个

路径复杂:台风的移动路径可能受到多种因素的影响,如双台风效应、季风等,导致其路径复杂多变。

破坏力强:台风具有巨大的破坏力,能够带来强风、暴雨和风暴潮,对人类社会和自然环境造成严重破坏。

影响时间长范围广:台风的影响可能持续较长时间,并且影响范围广泛,能够给较大区域带来显著的气象和水文影响。

这些特点使得台风成为一种极具破坏性的天气系统,需要密切监测和及时预警。