高空槽对台风强度的影响 高空槽对台风的作用
导语：高空槽对台风强度的影响是什么?在台风形成初期，高空槽的位置和强度可以影响台风胚胎的旋转和能量聚集，并且当高空槽与低层的气旋系统相互作用时，它可以为台风提供必要的动力条件，促进台风的生成和增强，高空槽中的冷空气下沉与低层暖湿空气交汇，也会加剧台风的能量积累和强度提升，下面就一起去看看高空槽对台风的作用吧!
高空槽对台风强度的影响
台风
西风带高空槽对温带气旋的发展作用是人们所熟知的。温带气旋在槽前正涡度平流所产生的辐散场作用下得到迅速发展或加深。当中高纬度盛行经向环流时，西风带高空槽强烈发展，可向南伸展到较低纬度，并能影响台风的发展。
这种情况最常见于春末夏初和秋末冬初，盛夏有时也出现这种情况。在过渡季节，西太平洋上台风的活动仍不少，这时西风带位置比较偏南，两者相互作用的机会较多。尤其是秋季和初冬，南支槽与台风的作用更为多见。两者的作用在对流层上部表现最显著,因为南支槽前的急流在200毫巴附近达最强，而台风的高空辐散场一般也在200毫巴最明显。当两者相互作用时，台风的高空风场发生明显的变化，从而影响台风的强度。关于高空槽对台风强度的影响问题虽然早已为人们所注意，但看法不同。早年人们曾强调台风北侧的高空西风急流是台风发展或加强的条件之一，因为它可以把台风产生的多余热量带走。Sadler¹20]认为在东太平洋上飓风消失的原因是由于风暴的和云系被高空槽槽前强西风吹去或破坏。他是强调了风场垂直切变的作用。Simpsonl²2]认为，大洋上部对流层高空槽对风暴质量环流有时起加强作用，有时却起着抑制作用。
最近，根据几个在南支槽槽前转向台风的强度变化的分析¹,发现台风在转向点前12小时一直是在加强着，并达到最大值。而在转向点前12小时之后即迅速减弱。台风并不是在转向后进入西风带才开始减弱的，而是发生在转向点之前，这与Riehl的结果一致。根据在台风达到最大强度前后高空流型和云型的变化的分析，发现此时在台风东北侧伸出长度不等的云带。长云带的出现表示该处有较强的径向流出，流场分析表明在台风北侧气流有明显的向北或东北流出(。这种流出的加强是在南支槽槽前强西风影响下通过水平切变和动量水平混合作用造成的。同时这里风速垂直切变(200毫巴纬向风减去850毫巴纬向风)在10米/秒以下。由于垂直切变小并且在台风北侧有强的向北流出，使南支槽对转向点之前的风暴起到加强作用。
当台风进一步抵近南支槽并位于转向点附近时，台风移动的偏北分量增大。在转向点附近，切变值一般可增大到15米/秒以上(槽前垂直切变线分布基本上呈西南-东北向)。虽然此时高空流出的增强作用仍可能继续存在，但强垂直切变的减弱作用大大增加，最后会超过增强作用。以后随着台风进一步北上，其作用也愈来愈大(转向后切变值达30米/秒)。这是造成台风减弱的一个重要机制。在卫星云图上，由于强垂直切变作用而使高空卷云罩吹走，暴露出低层螺旋云带的现象可作为判断风暴进入强垂直切变区后开始减弱的一个标志。处在强烈加深的高空槽槽前的台风能够急剧发展。例如当深槽位于东亚沿岸时，如果这时海上有热带低压或台风处于槽前，在高空槽槽前正涡度平流作用下，高空有明显的辐散，促使台风急剧加强。1973年1号台风是一个明显的例子1.2)。这个台风是由菲律宾东部海面的热带低压进入南海发展起来的。
7月1日20时编号，而后向西北偏北方向移动。强度并不很强，风力只有20米/秒。但当台风即将在福建南部登陆时，台风在东山岛以南仅100多公里的海面上突然发展起来，中心气压加深至980毫巴，风力达40米/秒。登陆后根据实际观测，强度继续加强，卫星云图和雷达观测显示出眼区很清晰。台风在接近登陆时，强度发生这样急剧的加强并不常见。一般说来，当台风接近沿海即将登陆时，由于水汽来源的显著减少和陆地地面摩擦作用的出现和增大，强度往往是减弱的。这次情况却不同，台风越近海岸强度越强，这和台风接近我国东部深厚的西风槽有关。
位于112°E附近的一个高空槽一直伸到华南地区，槽前300毫巴有一支明显的西南和正南气流，从南海伸到朝鲜半岛，在卫星云图上有一条急流云带相配合。这时台风位于槽前高空急流轴南侧，台风云系向北明显伸展，卷云顺着高空气流方向扩展到朝鲜半岛北部一带。这支急流对台风的加强是有利的，它加速台风上空质量的流出。并且由于在急流轴之南，风的水平切变是反气旋性，可使台风的高空辐散场得到进一步的激发。高空槽槽前的正涡度平流输送对台风高空辐散也起到加强作用。福建省气象台等认为，1号台风的急剧加强还与高空槽后南下冷空气的激发作用有关。随着高空槽的东移，在槽后也伴有一次冷空气南下过程。,在100°—110°E范围内存在着一近于南北向的西风槽，槽后有大片降温，24小时变温零线已扩及芷江、百色一线。
由于冷槽明显落后于高空槽，这有利于槽的加深，从而使冷空气能不断向东南侵。2日08时，在华南沿海部分站出现了降温。当日下午，闽南诸站(如厦门)有雷暴发生。根据当地预报经验，在115°—120°E范围有热带低压或台风存在，同时该地有雷暴出现，以后台风或低压都有一次加深发展过程3.由于这次冷空气入侵，台风中心风速增强到25米/秒，以后继续增强到30米/秒，中心气压由990毫巴降至980毫巴。第二次冷空气出现在7月3日，中低层较弱，24小时降温仅为-1°—-3℃,但高层较明显，300毫巴上24小时降温为-6℃(福州)。从当日卫星云图上看，锋面云系与台风云系于福建上空十分靠近，边缘几乎相连。这种较弱冷空气主要作用在台风外围，可使台风气压梯度增大，环流加强。但是强冷空气直接从中低层侵入台风内，则能使台风减弱。Ramage曾指出，强干冷空气的作用能使台风减弱或填塞。
冷空气
大多数强干冷空气位于高空槽以西，所以这是槽后使台风减弱的一个因子。Ramage曾研究高空槽对1970年10月南海三个台风强度的影响。在前两个台风的冷尾流作用下，海面温度降低4.5℃,第三个台风在冷水区转向，强度也没有减弱，反而有加强。这与高空槽的作用密切有关。Ramage分析的与这三个台风强度变化有关的一些因子，Ramage认为高空槽有两种作用可使台风加强：一是强的正涡度平流可增强台风上空的辐散，二是使得在台风上空产生明显的热通量辐散，把台风产生的热量迅速带走，这可以从卫星云图上流向副热带急流的云团中高云看出。在这三个风暴加强期间，对流层上层都有明显的向北流出。反之，当台风位于槽后时，负涡度平流使高空辐合突然出现和增强，其结果是减弱台风上空的辐散，这时台风上空便没有向北的流出，原来从台风向北或东北流出的中高云带也逐渐消失，台风中心气压增加。
同时由于台风上空热量的输出减弱或受阻，热力环流的维持也受到影响。由此可见，高空槽强度及其相对于台风的位置决定高空涡度平流的符号和量值，这又决定对流层上部辐散的符号和量值，从而决定着台风强度变化。如果高空槽本身强度变化很迅速和急剧，或者台风相对于槽移动很快(如从槽前迅速移到槽后),则可使台风的强度发生明显的突然变化，因而准确预报出对流层上部高空槽的运动和演变对于预报这类台风的强度是非常重要的。Ramage也指出，上述情况也有例外。在秋季，有时在琉球群岛以东，甚至有时在南海，台风处于高空槽下方停滞少动，中高云可以从台风流向东北，但台风并不加强，而是减弱的。这可能是因为台风停滞少动，冷空气可不断侵入中心。
在准静止风暴作用下，上下层海水混合上翻可持续较长一段时间，造成冷的海面。这两种作用都能使台风减弱。除了西风带高空槽对台风强度变化有重要影响外，夏季位于大洋中部的对流层上部高空槽对热带扰动或台风强度也有明显的影响。关于这点在第三章中已有说明。Frank[22指出，在大西洋，向西传播的云系(热带扰动)当移入对流层上部低槽槽前西南气流下方时，对流活动常常会得到迅速的加强。当云系移到高空槽槽后(槽线以西)时，常常出现强度减弱。对于热带气旋的情况也是一样。
当气旋接近切变线以南的最大风速中心时，由于这里是反气旋水平切变区，气旋上空的质量外流会加强。当气旋在切变线南北两个最大风速中心之间通过时，这里是气旋性切变区，质量环流受到抑制。在太平洋上Changl²3发现也有类似现象。大洋中部槽对台风环流能起着激发作用或抑制作用，对西风带高空槽来说，同样也存在。上海台风协作研究组曾研究1973年几个台风在300毫巴高空槽槽前西南气流南侧加强的过程，发现热带低压在向西北移动过程中，当风暴中心移到西风带高空300毫巴低压槽前一支西风急流南缘相距8—12纬距时，风暴中心强度会迅速加强起来。
高空槽对台风的作用
高空槽对台风的作用主要体现在影响台风的路径、强度以及降水分布。
高空槽与台风之间的相互作用对台风远距离暴雨的影响显著。中纬度高空槽与台风之间的相互作用是导致台风远距离暴雨的主要原因之一。这种相互作用使得台风西北部地区逐步处于高空槽前西南急流的次级环流的上升区域，同时，对流层深厚的暖平流位于台风西北部3~5个纬距的地区，增强了台风西北地区的上升运动。高空槽后的干冷空气的逼近，促进了在台风西北部地区的中纬度斜压锋生，进一步增强了台风远距离暴雨处的动力抬升作用。当台风与中纬度槽的距离大约是10个纬距时，其相互作用最为显著。
高空槽还能影响台风的降水分布。例如，在对比分析2106号台风“烟花”和1810号台风“安比”在北上过程中受到西风带高空槽影响导致的强降水差异中，发现台风“安比”维持正压结构，降水持续时间短、强度大，大暴雨主要集中在天津西部;而台风“烟花”存在斜压性，降水持续时间长、效率低，大暴雨主要位于天津东部。这表明高空槽和冷空气的影响下，不同结构的台风与高空槽结合后，暴雨的位置和强度有所不同。
台风外围云系与高空槽的共同作用也会导致多降雨天气，且风力较大。这种作用不仅影响台风的直接路径和强度，还对周边地区的气候模式产生影响。
