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藤原效应

更新时间:2024-06-15点击次数:

藤原效应

时间: 2014-12-06 16:05:19 来源:陕西威瑞仪器仪表有限公司
藤原效应是指两个距离不远的水旋涡或大气旋涡(例如热带气旋),因为涡度、质量及相对位置的不同,而互相影响的状态。
目录
  • • 定义
  • • 简介
  • • 分类
  • • 主要例子

定义

藤原效应(日文:藤原の効果、ふじわらのこうか;英语:Fujiwhara effect),是指两个距离不远的水旋涡或大气旋涡(例如热带气旋),因为涡度、质量及相对位置的不同,而互相影响的状态。

藤原效应最早是由当时的日本中央气象台(今日本气象厅)台长、日本气象学家藤原咲平在1921至31年间所进行的一系列水工实验及研究发表,主要解释当两个台风同时形成并互相靠近时所产生的交互作用,因而得名。藤原咲平发现,两个接近的水旋涡,它们的运动轨迹会以两者连线的中心为圆心,绕着圆心互相旋转。而大气旋涡亦出现类似情况。

简介

1974年时,飓风Ione(左)及飓风Kirsten(右)之间发生了藤原效应。

所谓「藤原效应」(Fujiwhara effects),是指当两个热带气旋的中心距离在少于1200公里内(但出现藤原效应的实际距离要视乎两股热带气旋的大小和强度)时,由于热带气旋本身的涡旋流场的相互影响,使得两个热带气旋的中心路径出现相互反时针方向旋转和相互接近的趋势(北半球的情况)。这个现象,是由日本气象学家藤原博士(Sakuhei Fujiwhara 1890-1965)于1923年在水流实验中首先观测到的。 藤原效应又称藤原现象、双台效应。

虽然藤原效应的定义是两股热带气旋绕着共同中心旋转,但是,藤原效应却可以是千变万化,并不一定是两股热带气旋绕着共同中心旋转:它可以是其中一股热带气旋完全支配另一股的移动方向,或两股热带气旋互相排开,或一个跟随一个移动,甚至它们之间不发生藤原效应。因此,每当两股热带气旋互相靠近时,预测热带气旋的路径往往会变得十分困难。

一般而言,最常见的热带气旋的相互作用可分为三类:

单向影响型:当一般较强与一般较弱的热带气旋互相接近时,较强的那般热带气旋会支配着较弱的热带气旋的路径,令那股较弱的热带气旋绕着它作反时针方向旋转。例如1994年的台风添姆(Tim)对热带风暴云妮莎(Vanessa)的影响。

相互影响型:当两股热带气旋的强度相当时,那么,两者便会互相围绕一个共同中心旋转,直至两者受到其它天气系统影响其移动,或其中一方减弱,才会脱离互相影响的局面。例如1986年的台风韦恩和台风维娜。

合并型:比较强劲的那股热带气旋可能会把小的热带气旋吸收,令它成为自己环流的一部份。情况就如1999年初的玛吉把南海的低压区吸收一样(但要距离够接近,及那股弱的热带气旋不受其它天气系统影响其移动才行)。

藤原效应这个名词可谓是亚洲区域对热带气旋相互作用独有的称谓。在北大西洋,热带气旋的相互作用则被称为「齿轮气旋」(pinwheel cyclone)。

至于过去影响香港的热带气旋当中,间中亦有些会和其它热带气旋发生藤原效应,令香港天文台难以准确预测其路径。就例如1986年的台风韦恩和1991年的台风纳德,就使得香港天文台为同一般热带气旋三度发出热带气旋警告。

分类

在2006年太平洋台风季时,台风玛莉亚(右上)、台风桑美(左)及强烈热带风暴宝霞(右下)之间发生了藤原效应。

互相靠近型:又称合并型,较强的热带气旋(甲)和较弱的热带气旋(乙)相碰后,乙就会快速减弱,被甲吸收而形成一个热带气旋,而这个合并后的大热带气旋可能变得更强,但有时也不会有很明显的变化。如2000年范围广大的台风桑美,其西面的风场环流破坏了另一气旋宝霞的结构,令其减弱而逐渐把它吸收。

指向型:一个较弱的热带气旋因另一个较强的热带气旋的运动方向被而受影响。

追从型:一个热带气旋首先移动,而另一个热带气旋从后跟随。如2002年台风凤凰,绕完一圈后,最后受到北方高压驶流场,跟随风神的步伐。

时间等待型:东边的热带气旋(甲)首先北移,待甲离开后,在西边的热带气旋(乙)亦开始北移。

同行型:两个热带气旋同时移动。

离反型:东边的热带气旋加速向东北移动,而西边的热带气旋一边减速一边西移。

另一说法是会依照热带气旋之间的强弱程度而不同而大致分为两种:

主导体牵引较弱者移动:如果两个热带气旋一个较强(甲)而另一个较弱(乙)的情况下,甲会影响乙的运动方向,而使乙绕着甲的外围环流作逆时针旋转移动,直到影响力减小至有效距离以外而分离,或直到两者合并为止。以上描述是以北半球而言,若是发生在南半球的话,则是以顺时针方向旋转。

两者互旋:如果两个热带气旋的强弱差不多,则以两者连线的中心为圆心,共同绕着这个圆心旋转,直到有其他的天气系统影响,或其中之一减弱为止。

主要例子

在2007年太平洋台风季时,台风米娜(右)与台风海贝思(左)之间发生了藤原效应。

在2006年太平洋台风季时,台风玛莉亚、台风桑美及强烈热带风暴宝霞之间发生了藤原效应。

1995年,飓风Humberto、飓风Iris及热带气旋Jerry之间发生了藤原效应,并形成了“Parade of Storms”之局面。

在2007年太平洋台风季时,台风米娜与台风海贝思之间发生了藤原效应。以下是一些曾发生藤原效应的热带气旋之例子,当中两个台风发生生之藤原效应较为普遍,且藤原效应多在西北太平洋发生。

在大西洋方面,发生最多藤原效应的年份是1995年。当中飓风Humberto和飓风Iris在当年发生了藤原效应,并互相影响其运动方向,后来热带风暴Jerry亦因是次藤原效应,被飓风Iris以互相靠近型方式拉近并影响之。1994年,热带气旋Pat与热带气旋Ruth发生了藤原效应,互相影响其运动方向。2004年,一热带气旋被飓风Lisa吸收之事亦是一个例子。

在东北太平洋,藤原效应的发生次数不多。在该地发生藤原效应的其中一个例子,是2005年9月18日热带风暴Lidia被飓风Max拉近并吸收。

藤原效应多数出现于西北太平洋,主要原因是由于在西北太平洋生成的热带气旋(台风)多,且出现次数较频密,同一时间可能有两个热带气旋活跃于西北太平洋,容易造就藤原效应的发生。在东北太平洋和北大西洋(飓风)、北印度洋及南太平洋区(气旋)偶尔会见到藤原效应。而南大西洋因几乎没有热带气旋生成,所以至今没有藤原效应在该处发生。