气象百科
article【台风能量】(tsphoon energy)台风中水汽凝结释放出来维持台风环流的能量。
台风涡旋的巨大能量来源于其中水汽上升凝结所释放的潜热。一些计算表明,在一个中等强度的台风中,每天放出的热量约为:2.0一6.0X1019J这相当于16X1012kw•h/d。有人估算,一个台风的能量相当于几颗原子弹的能量。
台风内各种气象要素和天气现象的水平分布可以分为外层区(包括外云带和内云带)、云墙区和台风眼区三个区域;铅直方向可以分为低空流入层(大约在 1公里以下)、高空流出层(大致在10公里以上)和中间上升气流层(1公里到10公里附近)三个层次。
在台风外围的低层,有数支同台风区等压线的螺旋状气流卷入台风区,辐合上升,促使对流云系发展,形成台风外层区的外云带和内云带;相应云系有数条螺旋状雨带。
卷入气流越向台风内部旋进,切向风速也越来越大,在离台风中心的一定距离处,气流不再旋进,于是大量的潮湿空气被迫强烈上升,形成环绕中心的高耸云墙,组成云墙的积雨云顶可高达19公里,这就是云墙区。
台风涡旋的巨大能量来源于其中水汽上升凝结所释放的潜热。台风中最大风速发生在云墙的内侧,最大暴雨发生在云墙区,所以云墙区是最容易形成灾害的狂风暴雨区。
当云墙区的上升气流到达高空后,由于气压梯度的减弱,大量空气被迫外抛,形成流出层,只有小部分空气向内流入台风中心,并下沉,造成晴朗的台风中心,这就是台风眼区。台风眼半径约在10~70公里之间,平均约25公里。云墙区的潜热释放增温和台风眼区的下沉增温,使台风成为一个暖心的低压系统。
台风在低层主要是流向低压的流入气流。由于角动量平衡,在内区可产生很强的风速,在高层是反气旋的流出气流。上下层环流之间通过强上升运动联系起来,这是台风环流的主要特征。
台风中最暖的温度是由下沉运动造成的,它正出现在眼壁内边缘以内,这里有最强的下沉运动。在台风低层最大风速半径处,辐合最强,最大风速值半径的大小随高度变化甚小,并位于眼壁之中。
另外台风结构的不对称性也是今年来人们注意的特点,分析表明,无论是在台风内区和外区都有明显的不对称性,这种不对称性对于台风发展和动量及动能的输送等有重要的作用。
天气尺度的台风是大气中很强的动能源,因而从能量上台风对大气环流的变化和维持应有重要的影响,这个问题已经引起了人们的注意。在能量问题上今年来有人还指出,角动量的水平涡旋输送在台风外区很重要;另外,在外区动量的产生和输送也很重要,它们在台风能量收支中不应加以忽略,这些都与台风的不对称性有关。