每年夏天,沿海地区经常遭受台风袭击。台风会在海洋上掀起巨浪,一旦登陆会造成巨大的财产损失甚至人员伤亡。环太平洋国家,如美国、日本、韩国、中国、菲律宾、泰国等国家,每年都做大量工作来预报台风,减少台风损失。
为什么台风会在海洋上生成?台风为什么是漩涡状的?为什么北半球的台风总是逆时针方向?台风是怎么命名的?今天就一起来看看相关知识吧。
台风的成因是太平洋最容易形成台风,西太平洋最容易形成台风,东太平洋和大西洋最容易形成飓风,但本质上没有区别。气象问题往往很复杂,人们还没有完全了解台风的成因。但是,科学家们基本同意,台风的形成需要两个条件——水汽和热量。
夏天的海洋上,强烈的阳光会使海水升温,导致海水剧烈蒸发。水面附近的水汽温度较高,受热膨胀后会上升,形成上升气流。在水汽上升的过程中,环境温度逐渐下降,水汽会液化,形成云和雨。同时,在高空处温度较低的空气体会下降,形成对流。但如果仅此而已,只是夏天常见的对流雨,还没形成台风。
如果太阳光很强,空气体在海平面附近急剧上升,就会形成一个低压区,周围的空气体就会产生高压,形成压力梯度力,将空气体推向低压区,形成风。
当风速达到10.8米/秒时,称为热带低压;达到17.2m/s时,变为热带风暴;当达到24.5m/s时,称为强热带风暴;当达到32.7米/秒时,称为台风。超强台风的风速可达50m/s以上,所到之处都是堪比地震的自然灾害。
台风为什么是漩涡状的?要了解台风为什么是涡旋状的,首先需要了解一个力:科里奥利力,也叫地转偏转力。我们先来看这样一个模型:
有一个绕轴逆时针旋转的盘子,盘子中间有一辆车在向OA方向运动。如果盘子不转动,汽车自然可以直行到A点;但是由于板的旋转,小车相对于板的路径不再是OA,而是由于惯性的OB。相对于板块,汽车向右偏转,好像受到向右的力的作用。这个力叫做科里奥利力,是物体在旋转参照系中运动时受到的力。科里奥利力的大小为:
其中v是物体相对于旋转参照系的速度,ω是参照系的角速度。角速度的方向由右手螺旋法则决定:右手四指沿板旋转的方向握拳,拇指的方向就是角速度的方向。在这个例子中,板块的角速度是向上的。
但是科氏力的方向是速度差乘以角速度(v×ω),它的方向还是右手定则:右手四指先指向速度V的方向,再转向角速度ω的方向握拳,所以拇指的方向就是科氏力的方向。
我们会发现,在这张桌子上,无论物体向哪个方向运动,科里奥利力的方向都指向它的右边。所以汽车本身在运动过程中会感觉到向右的偏转。
由于地球绕地轴自西向东旋转,角速度方向垂直于北极指向空,所以如果一个物体在北半球运动,那么无论其速度方向在哪里,其上的科里奥利力都会指向其运动方向的右侧。这种力量会导致北半球的河流向右侵蚀。不妨按下图检查一下:右手四指先指向速度V的方向,然后转向角速度ω的方向握拳,看科里奥利力的方向是否在速度V的右侧。
现在我们可以解释为什么台风是旋涡状的了。台风形成时,周围高压区的空气体会流向低压区,形成风。在北半球,受科里奥利力的影响,风会向右倾斜,从而形成逆时针涡旋。
如果在南半球,情况会相反,科里奥利力向左。南半球的河流向左侵蚀。在科里奥利力的作用下,南半球的风会向左倾斜,从而形成顺时针方向的涡旋。你能说出下列四个台风,哪些在北半球,哪些在南半球吗?
在赤道上,如果科里奥利力的方向垂直于地面并向上,就不会向左或向右偏转,也就不会形成台风。
台湾之眼是什么?台风过境往往是暴风雨。但是台风中心有一个台风眼。台风眼里没有风也没有雨。为什么?
首先我们要知道:当某个地区有上升气流时,海拔越高,温度越低,水汽就会液化,形成云和雨。但如果某个区域有向下的气流,离地面越近,温度越高,一般不会有降雨。
台风中心形成低压后,外侧的高压空气体会向内补充。在向低压中心移动的过程中会抬升一部分空气体。当温度下降时,水蒸气会液化,从而形成云和降雨,这样的区域就会形成云墙。雨后,高空 空气体被迫流向其他地方,一部分空气体会落到云壁之间的海面上。由于气流下降时环境温度越来越暖,所以空气体中的水蒸气不会液化,所以这些地区不会下雨。
台风中心附近,来自高压区的空气体会在这里螺旋上升,云壁最厚,风雨最猛。这些气流上升到空后,被迫从台风中心下降,于是台风中心形成了无风无雨的台风眼。
台风的名字是怎么来的?我们经常听到台风的名字:山竹和田歌。这些名字是怎么来的?
世界气象组织1997年在香港召开会议,决定从2000年开始使用一套台风命名的方法:制作一份有140个名称的台风命名表,由亚太地区受台风影响的11个成员国和3个地区命名。每个国家或地区可以说出十个台风的名字。台风来了以后,按照这个命名表一个一个的命名,用完后从第一个名字开始回收。
台风的名字一般比较温和,是为了期望它的破坏力少一些。一旦台风造成了巨大的破坏,它的名字就会从名单上退下来,人们会给它一个新的名字。比如2006年的台风“榴莲”造成了很大的破坏,退役了,取而代之的是“山竹”。
我们来看看台风的名字!