今天小編分享的科技經驗:台風蘇拉,真的來了,歡迎閲讀。
本文來自微信公眾号:地球知識局 (ID:diqiuzhishiju),作者:小凱,制圖:澄澈,題圖來自:視覺中國
今天上午,中央氣象台發布了台風紅色預警:今年第 9 号台風 " 蘇拉 " 預計将于今天夜間到明天上午在廣東惠東到台山一帶沿海登陸,也不完全排除在廣東中部近岸海面向西偏南方向移動的可能。
來勢洶洶
與此同時,今天第 11 号台風 " 海葵 "、第 12 号台風 " 鴻雁 " 正在來的路上,我國東南海網域将上演 " 三台共舞 "。
除此之外,今年 13 号台風 " 鴛鴦 "、14 号台風 " 小犬 " 都相繼生成,簡直捅了台風窩!
8 月 22 日,蘇拉的雛形在台灣東南的洋面上生成,僅僅 4 天後就發展成為超強台風。之前由于西太副高及其引導氣流比較靠東邊,所以蘇拉在菲律賓以東洋面上磨磨蹭蹭,走了一個 "6",導致人們一度無法判斷其最終走向。
台風 " 蘇拉 " 的謎之走位(圖:中央氣象台)
到了 29 号,随着西太副高西伸,台風蘇拉就真的來了——它向西偏北移動,越過巴林塘海峽,開始影響我國華南沿海。
台風有着巨大的破壞力和影響範圍,可以説是全球自然災害之首。而我國又擁有漫長的海岸線,每年登陸我國的台風造成了高達 550 億元的直接經濟損失。所以,準确預測台風路徑意義十分重大。
台風怎麼跑,取決于引導氣流怎麼吹
今年這些台風,主打一個詭計多端,臨時變卦。
5 月的瑪娃在台灣以東晃悠一星期,然後直奔阿留申群島。7 月的杜蘇芮深入中國内陸,直達華北。8 月的卡努在華東和九州門口虛晃兩槍,之字形走位登陸朝鮮半島。而多拉從墨西哥橫跨太平洋,又浪子回頭去了阿拉斯加。
(圖:wiki)
詭計多端,簡直就是台風的本性,跟今年相比,這是去年的樣子,這是前年的樣子,整個太平洋西北都亂成了一鍋粥。
三年來的台風路徑(圖:wiki)
所以你有沒有想過,是怎樣的地理基礎決定了台風的走向?
在回答這個問題前,我們先觀察下每年這亂七八糟的台風,都是從哪冒出來的?如果僅看西太平洋的 " 土著台風 ",會發現他們的出生點基本都在 " 從菲律賓以東到馬紹爾群島的海網域上 "。
一片廣袤的海洋
我們知道,台風是一種在温暖海面上的巨大的氣旋系統,大量空氣湧向一個低壓的暖中心,在地轉偏向力作用下形成氣旋,這一過程中水汽凝結會釋放大量熱能,進一步強化暖中心,形成正反饋,所以海水越熱,台風越強。
由于南北赤道暖流持續把暖水從東太平洋搬到西太平洋,所以咱們這邊是台風的絕佳温床,但台風又不能離赤道太近,越近地轉偏向力就越弱,很難形成氣旋。
所以台風的出生點就限定在了西太平洋暖池靠北的位置,也就是菲律賓到馬紹爾群島這一帶海網域。大概 4000 多公裏寬,如同一個巨大的 " 台風飼養池 "。
但台風的尺度也不小,從衞星上看,整個雲區直徑有 200-500 公裏,兇猛時甚至有 1000 公裏,而且養一個台風需要巨量的耗材,就仿佛自然界的 " 龐氏騙局 ",必須不斷吸入暖濕空氣才能維持規模,所以在這個飼養池裏,台風相互也要争奪耗材,同時養三個大概就是極限了。
" 飼養池 " 中躍躍欲試的台風們
要把一個熱帶低壓系統養成台風,需要數天時間,開始先給一個編号比如 09W,養到底層中心的大風足以掀起 5 米大浪的時候,就可以起名字了,最近的蘇拉就是越南的提名。
台風養大了,去向就是個問題,這背後有一只大手,就是——引導氣流。
數百公裏寬的台風看似很大,但是和太平洋上的大氣環流相比,只是一個小小的渦旋,小尺度服從大尺度,是周邊更強大的氣流決定了台風的走向。
副高帶着三台風往西跑
由于南邊越接近赤道就越接近無風區,所以最大的影響來自西太暖池北邊的 " 西太副高 ",而副熱帶高壓是一個順時針旋轉的反氣旋,所以南邊的台風就被向西、向西北帶動。
這個大方向,是各位台風僅有的共識,之後就開始了全圖亂跑模式,不過台風怎麼跑,還是取決于大尺度的風怎麼吹,理論上,只要我們掌握了引導氣流方向,就能大致判斷台風的走位。
這是 8 月 28 日的 700 百帕風場,此時的副高位置明顯靠東,對于菲律賓以東海網域鞭長莫及,所以台風蘇拉就能在這裏原地打轉、猥瑣發育,等到副高和引導氣流西伸,就坐上快車道向西北進發。
遠離西太副高的台風 " 蘇拉 ",靜靜的在菲律賓以東海網域等待
三種經典路徑
基于副高及其引導氣流的位置,影響我國的台風主要有三種經典路徑——
第一種是向西,台風胚胎在西太暖池生成後,一路向西,在廣東、海南島一帶登陸,走這條路線的台風對華南沿海影響最大。例如今年 7 月在廣東湛江以 13 級大風登陸的 " 泰利 "。
一個多月前剛來過的台風 " 泰利 "
還有一部分往西走的台風以中南半島為目标,雖然和我國大陸擦肩而過,但是外圍雨帶也會帶來充沛降水。
比如台風 " 納沙 " 在去年 10 月橫穿南海,繞過海南島直奔越南,沿途在台灣和海南引發暴雨,其外圍雨帶甚至影響長江中下遊,順便還緩解了閩浙兩省的旱情。
西移路徑的台風 " 納沙 " 和 " 馬鞍 "(圖:中央氣象台 - 台風網)
第二種路徑是西北,台風逐漸向西北移動,在台灣、福建登陸;或者以更大的角度穿過琉球群島,在浙江甚至更遠的位置登陸,最終在陸地上消失。
西北路徑的打擊面很寬,我國幾乎全部海岸線都有可能登陸,其降雨影響更是直達北方内陸,可能引發嚴重災害。
裹挾巨量水汽北上的台風 " 杜蘇芮 "
比如今年 7 月的超強台風 " 杜蘇芮 " 在蓄力後于福建泉州登陸,之後深入内陸直達華北,并間接引發京津冀地區的特大暴雨和洪災。
台風的第三種路徑是轉向路徑,這種台風從源地向西北移動,在接近或到達我國東部沿海的時候,又扭頭轉向東北,雖然他們沒有深入内陸,但可以遠程輸送大量水汽。
台風 " 卡努 " 給東北地區輸送了大量水汽,導致部分地區出現嚴重暴雨
比如今年 7 月的卡努,更是走了一波奇怪的之字形轉向,先給京津冀暴雨輸送了大量水汽,後來又出人意料地延續了東北的暴雨。
這些例子都是離我國很近的台風,他們大都出生在菲律賓以東海網域,基于出生點不同,初始目标和轉向位置也不同,那些出生地更靠北的台風,主要就針對同樣靠北的日本,比如今年八月的 " 蘭恩 "。
一路北上的台風 " 蘭恩 " (圖:wiki)
頗有孿生兄弟氣息的兩個台風
台風這些看似随機但又非常套路化的行為,當然是副高引導氣流的結果。
因為副高的南側盛行東風,西側盛行南風,台風實際上是沿着副高的邊緣行進,如果副高向西延伸較多,台風就主要向西運動;如果西伸不明顯,就采取西北路徑;如果副高東退,台風就可能轉向東北,這就是轉向路徑。
但要是副高很弱或者深居大洋,台風也會原地滞留,就像蘇拉在菲律賓以東寫了個 "6",前途一度撲朔迷離。
轉來轉去的台風 " 蘇拉 "(圖:wiki)
我們知道西太副高有明顯的季節性變化,所以台風也有了季節性特征。
比如在夏季,西太副高經常處在我國華東以及東部的太平洋上,台風多走西北路徑,而其他季節,台風多為西向或轉向路徑。
向西北方向行進的台風 " 杜蘇芮 "
而且,不同季節的台風,出生點和位置也有很大區别。
6 月之前,西太副高偏南,所以往西走的台風大多在北緯 15° 以南,只能在中南半島登陸;7~9 月後,西太副高北移,台風也北移到北緯 15°~25° 之間,開始在廣東、海南以及更北的海岸登陸;11 月之後,台風的位置又随着副高南移,回到北緯 15° 以南。
僅僅幾天時間,副高範圍便會發生顯著變化,帶動台風位置發生改變
這一擺動就和季風一樣經年往復,雖然每年都有誤差,但大體上穩定。
西太平洋的台風基本上受副高的支配,但是當他們離東亞大陸越來越近,大陸高壓以及西風帶的作用就逐漸顯現,他們和西太副高一起,都是台風突然轉向并走出奇特路徑的原因。
比如今年的台風 " 卡努 " 由于副高減弱,在東海上盤旋兩日,等到副高增強,直接走出了超過 270 度的大轉彎路徑。
台風 " 卡努 " 的大轉彎
怎樣預測台風走位?
台風正是在這種種因素的相互作用下,做着規律且随機的運動,年復一年衝擊着東亞沿海,預測台風自然也成了東亞各國的 " 必考科目 "。
如今," 數值預報 " 成為台風路徑預報的主力。随着數值預報的改進,台風預報的平均誤差在 1991-2015 年間明顯下降。當前,中國氣象局發布的 24 小時台風路徑預報,誤差已經縮小到了 65 公裏。
我國台風預報精度逐漸提高(圖:中國氣象局)
但是在 2015 年之後,台風路徑預報的準确度又陷入了瓶頸,誤差範圍徘徊不前。背後的原因有很多,其中一個不可忽視的致命原因,就是大氣運動的随機性和不可預測性,而且決定台風的這些因素背後還有 ENSO 循環、氣候變化這些更加底層條件的影響,極端天氣越多,預測難度就越大。
台風路徑會受 ENSO 循環影響,這個循環最有名的現象就是厄爾尼諾和拉尼娜,東太平洋海水相比年均值顯著升温,即厄爾尼諾現象
東太平洋海水相比年均值顯著降温,即拉尼娜現象
所以,台風路徑預報,是否已經到了極限?
其實目前我們還有理論進步的可能,還可以繼續提高衞星遙感、雷達探測的精度,在此基礎上,數值預報技術就能繼續完善。而且,人工智能迅猛發展,提供了另一種可能。
我們有理由相信,人類未來對台風的理解會更加深刻,預測能力會越來越強。