台风

台风
台风是发生在热带海洋上的一种具有暖心结构的气旋性涡旋，是达到一定强度的热带气旋。

台风伴有狂风暴雨，是一种灾害性天气系统。

世界各地对台风的称呼不同，在东太平洋和大西洋称飓风，在印度洋称热带风暴，在南半球称热带气旋。

中国对发生在北太平洋西部和南海的热带气旋，根据国际惯例，依据其中心最大风力分为：热带低压（Tropical depression），最大风速＜8级，（＜17.2m/s ＝热带风暴（Tropical storm）:最大风速（8～9）级，（17.2m/s～24.4m/s）；强热带风暴（Severe tropical storm）：最大风速10～11级，（24.5～32.6m/s）；台风（Typhoon）:最大风速≥12级，（≥32.7m/s）。

台风的生命期一般为（3～8）天，台风直径一般为（600～1000）km，最大的可达2000km，最小的只有100km。

在北半球台风集中发生在7～10月，尤以8、9月最多。

据统计，每年5～11月台风可能影响或登陆我国。

全球每年平均大约有80个热带气旋发生，其中半数以上可以发展成台风，台风集中发生在西北太平洋、孟加拉湾、东北太平洋、西北大西洋、阿拉伯海、南印度洋、西南太平洋和澳大利亚西北海域等8个地区。

西太平洋是全球热带气旋发生最多的地区，约占全球总数的三分之一。

热带气旋的多发地带集中在5°～10°纬度带内，而南北半球纬度5°以内几乎没有热带气旋发生。

台风的结构
台风是一种天气尺度、暖中心的强气旋性涡旋，在北半球呈逆时针旋转，在南半球呈顺时针旋转。

发展成熟的台风其要素值多呈园形对称分布，台风涡旋半径一般为（500～1000）km，铅直范围一般到对流层顶。

台风中心气压值（即风暴强度）一般在960hPa以下，在地面天气图上等压线表现为一个圆形（或椭圆形）对称的、气压梯度极大的闭合低气压系统，水平气压梯度能达（5～10）hPa/10km，台风过境时，测站气压自记曲线出现明显的漏斗状气压深谷（如下图所示），发展成熟的台风往往有台风眼，即在深厚云区的中间有一个直径为几十千米近似圆形的晴空少云区，眼区为微风或静风，气压最低，平均直径为（30～40）km。

台风眼区外围的圆环状云区称为台风云墙或眼壁，云墙区主要是由一些高大对流云组成，其高度通常在15km以上，宽度为（20～30）km，在云墙区域有强烈的上升运动，其值可达（5～13）m/s，云墙附近是风雨最剧烈的地区，摧
毁性的大风暴雨常常发生在这里。

台风云墙到台风外缘是台风的螺旋云雨带，它也是台风的重要特征之一，是由一条或几条螺旋云带旋向台风中心眼壁的，云带区对流活动旺盛，有显著的上升运动。

1956年8月18日～8月2日07时浙江石浦气压变化曲线
台风表现为强烈的气旋性环流，低层有强烈的流入，高层有强烈的流出，并有极强烈的上升运动。

地面是气旋式辐合流场，气流从四周以螺旋曲线的形式流向台风中心区。

台风天气表现为大风、暴雨、狂浪和风暴潮。

T.T.Fusita等人根据卫星、雷达、飞机和常规资料给出了成熟台风的三维结构模式（如下图所示），下图a 是台风顶部流场特征，空气从台风中心向四周流出，从眼壁至200km处呈气旋性辐散流出，之外则呈反气旋性流出。

a图的右半部表示没有外雨带时的流场情况，其左半部为有外部对流云带的情况，b图是与a图对应的台风铅直剖面图，为了清楚地表达铅直方向上各物理量的分布，这里把铅直尺度放大了。

在台风低层由于边界层的摩擦作用，外围空气气旋式旋转着流向中心区，到达眼壁附近，内流急剧减小，相应地辐合最强，形成高耸的云墙。

台风顶部空气辐散外流，在台风外部开始下沉，形成台风的铅直环流圈。

有外雨带时，内外雨带之间也存在着一支下沉气流。

台风中心也有速度不大的下沉气流。

(a)台风顶部流场特征
(b)台风铅直剖面图
成熟台风的三维风场及云场模型
台风的移动
台风形成后，向哪里移动是台风预报中最关键的问题。

西太平洋台风和南海台风生成后，主要移动路径有西行、西北行、转向型等几种情况（如下图所示）。

但也出现异常路径，如打转、突然转向、蛇行路径等。

台风移动路径
台风移动除受自身旋转的影响外，最重要的是受环境流场的影响。

副热带高压对台风移动的影响是最直接、最主要的大型天气系统。

这不仅是因为副热带高压离台风近，而且由于其时间持久、空间尺度大。

当副热带高压呈东西向带状，且较强时，位于其南侧的台风将稳定西行。

当台风东侧有副热带高压脊南伸，台风移向具有明显的北分量。

当台风位于副热带高压西南侧时，将转向北上。

当台风进入西风带，处于副高北侧时，将在副高和西风带系统共同作用下，向东东北方向移动。

此外，台风的移动还受西风带天气系统和热带天气系统等的影响。

台风的形成及演变
热带海面受太阳直射而使海水温度升高，海水蒸发提供了充足的水汽。

而水汽在抬升中发生凝结，释放大量潜热，促使对流运动的进一步发展，令海平面处气压下降，造成周围的暖湿空气流入补充，然后再抬升。

如此循环，形成正反馈，即第二类条件不稳定（CISK）机制。

在条件合适的广阔海面上，循环的影响范围将不断扩大，可达数百至上千公里。

由于地球由西向东高速自转，致使气流柱和地球表面产生摩擦，由于越接近赤道摩擦力越强，这就引导气流柱逆时针旋转（南半球系顺时针旋转），由于地球自转的速度快而气流柱跟不上地球自转的速度而形成感觉上的西行，这就形成我们现在说的台风和台风路径。

在海洋面温度超过26℃以上的热带或副热带海洋上，由于近洋面气温高，大量空气膨胀上升，使近洋面气压降低，外围空气源源不断地补充流入上升去。

受地转偏向力的影响，流入的空气旋转起来。

而上升空气膨胀变冷，其中的水汽冷却凝结形成水滴时，要放出热量，又促使低层空气不断上升。

这样近洋面气压下降得更低，空气旋转得更加猛烈，最后形成了台风。

从台风结构看到，如此巨大的庞然大物，其产生必须具备特有的条件。

一、要有广阔的高温、高湿的大气。

热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温，台风只能形成于海温高于26℃－27℃的暖洋面上，而且在60米深度内的海水水温都要高于26℃－27℃；
二、要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。

而且高层辐散必须超过低层辐合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才能不断加强；
三、垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动很小，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风暖中心结构；
四、要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。

地转偏向力在赤道附近接近于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。