热带气旋的灾害与预测

热带气旋的灾害与预测
袁建国
1000013269
10城环3班摘要：本文针对世界范围内的飓风、台风这一自然现象对地球及人类社会造成的影响，主要以危害为中心，通过实际案例概述和现有的预测技术介绍进一步深入了解飓风与台风的危害与预测。

并提出自己的意见，谈论感想。

关键词：热带气旋、灾害、预测。

一．问题的提出
热带气旋是自然界中相当有毁灭性的风暴，每年在全世界夺去了数以千计的生命。

尤其是在它们获得了一定的风速和低气压指数时更提升了它们的状态使之成为成熟的飓风、台风或者旋风（>65海里每小时，74英里每小时，119千米每小时，32.6米每秒）。

不同的名称被用来在全世界范围内命名这些风暴。

在北美地区，飓风作为术语被应用，台风应用于北太平洋地区（日本、菲律宾），旋风用于印度尼西亚、孟加拉和印度等地。

不论用什么名称，它们都是毁灭性的杀手。

世界范围内，大约百分之十的热带气流扰动都具备发展成为飓风或者台风的组成条件（参阅全球飓风研究中心网站http：///）。

每年因热带气旋造成巨大的生命财产及经济损失，全世界范围内都高度重视对于飓风、台风的危害研究与预测工作。

二．热带气旋的描述
1.热带气旋的形成、发展与消亡
热带气旋(Tropical Cyclone)是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统。

它的形成往往要具备以下几个条件：热带气旋形成需具备以下几个条件：
◆广阔的暖洋面，海水温度在26.6°C以上，提供热带气旋高温、高湿的空气
◆对流层风速的垂直切变小，有利于热量聚集
◆地转参数f大于一定值（纬度大于5°的地区），有利于形成强大的低压涡旋
◆热带存在低层扰动，提供持续的质量、动量和水汽输入(东风波、热带辐合带)。

根据以上条件，热带气旋主要生成于热带高水温的洋面上。

包括西太平洋，东太平洋，北大西洋，北印度洋，南印度洋，澳大利亚附近海域。

一般情况下，南大西洋与东南太平洋没有热带气旋的生成与活动。

热带气旋在海洋生成后往往向西移动，并在移动的过程中逐步加强。

后期登陆陆地后因失去水分支撑和受地表摩擦力而逐渐减弱消散，或者到达高纬洋面因热量供给不足而转化为温带气旋。

2.热带气旋的结构
热带气旋的结构一个成熟的热带气旋有以下的部分：
▲ 地面低压
热带气旋的中心接近地面或海面部分是一个低压区。

地球海平面上所录得最低的气压（870hPa）是在有纪录以来最强的热带气旋——台风泰培（Tip）中心所录得的
▲暖心
热带气旋的暖湿空气环绕著中心旋转上升，过程中水汽凝结释放大量潜热，热能在中心附近垂直分布。

热带气旋内各高度（接近海面例外）的气温都比气旋外为高。

▲中心密集云层区
围绕热带气旋中心旋转的密集云层区，通常是由雷暴产生的卷云。

▲台风眼
强烈的热带气旋的环流中心是下沉气流，将形成一个风眼。

眼内的天气通常都是平静无风，无云，甚至时有阳光（但海面仍可能波涛汹涌）。

风眼通常都是呈圆形，直径由2公里至370公里不等。

较弱的热带气旋的风眼可能被中心密集云层区遮蔽，甚至没有风眼结构。

▲风眼墙（或称眼壁）
台风中，包围风眼的是圆桶状的风眼墙，风眼墙内对流非常强烈，其云层的高度在热带气旋内通常是最高的，降水的强度和风力的强度在热带气旋内也是最大的。

强烈的热带气旋有眼壁臵换周期，产生新的外眼壁替代内壁。

其成因为热带气旋眼壁外围的螺旋雨带重组，然后渐渐向内移动，
窃取了眼壁的湿气与能量。

在这阶段，热带气旋进入了一个减弱的过程。

在外围新的眼壁完全取代旧眼壁，如果环境许可，热带气旋会重新增强。

透过多频微波扫描和雷达可以清楚观测到眼墙更新周期中的热带气旋出现双重眼壁；如果热带气旋眼壁臵换的过程较为明显，更可从可见光和红外线卫星云图上观测到。

▲螺旋雨带
螺旋雨带是绕著热带气旋中心运动的强对流云和雷暴带。

在北半球，螺旋雨带呈逆时针方向绕中心运动。

螺旋雨带，会带来狂风暴雨，而在两条雨带之间则会较为平静。

在接近陆地的热带气旋，螺旋雨带中有时会形成龙卷风。

拥有多条螺旋雨带的热带气旋一般较强及发展成熟；但也有一些“轮状飓风”的主要特征是没有螺旋雨带。

▲外散环流
所有低压系统均需要高空辐散以持续增强，热带气旋的辐散从所有方向
流出。

因为科里奥利力的作用，热带气旋的高空呈反气旋式外散环流。

地面或海面的风强力向内旋转，随著高度上升减弱，最终改变方向。

这个特点和热带气旋中心的暖心结构有关，所以热带气旋需要垂直风切变微弱的环境维持暖心结构，才能延续辐散。

3.热带气旋的路径
由于查阅资料有限，本文只讨论与中国密切相关的西北太平洋的热带气旋（即台风）的一半路径。

根据多年的气象观测资料综合分析，西北太平洋上的热带气旋路径大致可以分为以下三种类型：
1.西移类型：台风从菲律宾以东洋面向西移动，经过南海在越南或我国海南岛一带登陆
2.西北移类型：台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动，穿过硫球群岛，在我国江浙或横穿
台湾海峡在浙、闽一带登陆。

3.抛物线类型：台风从菲律宾以东海区向西北方向移动，然后转向东北方向移去，路径呈抛
物线型。

对我国东部沿海地区及日本影响较大。

三．热带气旋产生的灾害
作为一种强烈发展的热带低压系统，热带气旋所到之处往往会带来或大或小的灾难。

1.灾难类型的划分：
(1)强风：由于风之压力直接吹毁房屋建筑物、吹毁电讯及电力线路、吹坏农作物如高茎作物，并使稻
麦脱粒、果实脱落等。

(2)焚风：使农作物枯萎。

(3)盐风：海风含有多量盐分吹至陸上，可使农作物枯死，有时可导致电路漏电等灾害。

(4)巨浪：狂风时必有巨浪，台风所产生的巨浪可高达一、二十公尺，在海上造成船只颠覆沉没亦时有
所闻。

此外，波浪逐渐侵蚀海岸，而生灾变。

(5)风暴潮：强风使海面倾斜，同时由于气压降低，使得海面升高，导致沿海发生海水倒灌。

(6)暴雨：摧毁农作物，淹没农田并使低洼地区淹水。

(7)洪水：山区豪雨，常引起河水高涨，河堤破裂而发生水灾，冲毁房屋、建筑物，并毁损农田。

(8)山崩：豪雨冲刷山石，使山石崩裂坍塌，形成土泥石流，冲毁房屋、伤及人畜、阻碍交通，山区之
公路常发生此种灾害。

(9)传染病：台风水灾后常易发生各种传染病，如痢疾、霍亂。

2.世界受热带气旋影响区域的概述
前文我们已提到世界范围内热带气旋生成与活动的一般区域，在这些区域沿岸的中低纬国家便都有可能遭受热带气旋所带来的大大小小的灾害。

从截止到目前的台风统计资料来看，有这样几个重灾区：中国东南沿海，日本韩国、东南亚、南亚、澳大利亚北部沿海、美国东部南部沿海、中美洲和加勒比海地区。

3.近些年来一些重大热带气旋灾害的举例与简短分析
纵观近百年的历史，全球尺度上几乎每年都有至少一次的热带气旋灾害发生。

不同的灾害之间都有所不同，但大概可以分为以下几种：
a)热带气旋强度极强，历史罕见。

举例：2005年美国新奥尔良“卡特里娜”飓风
不得不承认，美国是当今唯一的超级大国，不论在经济、军事，还是在教育学术上。

作为一个经常受到飓风侵袭的国家，美国在飓风的预测与防御上还是有一套相当成熟的完整的系统的。

05年对于卡特里娜的预测也较准确，但最终的结果却是上千人的死亡，登陆地新奥尔良全城被毁，难以估量的经济损失。

为何？只能归咎于卡特里娜实在太强大，以历史罕见的五级飓风（北大西洋与东北太平洋上飓风的最高等级，中心风力在每小时不低于135海里。

）的强度横扫了密西西比河三角洲地区，并带来了极强暴雨和极猛烈风暴潮。

此属于自然力强大而不可抗拒。

P.S：相似的热带气旋灾害事件：06年台风桑美重创浙南闽北；1959薇拉撕碎名古屋
b)热带气旋路径诡异，行踪捉摸不定
举例：捉摸不定的飞燕
热带气旋在缺少明显引导气流或受到特殊地形的影响下会长生一些怪异的路径，这给气旋的预测带来很大困难，人们对其也不易防范。

比如01年第二号台风飞燕本来一路偏西行，各家机构也纷纷预测其将在粤西一带沿海登陆。

但其在进入巴士海峡后由于缺乏明显的气流导引，竟90度大转弯径直北上登陆福建。

由于应急准备不足，福建受灾情况较往年同强度台风明显偏重。

P.S：相似热带气旋灾害：01年由北向南纵贯台湾的台风“百合”
c)多个热带气旋同时出现并相互影响。

举例：“藤原”造就了台湾的“莫拉克”之殇。

当多个热带气旋同时出现在同一海区并彼此间隔距离较近的话，他们便会对彼此的路径与强度变化产生一定的影响，这种现象叫做藤原效应。

很明显的一个例子便是09年的莫拉克台风与天鹅热带气旋。

它们一个位于台湾近海，一个位于南海海面，两者因距离较近而发生藤原，较弱的天鹅受较强的莫拉克影响而围绕海南沿海呈逆时针转了一圈，海南暴雨如注。

莫拉克台风也反被天鹅影响，长期徘徊在台湾本岛上空和台湾海峡，造成了台湾著名的“8.8”水灾以及小林村的悲剧。

台湾由于面朝太平洋，经常性地遭受超强台风的袭击，莫拉克台风的强度对其来说本不值一提，但由于藤原效应导致的台风的长期滞留，降水创历史记录，才酿成此结局。

d)热带气旋灾害与其他灾害在短时期内相继发生
举例：“马荣”与“榴莲”二重唱重创菲律宾。

菲律宾，位于板块交界处，多火山活动，马荣火山便是其活火山的代表。

菲律宾虎山活动十分频繁，规模也较大，但当地人们急了列祖祖辈辈的经验，很少造成大的灾情。

菲律宾东面紧邻太平洋，每年平均受到20个左右的热带气旋的影响，且多强台登陆。

10年在其北部登陆的“鲶鱼”台风被公认为有气象记录以来全球范围内登录时强度最强的台风，但对菲律宾也未在成多大影响，由此可见其抗风能力也是蛮强的。

但06年7月马荣火山爆发，当年冬天强台风“榴莲“又横扫了马荣火山附近地区。

于是，强风，暴雨，连同还尚处于松散阶段的火山灰形成一股异常强大的泥石流将火山周围广阔的地区淹没于泥石流之下，数个村庄，超过一千人便被这泥石流活活吞没。

由于火山灰泥石流过于粘稠，救援也很难开展。

菲律宾尝到了火山也台风二重唱的巨大杀伤力。

e)热带气旋登陆地特殊的自然地理环境特征。

举例：孟加拉国：世界上因热带气旋而死亡的人数最多的国家。

孟加拉国，位于孟加拉湾的喇叭口的顶端。

相对于太平洋与大西洋，孟加拉湾三面环陆，空间相对狭小，因此在孟加拉湾形成的热带气旋强度很难赶上太平洋与大西洋里的热带气旋。

但世界因热带气旋死亡人数最多的地方却是孟加拉国。

1970年的博拉旋风其因灾死亡30万人以上，1991年的孟加拉湾第二号旋风也造成了10多万的人后死亡。

这是为何？
或许我们从高中所学过的地理知识中就可以找到一些答案。

以下我就按高中的知识点一点一点很机械化的讲吧。

孟加拉国位于横河三角洲平原地区。

地形平坦，排水不畅。

台风带来的强降水在地表停留时间较长。

北部有高大的喜马拉雅山地，受地形剧烈抬升山区降水十分明显，形成强大的地表径流。

巨大的高差是山区洪水迅速汇聚到孟加拉，更加剧了其洪涝灾害。

坦荡的地形也使强风得以广泛的在其土地上肆虐；另外，孟加拉湾喇叭形有利于汇潮，而孟加拉国恰位于喇叭的顶端，汇潮作用在此达到了最大化。

由于潮水的顶托作用，更加不利于内陆洪水的消退，也会在孟加拉国沿海地区形成非常恐怖的风暴潮。

综上，或许我们可以找到一些答案。

当然，孟加拉国也存在人口过于密集，经济落后，防灾救灾措施不完善等现实因素，这些也一定程度上加剧了其受灾程度，也是其死亡人数较多的原因。

f)热带气旋影响到了极少受其影响的地区，人们应对意识淡薄；
举例：伊洛瓦底，没想到的沉重一击
缅甸的一诺瓦底三角洲地区位于孟加拉湾的东南方向，是缅甸经济最发达，人口做最稠密的地区。

由于孟加拉湾的热带气旋多采取西移路径影响印度，或采取北上路径登陆孟加拉国，伊诺瓦底三角洲地区基本上不会受到什么影响。

但事实也没绝对，2008年强烈旋风纳尔吉斯便采取了少见的东移路径正面吹袭了该三角洲。

由于是几十年来第一次遭受热带气旋的袭击，当地上到国家想到每一位老百姓几乎都没有多少有建设性的防范和抵御措施。

再加上纳尔吉斯较可观的强度，最终酿成了21世纪以来最惨重的风灾：缅甸因灾死亡人口便在14万人以上。

g)热带气旋侵袭经济欠发达地区，当地抵抗能力不足；
举例：海地，在飓风面洽向来十分脆弱
海地，加勒比海岛国之一，与其它岛国一样，时常受到北大西洋的飓风的吹袭。

但海地却是最容易受灾的国家。

其他理由不用多谈，长期战乱，社会动荡，经济凋敝，不可能把工作重心放在飓风的防御与飓风灾害的救助上。

于是我们可以看到，08年一个强度十分水的飓风汉娜从其北方的海域经过，便造成了其几百人的死亡。

四．热带气旋的预测
1.民间预测热带气旋的经验
沿海地区长期受热带气旋的侵袭，长年累月当地居民也能从自然界一些不寻常的变化中预测热带气旋的到来。

以下列出几项简单的规律：
长浪，又称涌浪。

海吼：海吼也称海响或海鸣。

台风来临前二、三天，沿海还可听到海吼。

风向：渔民中流传着“一斗东风三斗雨”，“六月北风，水浸鸡笼”等看风报台风的经验。

海火：台风来临前二、三天，可看到在海水表面层发生点点、片片的磷光，不停地闪烁，时沉时浮，渔民们称为“海火”或“浮海灯”
2.近现代热带气旋预测技术的产生与发展
随着社会的不断发展以及科学技术的进步，人们对热带气旋的观测手段越来越多样化，也越来越先进的各种先进观测手段的运用，使得人们可以更便捷的掌握更多样化的热带气旋的资料，并据此作出更准确的预测，以减轻灾害对潜在受灾地区的造成的损失。

比如现代气象观测卫星的运用，气象工作者可以直观的看到广阔阳面的云团的产生与发展，并结合数学与物理等的一系列复杂的分析与运算，可对热带气旋的产生时间、产生地点、行走路径等做出大体的宏观上的判断：气象雷达的运用，可给气象工作者提供受热带气旋影响地区更微观的更具体的资料，以便他们制定出更及时的判断，做出更科学的防灾减灾的策略；气象专用飞机的运用，市气象工作者能够从高空近距离的感受到热带气旋，并获得相对来说最准确的数据，也可以为将来的人工干预热带气旋积累经验，做好准备。

3.近些年来热带气旋预测出现的失误举例及简单分析
虽然热带气旋预报手段不断先进化，热带气旋预报工作经验积累也日趋丰富，但近些年来还是屡传出热带气旋预报事物的案例，以下举几个典型案例并做一些简短分析：
a.对于同一个带气旋世界著名机构作出不同的预测：
10年台风鲶鱼在进入南海后，各家机构对其后期路径预测产生极大分歧。

联合台风警报中心与中国气象局认为岂会采取西北路径侵袭粤西与海南岛，香港天文台预计其会北上正面吹袭香港，日本气象局认为其会走东北偏北路线到达粤东闽南，而台湾气象台更预测其会偏东到登陆台湾西南部。

最终日本气象局预测对了。

分析：鲶鱼在进入南海后陷入鞍形场，引导气流不明显，未来移动反方向很难预测。

b.机构对一起选的预测趋于相同，但热带气旋实际的行走路线却与预测的相悖;
08年台风风神各机构初始预测其会采取偏北路径，但是事实是起义开始采取了西北路经移动。

各机构纷纷西调其路径，其后各机构也一直被风神带着跑，不断调西其路径，直至其消亡。

各机构主观预测都趋于一致，但却都错了。

分析：其中一个原因是机构们低估了副高的强度和其西伸的速度。

其他的原因我们知识储备太少，也弄不太明白。

P.S:其实有些已经成文的定理也受到了挑战，于是我们看到赤道附近诞生了台风，01年的画眉神话般的吹袭了新加坡，；于是我们看到南大西洋也诞生了飓风，04年“卡特里娜”直面登陆巴西东南沿海。

可能诸如赤道附近以及南大西洋由于某些条件的不配合导致在这些海域理论上不会诞生热带气旋，但现实却告诉我们这些不足的条件在某些偶然的情况下可以由其他一个或一些条件来顶替，来支援。

这泄愤非常规的现象给热带气旋的预测提出了更大的挑战，热带气旋的预报工作依然任重道远。

五．结语
随着社会的进步，科技的发展，我们欣喜的看到热带气旋的预报工作取得了很显著的进展，但不得不承认由于多种原因，热带气旋的预测目前仍不够完善，仍有许多值得探索值得改进的地方。

但作为我们这些普通人，尤其是那些身处沿海的受热带气旋威胁的人，不要去抱怨机构预测的失误，热带气旋带来的危害是巨大的，我们应该感谢那些辛劳的热带气旋预报工作者们，即使他们预测失误了。

没有预报，我们没法采取必要的防护措施，其所带来的损失将会更大。

五．参考文献
《西太平洋台风概论》；
《浅谈台风的危害与防御》；
维基百科“热带气旋”词条；
台风论坛各种热带气旋资料收集，回顾分析与总结的学术性帖子。