浅谈台风及其影响
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浅谈台风及其影响
前言:中国处在世界两大自然灾害带交汇的地区(环太平洋带、北半球中纬度带),是世界上自然灾害严重的国家之一。
我国自然致灾因子种类多,发生频繁,干旱、洪涝、台风、风暴潮、病虫害、地震是影响我国的主要自然灾害。
1949年以来,登陆我国的台风平均每年7.0个,沿海重大的风暴潮平均每年7次。
关键词:台风成因源地路径灾害链发性群发性影响
何为台风?
台风(typhoon)是产生于热带洋面上的一种强烈热带气旋。
只是随着发生地点不同,叫法不同。
印度洋和在北太平洋西部、国际日期变更线以西,包括南中国海范围内发生的热带气旋称为“台风”;而在大西洋或北太平洋东部的热带气旋则称“飓风”。
也就是说,台风在欧洲、北美一带称“飓风”,在东亚、东南亚一带称为“台风”;在孟加拉湾地区被称作“气旋性风暴”;在南半球则称“气旋”菲律宾则称之为“碧瑶风”;在澳洲叫作“畏来风”;而墨西哥人则称之为“鞭打”;我国则习惯于称“台风”。
一、台风的成因
热带海面受太阳直射而使海水温度升高,海水大量蒸发成水汽上升到空中,不断蒸发的水分将逐渐排斥空气中的其它气体成分,使空气的湿度急剧增加,而周围的较冷空气源源不断地流入补充,由于海面之广阔,气流循环不断加大直径乃至有数公里。
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,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,(南半球呈顺时针旋转)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。
台风的结构
台风的范围很大,它的直径常从几百公里到上千公里,垂直厚度为十余公里,垂直与水平范围之比约一比五十。
垂直方向:台风在垂直方向上分为流入层、中间层和流出层三部分。
从海面到3公里高度为流入层,3-8公里高度左右为中间层,从8公里高度左右到台风顶是流出层。
在流入层,四周的空气作反时针(在北半球)方向向内流入,愈近中心风速愈大,把大量水汽自台风外输入台风内部;中间层气流主要是围绕中心运动,底层流入现象到达云墙区基本停止,尔后气流环绕眼壁作螺旋式上升运动;中间层上升气流到达
流出层时便向外扩散,流出的空气一部分与四周空气混合后下沉到底层,一部分在眼区下沉,组成了台风的垂直环流区。
台风气温愈到中心愈高,气压愈到中心愈低。
水平方向:台风在水平方向上一般可分为台风外围、台风本体和台风中心三部分。
台风外围是螺旋云带,直径通常为400-600公里,有时可达800-1000公里;台风本体是涡旋区,也叫云墙区,它由一些高大的对流云组成,其直径一般为200公里,有时可达400公里;台风中心到台风眼区,其直径一般为10-60公里,大的超过100公里,小的不到10公里,绝大多数呈园形,也有椭园形或不规则的。
台风区内水汽充沛,气流上升强烈,往往能造成大量降水(200一300毫米,甚至更多),降水属阵性,强度很大,主要发生在垂直云墙区以及内螺旋云带区,眼区一般无降水。
二、形成条件及规律
1、形成条件
从台风结构可以看出,如此庞然大物,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。
上述几个方面是形成台风的必要条件,但并不是说具备了这些条件就一定会发生台风。
台风的形成过程是:在低纬度地带高温、高湿洋面的低空,有一个很弱的气旋性涡旋产生,在合适的环境下,因摩擦作用产生的辐合气流把底层大量的暖湿空气带到涡旋内部,并产生上升和对流运动,释放潜热以加热涡旋中心上层的空气柱,形成暖心。
由于涡旋中心空气柱增暖变轻,空气浮力增大,产生向上加速度,使涡旋中心地面气压下降,低压环流得到加强。
而低压的增强,又反过来使低空暖湿空气向内辐合加强,更多的水气向中心汇集,对流更旺盛,中心变得更暖,涡旋中心的地面气压更为下降产生很强的气压梯度,绕中心旋转的空气速度也加大了。
如此循环,直到发展为台风。
台风的发展可分为扰动、增暖、加深和成熟四个阶段。
台风在热带海区生成后移动到亚热带和温带地区,有冷空气进入台风内,则台风要减弱甚至变为温带气旋;或者台风在大陆登陆后,由于台风运动所依赖的能源(水气)供应已切断及受地形摩擦等影响,逐渐消亡。
2、发生源地
全世界每年平均有80-100个热带气旋发生,主要的台风(飓风)源地:西北太平洋、加勒比海、孟加拉湾等热带洋面;其中绝大部分发生在太平洋和大西洋上。
西太平洋台风发生主要集中在4个海区:
①菲律宾群岛以东和琉球群岛附近海面,这一带是西北太平洋上台风发生最多的地区。
l一6月主要发生在北纬15度以南的菲律宾萨马岛和棉兰老岛以东的附近海面,6月以后这个发生区则向北伸展,7-8月出现在菲律宾吕宋岛到琉球群岛附近海面,9月又向南移到吕宋岛以东附近海面,10-12月又移到菲律宾以东的北纬15度以南的海面上。
②关岛以东的马里亚纳群岛附近。
7-10月在群岛四周海面均有台风生成,5月以前很少有台风,6月和11-12月主要发生在群岛以南附近海面上。
③马绍尔群岛附近海面上(台风多集中在该群岛的西北部和北部)。
这里以10月发生台风最为频繁,6月很少有台风生成。
④我国南海的中北部海面。
这里以6-9月发生台风的机会最多,1-4月则很少有台风发生,5月逐渐增多,10-12月又减少,多发生在北纬15度以南的北部海面上。
3、移动路径
移动路径基本上沿副热带高压外缘,自东向西移动,但受众多因素影响,移动路径又很复杂。
以北太平洋西部地区台风移动路径为例,其路径分为三条:
①西行路径:台风从菲律宾以东洋面一直向西移动,经菲律宾或穿过巴林塘海峡、巴士海峡,进入我国南海,继续西行至海南岛或越南一带登陆。
影响我国海南、两广地区。
②西北行路径:台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动,先在台湾登陆,穿过台湾海峡在浙闽一带登陆,或从源地向西北穿过琉球群岛,在江浙一带登陆。
③海上转向路径:台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动,至25o N附近转向东北方,向日本方向移动,路径呈抛物线状。
4、台风的分类
在气象学中,根据热带气旋的强度作了不同的分类。
联合国世界气象组织曾经制定了一个热带气旋的国际统一分类标准:
中心最大风力在7级(<17.1米/秒)的热带气旋叫做热带低压;
中心最大风力达8-9级(17.2-24.4米/秒)的称作热带风暴;
中心最大风力在10-11级(24.5-32.6米/秒)的热带气旋称为台风或飓风。
三、台风的分布
台风的形成具有一定条件,因此,它的发源也在特定的地区。
台风是热带洋面上的“特产”,它经常发生在南、北纬度5-25度左右的热带洋面上。
北半球台风主要发生在7至10月,其它季节明显减少。
台风形成以后,具有一定的移动路径。
以西北太平洋台风为例:在冬春季节(11月至翌年5月),台风主要在东径130度以东的海面上转向北上,在北纬16度以南往西进入南海中南部或登陆越南南部,还有少数在东径120-125度的近海转向北上,少数台风也可能在5月和11月登陆广东;在7-9月的盛夏季节,台风路径更往北、往西偏移,中国从广西到辽宁的沿海省份在此季节都有可能遭受台风侵袭;在6月和10月的过渡季节,台风主要在东径125度以东海面上转向北上,西行路径较偏北,在北纬15-20度之间,少数可登陆广东和台湾、福建、浙江。
四、台风的灾害性
台风具有突发性强、破坏力大、极具链发性、群发性的特点,造成的灾害主要是
最大风速(米/秒)台风最大损失
海上110 5827号死亡903人,直接经济损
强风、特大暴雨和风暴岛屿70 7309号
潮。
失25亿。
大陆60-65 5612号
强风:台风中心附近最大风力一般为8级以上。
10级大风就能拔树倒屋,而台风伴有12级或以上的强风,具有可怕的摧毁力。
时间降水量(毫米)登点台风
1小时189.5 河南泌阳7503号
1天581.2 上海宝山7707号
5天1631 河南泌阳林庄7703号
特大暴雨:台风经过的地区,一天之中能产生150mm~300mm降雨,少数台风能产生1000mm以上的特大暴雨。
风暴潮:当台风移向陆地时,由于台风的强风和低气压的作用,使海水向海岸方向强力堆积,潮位猛涨,水浪排山倒海般向海岸压去。
强台风的风暴潮能使沿海水位上升5-6米。
台风在海上生成过程迅速,移动路径多变化且移动速度快,短时间内便可登陆,往往令台风被袭地措手不及,对沿海作业船只和城镇危害较大。
台风带来的强风、特大暴雨和风暴潮,对台风被袭地具有极大的破坏图力。
强风会掀翻船只,使海上网箱养鱼、海边农作物、地面建筑物和通信设施遭受严重损失。
特大暴雨会造成河堤决口,水库崩溃,洪水泛滥,使农田、村镇变成一片汪洋泽国。
例如1975年第3号台风在淮河上游产生的特大暴雨,创造了中国大陆地区暴雨极值,形成了河南“75.8”大洪水。
风暴潮与天文大潮高潮位相遇,产生高频率的潮位,导致潮水漫溢,海堤溃决,冲毁房屋和各类建筑设施,淹没城镇和农田,造成大量人员伤亡和财产损失。
风暴潮还会造成海岸侵蚀,海水倒灌造成土地盐渍化等灾害。
与此同时,由台风引起的灾害各类多,且损失巨大。
所以,台风这种自然灾害极具链发性。
台风灾害的链发性,是指由首先发生的原生灾害诱发产生的一连串次生灾害。
台风给登陆地直接带来大风、暴雨、风暴潮、巨浪。
暴雨带来更多的次生气象灾害和地质灾害。
如洪水、渍涝,在山区引发山崩、滑坡、泥石流等。
大风会掀翻船只,使地面建筑物和通信设施受损失,刮断电线等电力设施,造成机械故障,进而可能引发火灾。
风暴潮、巨浪袭击沿岸,冲毁堤坝,海水侵入内陆,海水可能污染地下淡水。
下图即为台风灾害链。
台风灾害的群发性在空间上的表现,往往是在一个地区集中出现多种灾害,形成众灾齐发的现象。
台风登陆地区不仅发生强风、特大暴雨和风暴潮,往往同时发生洪涝、滑坡、泥石流等次生灾害。
五、台风的好处
在我国沿海地区,几乎每年夏秋两季都会或多或少地遭受台风的侵袭,因此而遭受的生命财产损失也不小。
然而,凡事都有两面性,台风给人类带来灾害地同时,又对人类起着一定的有利作用:
①随着全球人口激增和工农业发展,对淡水的需求量日益扩大,加上陆地上有限的淡水资源分布不均匀,世界性水荒已日趋严重。
台风这一热带风暴在夏秋季给中国沿海、日本海沿岸、印度、东南亚和美国东南部带来大量的雨水,约占这些地区总降水量的1/4以上,对改善这些地区的淡水供应和生态环境都有十分重要的意义。
②深居内陆距海较远的地区,如果没有台风从海洋带来的大量湿润水汽,在内陆地区形成降水,那些
内陆地区将会更加炎热干燥,地表沙荒将更加严重。
我国将没有昆明这样的春城,也没有四季长青的广州,“北大仓”、内蒙古草原亦将不复存在。
③台风最高时速可达200公里以上,其能量相当于400颗2000吨级氢弹爆炸时所放出的能量。
巨大的能量可以直接给人类造成灾难,但也全凭着这巨大的能量流动使地球保持着热平衡。
台风对于调剂地球热量、维持热平衡功不可没,热带地区由于接收的太阳辐射热量最多,因此气候也最为炎热,而寒带地区正好相反。
由于台风的活动,热带地区的热量被驱散到高纬度地区,从而使寒带地区的热量得到补偿,不致于热带地区气候越来越炎热,寒带地区越来越寒冷。
④能量巨大的台风在形成及运行时,借助闪电等作用,可以击碎水分子长链,形成具有活性的短链水分子。
而地球上的生物在吸入这些短链水分子后,可增添生命的活力,从而使地球生态持久发展下去。
⑤台风还能增加捕鱼产量。
每当台风吹袭时翻江倒海,将江海底部的营养物质卷上来,台风过后鱼饵增多,吸引鱼群在水面附近聚集,渔获量自然提高。
六、台风对我国的影响
我国地处亚洲大陆东南部、太平洋西岸,大陆海岸线长18000多公里,特殊的地理位置决定了我国台风灾害频繁而严重。
每年夏秋季节,我国沿海地区频受台风袭击,主要发生在5~10月,尤以7~9月为最多,广东、台湾、海南、福建、浙江等省是受台风袭击最多的省。
1951-2000年各地和月台风和热带风暴登陆次数
从图表可以看出台风和热带风暴登陆具有明显的地域性特点:东南沿海(桂、粤、琼、闽、台、浙)一带共登陆421次(包括首次登陆和再次登陆),占全国登陆总数的95%,为登陆的集中区域。
其中,登陆最多的是广东,其次是台湾,海南,福建分列第三,第四位。
5~6月,登陆地点只分布在华南沿海;7~8月,扩大到全国沿海;9~10月,绮筵收缩到长江口以南沿海;11月,缩小到广东、海南、台湾三省;12月,仅广东偶有登陆。
1983-2002年台风和热带风暴死亡人数、受灾面积及直接经济损失
1983-19861987-19891990-19921993-19961997-19992000-2002台风和热带风暴年平均登陆个数 6.87.37.78.5 4.3 6.7台风年平均登陆个数 2.5 3.7 4.3 3.3 1.3 3.3
总计1709108715133577612622死亡(人)年平均427362504894204207
增减率(%)100-1518109-52-52
总计1028.47492.481032.121694.8987.19619.31受灾面积(万公顷)年平均257.12164.16344.04423.7329.06206.44
增减率(%)100-36346528-20
总计0.910.66 1.19 3.1910.75直接经济损失占国内生产总值的比率(%)年平均0.230.220.40.80.330.25
增减率(%)100-474248439总的来看,20世纪80年代中期至90年代中期,我国台风和热带风暴灾害呈不断加剧的趋势,其中20世
纪90年代中期死亡人数最多,受灾面积最大,经济损失率也最高,是近20年来灾害最严重的时段,这与当
时强风和热带风暴影响次数明显增多、强度偏强有着直接的关系。
而20世纪90年代后期至21世纪初死亡人
数最少,受灾面积偏小,经济损失率也较低,这与此时台风和热带风暴影响次数较少、强度较弱有关,同
时防灾减灾能力的增强也起了一定作用。
由于东南沿海是我国经济发达地区,随着经济不断发展,人口密度、经济密度、建筑密度不断增大,
从下面一组数据可以看出:台风造成的经济损失呈不断增大趋势。
总结可知,台风对我国的影响有如下特点:
一是登陆频繁。
西北太平洋平均每年生成热带气旋27个,有7个登陆我国,最多年份高达12个。
每年4
至12月都有热带气旋登陆,7至9月登陆最多。
二是影响范围广。
我国台风登陆直接影响范围北起辽宁,南至两广和海南的广大沿海地区。
台风深入
内陆后引发的暴雨洪水影响范围更大,可影响我国内陆的大部分地区,往往造成流域性洪水或严重的局部
暴雨洪涝灾害。
三是破坏力强。
台风往往伴有狂风、暴雨,引发巨浪和严重的风暴潮。
台风巨大的破坏力对海上船只、
水产养殖和海上作业人员以及沿海建筑物构成严重威胁,往往造成船只沉没、设施损毁、人员伤亡。
其次
是暴潮、巨浪对沿海水利、电力、交通等基础设施威胁很大,特别是海堤工程一旦损毁,将严重影响沿海
地区群众生命安全。
再就是台风带来的大范围强降雨往往引发严重的洪涝灾害,甚至造成水库垮坝、堤防
决口等重大事件。
四是灾害严重。
据统计,1949年至2007年登陆我国的热带气旋共有406个,共造成35938人死亡,平均
每年死亡609人。
台风造成的直接经济损失20世纪90年代年均100亿元,本世纪初年均300亿元左右。
例如:今年第8号台风“莫拉克”共造成福建、浙江、江西、安徽、江苏5省1351.6万人受灾,因灾死
亡9人,失踪3人,紧急转移安置161万人;倒塌房屋1.4万间;直接经济损失114.5亿元。
“莫拉克”台风让
台湾经济遭受重创,在台湾已造成461人死亡,累计农林渔牧损失共新台币100亿6737万元。
七、减灾措施
中央氣象局1997至2006年的12、24、48及72小時颱風路徑預報平均誤差
加强台风的监测和预报,发布台风预报湖或警报,是减轻台风灾害的重要措施。
对台风的探测主要是利用气象卫星。
在卫星云图上,能清晰地看到台风的存在和大小,利用气象卫星资料,可以确定台风中心的位置,减小预报误差,估计台风强度,监测台风移动方向和速度,以及狂风暴雨出现的地区等,对防止和减轻台风灾害起着关键作用。
当台风到达近海时,还可利用雷达监测台风的动向。
气象台根据所得到的各种资料,分析台风的动向,登陆的地点和时间,及时发布台风预报、台风警报或紧急警报。
通过电视,广播等媒介为公众服务,让沿海渔船及时避风回港,同时为各级政府提供决策依据,发布台风预报或紧报是减轻台风灾害的重要措施。
应根据台风预警级别,及时疏散台风可能影响的沿海地区居民,人员应尽可能呆在防风安全的地方,加固港口设施,防止船只走锚、搁浅和碰撞,拆除高层建筑广告牌,预防强暴雨引发的山洪、泥石流灾害。
对暴雨洪涝灾害,根据雨情发展,及时转移滞洪区、泄洪区人员、财产,及时转移城市低洼危险地带以及危房居民,切断低洼地带有危险的室外电源。
一要进一步强化统一指挥的防台风工作体制。
防台风工作涉及面广、综合性强,需要动员全社会各行各业、各部门和广大群众的力量共同组织、共同防御。
应进一步强化政府统一领导下的防台风应急工作体制,加强各级政府防汛抗旱指挥部对台风防御工作的统一指挥职能,进一步明确各级防指成员单位分工负责制,建立统一指挥、部门分工、社会联动的防台风机制,有效地发挥全社会的综合防灾能力。
二要进一步加强临海“黄金海岸”防台风管理。
沿海地区应进一步加强防台风管理,统筹规划,在城镇规划布局、土地开发利用、基础设施建设、公共设施管理等各方面全面加强和规范防台抗灾工作,加强渔业、交通、通讯、电力、旅游、建设、教育等行业防台风建设与管理,加快避风港、避难场所规划建设,提高水利、电力、交通、通讯、供水等基础设施防台风抗灾能力。
三要进一步加强防台风工程体系建设。
海堤工程是防御台风暴潮的第一道防线,是抗御台风灾害最基础的工程设施,应继续加大投入,全面加强工程体系建设,加快海堤达标建设、病险水库除险加固进度,加大风毁、水毁工程修复力度,提高工程设施“防强风、抗强潮、防大洪、排大涝”的综合防御能力。
四要进一步建立防台风预案体系。
福建等省率先开展的“预案到村”工程,是我国防台风预案体系不断建设与完善的桥头堡和试验田,其中福建省已于2007年完成了全省1.4万多个行政村村级应急预案的编制工作,为成功防御台风灾害争取了主动。
五要进一步加强人员转移避险和安置工作。
当前及今后的防台风实践,应当进一步坚持“以人为本,防避结合,科学转移,确保安全”的防御方针。
六要进一步加强防台风宣传教育和群防体系建设。
要把防台风宣传教育和群防体系建设结合起来,广泛动员群众、充分依靠群众,群策群防,切实提高公众的防台风意识和避险自救能力。
七要进一步加强台风监测体系建设。
尤其是对台风本身特征的研究,需要从台风防御工作的需要出发,紧密结合防御实践,不断地从台风生成、发展、减弱、消亡的生命历程着手,从台风本身的结构、强度、云系、水汽等特征入手,从台风移动路径、强度变化、降雨范围等活动规律着眼,从台风可能引发的雨情、水情、风情、潮情、灾情等各个角度,挖掘、丰富、创新台风监测、表征、分析、评价指标,建立更加完善的台风监测预报指标体系,满足不断发展的台风防御工作的需要。
八要进一步加强防台风预警体系建设。
我国山洪灾害发生点多面广。
据统计,近几年台风引发的山洪、泥石流灾害造成人员死亡数占台风灾害总死亡人数的比例高达60%,山洪、泥石流灾害等次生灾害已成为我国台风灾害防御工作的重点和难点。
切实采取有效措施,进一步加强小流域山洪灾害监测预报预警系统建设,避免次生灾害造成重大人员伤亡。
结束语:
台风是自然界天气系统活动的自然现象,它对我国影响巨大,其所带来的灾害以及可能产生的价值值得我们深切关注。
实践表明,只有坚持科学发展观,坚持以人为本的减灾理念,深入分析台风的发生和发展规律,总结台风防御实践中的经验和教训,才能正确地把握台风防御工作的发展方向,不断提高台风防御工作水平,最大限度地减少台风灾害损失。
参考文献:
1.《中国地理》赵传陈传康主编
2.《灾害地质学》李铁锋等编著
3.《近50年台风变化特征及灾害年景评估》徐良炎高歌
4.《我国台风防御工作进展与对策》张志彤刘玉忠许静
5. 中国气象局/
6. 百度百科/view/951.htm?fr=ala0_1_1
7. 灾害地理课堂笔记。