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《科学大众》

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小心,台风来袭·会旋转的风-龙卷风

2012-09-13 18:59:29

策划/ 本刊编辑部     统筹/ 谢 飞

小心,台风来袭

台风大多数发生在夏秋之间。这几年,人们感觉强台风越来越多了。这是因为受到地球温暖化的影响?还是其他的原因?

让我们一起来了解这种被形容为“世界上最强的风暴”——台风吧!

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希腊神话中,台风是个大怪物

台风,英文叫typhoon,希腊语、阿拉伯语叫tufan,发音都和中文特别相似,在阿拉伯语和英语中都是风神的意思。

台风一词源自希腊神话中大地之母盖亚之子Typhon,它是一头长着100 个龙头的魔物,传说这头魔物的孩子们就是可怕的大风。后来,这个字词传入中国,与广东话Toi Fung 融合在一起,就成为Typhoon 一词了。

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台风的特点

台风被形容为“世界上最强的风暴”,风速最高可达每小时300 千米。这些风暴能够持续数日,甚至数周之久,长期以来造成过无数次的沉船和对沿岸地区的破坏事件。

台风发生的规律及其特点主要有以下几点:

1. 有季节性。台风(包括热带风暴)一般发生在夏秋之间,最早发生在5 月初,最迟发生在11 月。

2. 台风中心登陆地点难准确预报。台风的行进路径时有变化,常出人预料,台风中心登陆地点往往与预报不一致。

3. 台风具有旋转性。

4. 破坏性严重。对不坚固的建筑物、架空的各种线路、树木、海上船只、海上网箱养鱼、海边农作物等破坏性很大。

5. 强台风发生常伴有大暴雨、大海潮、大海啸。

6. 强台风发生时,人力不可抗拒,易造成人员伤亡。

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海水温度超过26℃,会发生台风

所谓台风是太平洋上发生的强热带气旋。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并上升,又因为受地转偏向力的影响,流入的空气会旋转起来。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。

台风能够带来倾盆大雨以及由风暴潮引起的内陆洪水。

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台风是这样形成的

第一阶段:积雨云的形成

热带海洋海水的温度升高,大量水分从洋面上蒸发,升入空中。这些水蒸气是台风生成、发展的来源。水蒸气升空时,由于气压变低,水蒸气会膨胀变冷,形成积雨云。

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第二阶段:产生低气压

大量水蒸气上升形成云团的过程中,受地球自转的影响,云团会开始旋转起来(在北半球是逆时针旋转),随着旋转加快,漩涡中心的气压会一点点地下降。气压一旦下降,空气就会变得稀薄,于是周围从温暖海洋来的湿润空气会流入补充,又成为上升气流,携带了更多的水蒸气,形成更厚的旋转的积雨云。

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第三阶段:形成台风

海水蒸发时,从周围夺取了热量。水蒸气在空中形成云的时候,将这些热量又释放了出来。这些热量使空气受热膨胀变轻,因此气压进一步下降,周围湿润的空气再次涌入。这样反复强化,最终形成了台风。

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第四阶段:超强台风的形成

大量水蒸气形成云的时候释放出大量热量,这些热量加热周围的空气,使空气膨胀、上升,成为台风增强的能量。海水温度越高,水蒸气就越多。一旦发生台风,随着水蒸气的不断涌入,将会很快壮大。

台风中最平静的区域是它的中心,称为“风眼”。最强的风位于“风眼墙”,也就是在风眼周围,风力最大。

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台风、飓风和旋风

在可怕的极端天气中,人们还能听到旋风、飓风的名字。其实,台风、飓风、旋风都是一种风,只是发生地点不同,因而叫法也不同。台风发生在北太平洋西部、国际日期变更线以西,包括南中国海;在大西洋或北太平洋东部的热带气旋称为飓风。也就是说在美国一带称飓风,在菲律宾、中国、日本一带叫台风。如果这种热带气旋发生在澳大利亚和印度洋附近,则被称为“旋风”。

据专家介绍,西北太平洋地区是热带风暴活动最频繁的地区,每年登陆我国的台风就有六七个之多。

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增强的风暴

大多数影响欧洲和美国的飓风都源于非洲近海面上的风暴。风暴离开赤道时,风速逐渐变快、开始旋转,在穿越海洋的过程中,如果海面海水温度高,蒸汽充足,风暴将不断增强。当飓风抵达陆地后,如果没有大量水蒸气给予补充,风速便会很快减缓。

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飓风的困扰

飓风来势凶猛,高速旋转的风能将树连根拔起,把房屋摧毁,把船只抛向岸边。随之而来的巨浪将冲破海堤,冲毁陆地上的房屋、庄稼和其他设施,有时倾盆大雨会将内地淹没。它们常常给美国东南部的加勒比海以及孟加拉湾沿岸的亚洲国家带来巨大的涝害。

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全球变暖,台风会来得更猛烈吗

全球变暖最初使空气变暖,接着海水温度上升。因此从海面蒸发的水蒸气会比现在更多。

通常人们认为,形成云的水蒸气增加了,台风发生的次数会跟着增加。但根据科学家的观察,台风的发生次数反而会减少。这是因为大范围的海水温度升高,到处都有大量的水蒸气蒸发,气象差异就会减小,低气压反而难以形成。根据目前的预测,随着全球温暖化加剧,台风的发生次数会减少10% 左右。

 

伴有暴雨的强台风会增加

虽然全球变暖会使台风发生的次数减少,但台风的能量来源——水蒸气比现在增加了,因此预计,台风一旦形成,其能量将会更强更大。因为大量湿润的空气涌入台风里,也许会形成我们迄今从未经历过的强烈台风。伴随着台风的雨云也会发展,一天之内降水量超过100 毫米的暴雨次数预计也会是现在的2倍以上。

 

台风来了怎么办

台风是可以预防的,在科学技术高速发展的今天,用现代化设备已经可以精确地预测出台风的移动方向、登陆地点以及时间。

在台风来临前,要注意收看收听当地气象台站发布的台风灾害性天气预警信息,提前做好相应的准备工作,尽量减少外出,远离低洼地区以及海边等危险地区,在城市里,还要尽量远离树木、广告牌等危险设施和物品。

 

会旋转的风——龙卷风

台风的威力已经令人震惊,还有一种风也具有非常强的杀伤力,那就是龙卷风。

一提起龙卷风,大多数人会联想起美国。世界每年发生的龙卷风大约有1 000 多个,其中800 个左右发生在美国。

龙卷风是猛烈旋转的风,时速可超过300 千米。龙卷风是由非常发达的积雨云形成的。这些积雨云下方,空气缓慢地回旋,上升气流在慢慢交汇,由于促使空气旋转的力量增强,旋转速度急剧加快,积雨云下方到地面形成柱状或是漏斗状的空气旋涡,这就是龙卷风。

关于旋转速度急剧加快的原因有几个学说,但详细情况目前还不是很清楚。不过一般认为,龙卷风的产生,必须要具备3 点:巨大的积雨云,旋转的空气,使旋转加速的上升气流及其他原因。

美国之所以频频发生巨大的龙卷风,是因为它比世界其他地区更容易产生巨大的积雨云。

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龙卷风有多可怕

龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见。龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间,生存时间一般只有几分钟,不过由于风力特别大,所以破坏性也极强。龙卷风经过的地方,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,有时还会把人吸走,危害十分严重。

美国中部的州每年都要经受几十场龙卷风的洗礼。1925 年,一连串的龙卷风爆发于密苏里州、伊利诺斯州和印第安纳州,造成689 人死亡。2000 2 月,一组不合季节的龙卷风扫过美国的乔治亚州,致使100 人受伤,18 人死亡。

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龙吸水——海上龙卷风

龙卷风如果发生在水面上,就会发生“龙吸水”的景象。这时,受龙卷风中心气压极度减小的吸引,水流被吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心向上的涡流。 龙卷风将湖或海里的水卷入空中,形成高高的水柱,远远看去,被龙卷风卷上空中的水柱不仅很像吊在空中晃晃悠悠的一条巨蟒,而且很像一个摆动不停的大象鼻子。但由于重力的作用,液态水不可能长时间待在天上,所以龙吸水过后,吸到天上的水就会落下来形成雨,而且是暴雨。

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