南信工中國天氣學(xué)課件05低緯度和高原環(huán)流系統(tǒng)_第1頁
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文檔簡介

第五章低緯度和高原環(huán)流系統(tǒng)

概述

低緯度大氣運(yùn)動的基本特征

低緯度環(huán)流的基本特征

太平洋副熱帶高壓

南亞高壓

赤道輻合帶

熱帶波動和熱帶渦旋

云團(tuán)

臺風(fēng)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系本章重點(diǎn):西太平洋副熱帶高壓的變動規(guī)律及其對我國大氣的影響影響臺風(fēng)移動的因子臺風(fēng)路徑和臺風(fēng)暴雨南亞高壓的結(jié)構(gòu)和變動特征本章難點(diǎn):

臺風(fēng)疑難路徑一.低緯度地區(qū)的劃分

低緯度地區(qū):一般指30°N-30°S以內(nèi)地區(qū),其中包括熱帶、副熱帶概述南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系熱帶地區(qū):南北半球副熱帶高壓之間所包括的地區(qū),即赤道兩側(cè)盛行東風(fēng)的地帶,隨季節(jié)南北變動。副熱帶地區(qū):盛行東風(fēng)帶與中緯度盛行西風(fēng)帶之間的過度區(qū),即副熱帶高壓活動的區(qū)域。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二、意義:

1低緯度地區(qū)約占全球的一半,其中四分之三左右是海洋。該區(qū)的輻射收入大于支出,其盈余的熱量,可通過大氣和海洋輸送到中、高緯度地區(qū),因此,熱帶地區(qū)是全球大氣運(yùn)動的能量和水汽的輸送的主要源地。熱帶大氣還從地表得到角動量,所以熱帶地區(qū)又是大氣角動量的源區(qū)之一。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

3

低緯地區(qū)許多天氣系統(tǒng)直接影響中高緯地區(qū):熱帶地區(qū)的大氣環(huán)流除哈得來環(huán)流和信風(fēng)環(huán)流外,還有許多大型的環(huán)流系統(tǒng),如熱帶輻合帶、副熱帶高壓和季風(fēng)環(huán)流等。它們的強(qiáng)弱和變化不但影響著熱量和角動量的輸送,而且影響著天氣系統(tǒng)的產(chǎn)生和活動,這對中、高緯度地區(qū)和熱帶地區(qū)都有直接的影響。三、青藏高原對大氣環(huán)流的影響南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.1

低緯度大氣運(yùn)動的

基本特征中、低緯大氣運(yùn)動的重要差別

低緯度地區(qū)風(fēng)場和氣壓場的關(guān)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一、中、低緯大氣運(yùn)動的重要差別㈠低緯度:f很小,不能滿足地轉(zhuǎn)風(fēng)關(guān)系,天氣尺度系統(tǒng)具有非地轉(zhuǎn)特征,行星尺度運(yùn)動具有準(zhǔn)地轉(zhuǎn)特征。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系科里奧利參數(shù)很小,氣壓場的水平梯度比在中、高緯度地區(qū)要小,流場的水平差異卻十分明顯。一個(gè)天氣系統(tǒng)的發(fā)生,往往先出現(xiàn)流場的渦旋,輻合和輻散,以及風(fēng)的水平切變和鉛直切變,氣壓場則只有當(dāng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的對流運(yùn)動后,特征才逐漸明顯。同中,高緯地區(qū)相比,熱帶流場的變化顯得更為重要。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈡凝結(jié)潛熱效應(yīng)對垂直運(yùn)動和散度場具有顯著影響。

熱帶大氣中凝結(jié)潛熱的釋放對大尺度運(yùn)動系統(tǒng)的水平散度和垂直速度有顯著的影響南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二、低緯度地區(qū)風(fēng)場和氣壓場的關(guān)系1、天氣分析:流線分析、衛(wèi)星云圖分析,風(fēng)的鉛直和水平切變分析、速度位勢場分析和層結(jié)穩(wěn)定度分析等

熱帶天氣預(yù)報(bào)方法,廣泛應(yīng)用統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法和數(shù)值預(yù)報(bào)方法。前者如臺風(fēng)路徑的相似預(yù)報(bào),后者如正壓模式數(shù)值預(yù)報(bào)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2實(shí)際風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)比較實(shí)際風(fēng)與地轉(zhuǎn)風(fēng)隨緯度的變化南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系3熱帶地區(qū)風(fēng)與動力位能的關(guān)系Φ為動力位能η為絕對渦度南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系4次天氣尺度的旋轉(zhuǎn)風(fēng)特征

無論渦度大于零還是小于零,即無論流線是氣旋性轉(zhuǎn)變還是反氣旋性轉(zhuǎn)變,都對應(yīng)動力位勢場低值區(qū)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

§5.2

低緯度環(huán)流的基本特征

平均氣壓場和流場

平均溫度場和濕度場

鉛直環(huán)流的緯向不對稱特性

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一、平均氣壓場和流場

㈠平均氣壓場:

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1月7月7月北半球亞洲大陸冷高壓大西洋、太平洋副高赤道低壓槽亞洲熱低壓大西洋太平洋副高變強(qiáng)明顯低壓槽南半球大陸熱低壓大西洋、印度洋、太平洋副高澳洲冷高壓大西洋、印度洋、太平洋副高南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一月氣壓場南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系七月氣壓場南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

㈡流場

1低層(梯度風(fēng)高度)(1)存在季風(fēng)(monsoon):

冬季亞洲東北季風(fēng)

夏季亞洲西南季風(fēng)

信風(fēng)(tradewind)又稱貿(mào)易風(fēng)。(2)熱帶輻合帶(ITCZ)IntertropicalConvergenicZone南北兩支信風(fēng)交匯地帶,隨季節(jié)南北移動南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系梯度風(fēng)高度gradientwindlevel:Sameasgeostrophicwindlevel—ThelowestlevelatwhichthewindbecomesgeostrophicinthetheoryoftheEkmanspiral,proportionalto(ν/sinφ)?,whereνisthekineticeddyviscosityandφthelatitude.Inpracticeitisobservedthatthegeostrophicwindlevelisoftenbetween1and2km,anditisassumedthatthismarkstheupperlimitoffrictionalinfluenceoftheearth'ssurface.ThegeostrophicwindlevelmaybeconsideredtobethetopoftheEkmanlayerandplanetaryboundarylayer,thatis,thebaseofthefreeatmosphere.南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

一月七月梯度風(fēng)高度上的合成風(fēng)流線南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2對流層高層的風(fēng)壓場冬季:地中海、日本沿海和美國東南部上空三個(gè)副熱帶急流中心,日本沿海上空的急流最強(qiáng)。南太平洋中部、南大西洋中部以及印度洋上空呈現(xiàn)為洋中槽,或稱為熱帶對流層上部槽(TUTT:tropicalupper-tropospherictrough)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系200hPa平均流場(冬季)地中海急流中心日本急流中心美國東南急流中心洋中槽洋中槽南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系夏季:南壓高壓、墨西哥高壓、西非高壓、太平洋和大西洋中部的洋中槽,以及亞洲和赤道非洲上空的熱帶東風(fēng)急流南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系200hPa平均流場(夏季)洋中槽洋中槽墨西哥高壓西非高壓南壓高壓南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二、平均溫度場和濕度場㈠溫度場特點(diǎn):溫度水平分布均勻,年較差小南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系海平面氣溫平均年較差南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系12月-2月300hPa溫度分布圖W表示暖,C表示冷南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系暖區(qū)冷舌冷舌暖區(qū)暖區(qū)6月-8月300hPa溫度分布圖W表示暖,C表示冷南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈡濕度場特點(diǎn):

潮濕,相對濕度百分之七十以上。逆溫層以上干,以下濕。

冬季:有三個(gè)比濕大值區(qū)

夏季:兩個(gè)比濕大值區(qū)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系850hPa比濕分布圖M表示暖,D表示冷

一月七月南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系北緯(度)南緯(度)西太平洋冬季經(jīng)圈環(huán)流三、鉛直環(huán)流的緯向不對稱特性

1經(jīng)圈鉛直環(huán)流的緯向不對稱性南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系北緯(度)南緯(度)東太平洋冬季經(jīng)圈環(huán)流南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系北緯(度)南緯(度)西太平洋夏季經(jīng)圈環(huán)流南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系東太平洋夏季經(jīng)圈南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系55-140°E,冬季經(jīng)圈環(huán)流南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系75-110°E,冬季經(jīng)圈環(huán)流南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系緯圈鉛直環(huán)流的緯向差異南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.3

太平洋副熱帶高壓副熱帶高壓:出現(xiàn)于對流層中下層,位于大洋上的暖性高壓按慣例稱為副熱帶高壓高原高壓(大陸高壓):出現(xiàn)在對流層上層,位于高原大陸上的暖高壓稱為高原高壓。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

太平洋副熱帶高壓的概況與結(jié)構(gòu)

西太平洋副熱帶高壓的變動與我

國天氣的關(guān)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一.太平洋副熱帶高壓的概況與結(jié)構(gòu)㈠太平洋副熱帶高壓的概況1.定義:形成和活動于副熱帶地區(qū)的暖性高壓,是控制副熱帶地區(qū)的大型天氣系統(tǒng),是大氣環(huán)流的重要成員之一。2.概況

常年存在,穩(wěn)定少動的深厚暖性系統(tǒng),夏季強(qiáng)大范圍廣,冬季比較弱,范圍小南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系3.表現(xiàn):中層最明顯(500hpa)①太平洋副高:對我國影響最大

②大西洋副高

③北非副高南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系北半球7月500hPa平均等高線南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系4.表達(dá):

(1)500hpa:588位勢什米包圍的區(qū)域。

700hpa:316位勢什米包圍的區(qū)域。

850hpa:148位勢什米包圍的區(qū)域。

(2)脊線的位置:東西風(fēng)分界線,靠近120°E

(3)衛(wèi)星云圖:黑色無云或黑色少云區(qū)。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈡太平洋副熱帶高壓的結(jié)構(gòu)1.溫度場及濕度場

溫度:暖區(qū),暖中心與高壓中心不完全重合。低層有逆溫存在。濕度:脊中比較干燥,南北兩側(cè)有濕區(qū),逆溫層底部濕度大,上部濕度比較小。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

2.副高脊線

西西南-東東北走向

500百帕以下各層都較一致,緯度位置隨高度有很大變化:冬季,從地面向上,副熱帶高壓脊軸線隨高度向南傾斜,到300百帕以后,轉(zhuǎn)為向北傾斜;夏季,對流層中部以下多向北傾斜,向上則垂直,較高層后又向南傾斜。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系3.風(fēng)場

太平洋副熱帶高壓脊線附近氣壓梯度較小,水平風(fēng)速也較??;而其南北兩側(cè)的氣壓梯度較大,水平風(fēng)速也較大。南北兩側(cè)有急流。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1958年8月21日沿115°E剖面東西向風(fēng)速分量南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系4.渦度場與散度場

在各高度上,相對渦度的分布,在副熱帶高壓區(qū)內(nèi)基本上都是負(fù)值,而且渦度場相對于高壓表現(xiàn)得很勻稱。負(fù)渦度區(qū)的范圍和強(qiáng)度均隨高度而增大。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1959年8月21日08時(shí)沿117.5°E剖面上相對渦度南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系高壓內(nèi)部的散度場分布要比渦度場復(fù)雜??傊?,在高壓區(qū)內(nèi),低層以輻散占優(yōu)勢,但主要位于高壓南部,而北部尤其而北側(cè)多為輻合區(qū)。高層內(nèi),北部為輻散,南部為輻合,并擴(kuò)展到中心部分,輻合輻散強(qiáng)度均很大。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1959年8月21日08時(shí)沿117.5°E剖面上的散度南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

5.垂直速度副高南部,輻散下沉,潮濕。中心附近下沉逆溫存在。在對流層中上層,高壓脊軸南側(cè)存在著廣大的下沉運(yùn)動,北側(cè)及脊軸附近有上升運(yùn)動,再北側(cè)又有下沉運(yùn)動,因之在高壓脊軸附近有一反(經(jīng)圈)環(huán)流,而其兩側(cè)各有一正(經(jīng)圈)環(huán)流。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1959年8月21日08時(shí)沿117.5°E南北剖面圖(點(diǎn)劃線為高壓脊軸線)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二.西太平洋副熱帶高壓的變動與我國天氣的關(guān)系㈠西太平洋副熱帶高壓的變動

1.副高的表示

(1)副高脊線:副高內(nèi)東西風(fēng)分界線,在副高脊線上,東西風(fēng)速為零,我國常用120°

E上副高脊線所在緯度變化來表示副高的南北移動。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系(2)副高西伸脊點(diǎn):500hPa月平均圖上,588線最西端所在的經(jīng)度表示副高西伸脊點(diǎn)的位置。(3)面積指數(shù):取500hPa月平均圖上10°N

以北,110-180°E范圍內(nèi)588線所包含的范圍,用來表示副高的強(qiáng)度。2.副高脊線季節(jié)性變動對我國天氣的影響(多年平均)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系副高脊線(110-130°E)天氣4-5月,15°N附近華南進(jìn)入雨季6月中旬,第一次北抬20°N左右江淮出現(xiàn)梅雨,華南雨季結(jié)束,相對干旱7月上中旬,第二次北跳25°N左右梅雨結(jié)束,雨帶移到黃淮流域,熱帶天氣系統(tǒng)活躍8月初,北移到30-35°N華北東北雨季,長江流域伏旱9月上旬,迅速南撤25°N雨帶回到淮河流域,華西出現(xiàn)秋雨9月底10月初,南撤到20°N以南

秋雨結(jié)束南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系3.中-短期變動:

①東-西進(jìn)退:西伸北進(jìn),東撤南退

②形態(tài)變化南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈡西太平洋副熱帶高壓變動與周圍天氣系統(tǒng)的關(guān)系

1.與西風(fēng)帶短波槽脊的關(guān)系當(dāng)東移的是發(fā)展強(qiáng)大的槽、脊時(shí),它們就會造成西太平洋副高的短期變化。當(dāng)深槽移近它時(shí),它就東撤、南退;當(dāng)強(qiáng)脊移近它時(shí),它便西伸、北進(jìn)。與槽脊的強(qiáng)度有關(guān)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2.與大陸高壓的關(guān)系

①和青藏高原的關(guān)系

夏季,500百帕圖上,在西藏高原地區(qū)有分裂的暖高壓中心出現(xiàn)(簡稱青藏高壓)

當(dāng)其東移入海并入西太平洋副高時(shí),引起后者明顯的西進(jìn)。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系②和華北暖高壓的關(guān)系當(dāng)華北暖高壓并入西太平洋副高時(shí),可使西太平洋副熱帶高壓脊的形狀發(fā)生較大的變化,脊線可從原來的東西向轉(zhuǎn)為南北向,甚至可在較北地區(qū)出現(xiàn)閉合高壓中心。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

③和大陸冷高壓的關(guān)系

初夏或秋季,從我國大陸東移入海,剛一入海的階段有冷平流,可使西太平洋副高脊減弱東撤;而當(dāng)冷高漸漸變性增暖并入西太平洋副高后,西太平洋高壓脊往往加強(qiáng)西伸。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系3.和臺風(fēng)的關(guān)系

一般臺風(fēng)沿高壓外圍移動,受其外圍氣流“操縱”。當(dāng)西太平洋副高呈東西狀,副熱帶高壓脊較弱時(shí),臺風(fēng)可穿過其脊,時(shí)期斷裂。4.和赤道反氣旋的關(guān)系

夏季,當(dāng)赤道反氣旋隨著赤道輻合帶向北推進(jìn),進(jìn)入到我國華南地區(qū)時(shí),可與西伸的副熱帶高壓打通合并使副高加強(qiáng)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系副熱帶高壓和轉(zhuǎn)向臺風(fēng)的關(guān)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系臺風(fēng)移動使太平洋高壓脊斷裂南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

5.與副熱帶長波流型調(diào)整的關(guān)系

盛夏,在北半球副熱帶范圍內(nèi)流型表現(xiàn)為6-7個(gè)波,其平均波長約為50-60個(gè)經(jīng)度。預(yù)報(bào)我國東部地區(qū)副熱帶高壓建立與否,特別要注意80°E的長波槽是否將建立,當(dāng)該區(qū)有槽產(chǎn)生時(shí),則我國東部地區(qū)將有一次副熱帶高壓的建立過程。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1958年7月16-25日300hPa平均圖南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.4南亞高壓定義:南亞高壓是夏季出現(xiàn)在青藏高原及鄰近地區(qū)上空的對流層上部的大型高壓系統(tǒng),又稱青藏高壓或亞洲季風(fēng)高壓南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南亞高壓的結(jié)構(gòu)特征南亞高壓的活動特征

南亞高壓對我國和亞洲天氣的影響

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南亞高壓的結(jié)構(gòu)特征㈠形成:高原熱力作用㈡結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

1.具有行星尺度的反氣旋環(huán)流

2.是對流層上部的暖高壓3.具有獨(dú)特的垂直環(huán)流4.具有潮濕不穩(wěn)定特征,對流活動非常活躍南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二.南亞高壓的活動特征

1、季節(jié)性變化2、短中期變化:東西振蕩。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南亞高壓在夏季期間變動可分為三個(gè)基本的天氣型過程:東部型過程:中心位于90°N以東,長江流域少雨西部型過程:中心位于90°N以西,長江流域多雨帶狀型過程:過度型南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系三.南亞高壓對我國和亞洲天氣的影響

㈠南亞高壓脊線的位置和變動與我國主要雨帶位置和季節(jié)性變化有密切關(guān)系。㈡南亞高壓主要中心的位置和東西振蕩與我國主要雨帶中的中期變化也有密切的關(guān)系。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈢南亞高壓進(jìn)入高原到退出高原之間的時(shí)期,剛好是高原的雨季。

㈣南亞高壓與日本夏季的天氣也有密切關(guān)系。

㈤南亞高壓和印度季風(fēng)槽的活動也有密切關(guān)系。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.5赤道輻合帶

概況

ITCZ的季節(jié)變化

ITCZ的短期變化

ITCZ結(jié)構(gòu)與天氣

ITCZ短期變化的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一.概況1定義:赤道輻合帶又稱熱帶輻合帶、赤道鋒,赤道槽,是南北半球兩個(gè)副熱帶高壓之間氣壓最低、氣流匯合的地帶,也是熱帶地區(qū)主要的、持久的大型天氣系統(tǒng),有時(shí)甚至可以環(huán)繞地球一圈。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2分類:

(1)信風(fēng)帶:南半球東南信風(fēng)和北半球東北信風(fēng)匯合的地帶,輻合帶中吹東風(fēng)(2)無風(fēng)帶:南半球東南信風(fēng)越赤道后轉(zhuǎn)向?yàn)槲黠L(fēng),和北半球東北信風(fēng)匯合的地帶,風(fēng)很小,幾乎靜風(fēng)。也叫靜風(fēng)輻合帶,靜風(fēng)赤道槽南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南北半球赤道輻合帶模式南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二.ITCZ的季節(jié)變化

主要是季風(fēng)輻合帶的變化,信風(fēng)輻合帶位置變化不大

冬季:偏南

夏季:偏北南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系三.ITCZ的短期變化:

㈠不活躍型

云系:分布散亂的信風(fēng)云系。ITCZ由SE和NE匯合而成,ITCZ呈東西走向,不利于臺風(fēng)的發(fā)生發(fā)展。

㈡活躍型

南半球冷空氣強(qiáng),ITCZ偏北。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系四.ITCZ結(jié)構(gòu)與天氣

㈠結(jié)構(gòu):

1.絕大多數(shù)隨高度向南傾斜,也有幾乎近于垂直的。

2.與濕中心相結(jié)合,位于ITCZ的南側(cè)。

3.溫差很小,一般小于3℃。

4.ITCZ中高層以輻散為主,低層以輻合為主。㈡天氣:

降水天氣分布不連續(xù)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系五.ITCZ短期變化的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

㈠副高的變動

㈡冷空氣(冬季)

㈢臺風(fēng)的影響南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.6熱帶波動和熱帶渦旋

東風(fēng)波

赤道反氣旋

洋中槽內(nèi)的高空低渦南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一、東風(fēng)波1含義:副高南側(cè)對流層中下層,常存在一個(gè)槽或氣旋性曲率最大處,呈波狀形自東向西移動。出現(xiàn)在東風(fēng)帶中,故稱為東風(fēng)波。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系A(chǔ)pproximatelocation,amplitudeandwavelengthofeasterlywaves南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系ThedevelopmentofeasterlywavesoffthewestcoastofAfrica南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系Relationshipbetweentroughs,ridgesandatmosphericpressureineasterlywaves

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

2結(jié)構(gòu)與天氣:

第一種:經(jīng)典的東風(fēng)波

(1)波槽呈南北走向。槽前是東北風(fēng);槽后是東南風(fēng)。

(2)東風(fēng)風(fēng)速隨高度減小,波槽隨高度略向東傾斜。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系Regionsofconvergenceanddivergenceinaneasterlywave

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系Locationsofascentandsubsidenceinaneasterlywaveinrelationtothetroughaxis南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系Locationofconvergenceanddivergenceinaneasterlywaveinrelationtothetroughaxis南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系Streamlinesatdifferentheightsthroughaneasterlywave.Streamlinesand

windbarbsoftotalflowfieldforcompositeAfricanwaveat(A)surface,(B)850mb,

(C)700mb,and(D)200mb.南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系(3)對流層低層槽后輻合,槽前輻散。高層相反。

(4)天氣產(chǎn)生于槽后。

(5)伸展高度6-7km。

(6)波長1000-1500km。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系第二種:華南地區(qū),SW季風(fēng)之上的東風(fēng)波(5km以上)

(1)出現(xiàn)在SW季風(fēng)之上,5-12km,強(qiáng)度隨高度增強(qiáng)。

(2)東風(fēng)波風(fēng)速隨高度增強(qiáng)。

(3)低層槽前輻合,槽后輻散。高層相反。

(4)壞天氣出現(xiàn)在槽前及槽區(qū)附近。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系InvertedVcloudpatterncausedbyconvectionalonganeasterlywave南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

3東風(fēng)波的形成與移動

(1)東風(fēng)波的成因:西風(fēng)槽伸入低緯地區(qū)而形成的典型情況(2)東風(fēng)波在海上形成后,自西向東移動,移向與波槽垂直,移速一般比較穩(wěn)定,約為20-25公里/小時(shí)。

(3)東風(fēng)波有時(shí)可發(fā)展成熱帶低壓,有的則可發(fā)展成為臺風(fēng)。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系(4)東風(fēng)波移至大陸后,都會減弱消失。影響東南沿海。

(5)南海低層如有熱帶低壓存在,東風(fēng)波移到熱帶低壓上空時(shí),可促使熱帶低壓發(fā)展成為臺風(fēng)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二.赤道反氣旋1

赤道緩沖帶:風(fēng)向轉(zhuǎn)變或氣流的轉(zhuǎn)換帶,南半球的東南信風(fēng)越過赤道后,受地轉(zhuǎn)偏向力的作用,發(fā)生反氣旋性彎曲,轉(zhuǎn)變?yōu)閟w風(fēng)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2赤道反氣旋

赤道緩沖帶在適當(dāng)條件下,可以加強(qiáng)發(fā)展,形成反氣旋中心,此反氣旋中心稱之為赤道反氣旋。3赤道反氣旋形成過程4天氣

赤道反氣旋中心附近,靜風(fēng),云淡,

SW季風(fēng)中斷,對臺風(fēng)有影響。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系三.洋中槽內(nèi)的高空低渦太平洋中部和大西洋中部的上空,對流層高層存在以條東北-西南向的低槽,其西側(cè)有時(shí)僅有明顯的風(fēng)切變,有時(shí)則會發(fā)生和發(fā)展一連串的冷渦自東向西移動,這種高空低渦有時(shí)能發(fā)展到地面,在有利條件下引發(fā)臺風(fēng)生成。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.7云團(tuán)

定義

活動

種類

結(jié)構(gòu)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一.定義:在熱帶地區(qū)衛(wèi)星云圖上經(jīng)常出現(xiàn)的直徑達(dá)4個(gè)緯距以上的白色密蔽云區(qū),稱為云團(tuán)。伴有大風(fēng)暴雨。許多熱帶天氣系統(tǒng)如熱帶輻合帶,熱帶風(fēng)暴等都是由熱帶云團(tuán)組成或發(fā)展起來的。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系由于熱帶低層大氣的溫度很高且很潮濕,所以熱帶地區(qū)中下層的大氣經(jīng)常處于不穩(wěn)定狀態(tài),極有利于對流的發(fā)展。熱帶的對流云系很旺盛,成千成百個(gè)巨大的積雨云經(jīng)常聚集在一起,組成了熱帶特有的云團(tuán)。強(qiáng)烈的熱帶天氣系統(tǒng)如臺風(fēng)等的發(fā)生和發(fā)展,都和這種云團(tuán)的活動有密切的關(guān)系。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二.活動:

7-9月活動頻繁:40個(gè)云團(tuán)/月,大部分在1-2天消失,維持3天以上的云團(tuán)往往發(fā)展成為臺風(fēng)。三.種類:

㈠尺度較小的“爆米花狀”云團(tuán):云取寬度小于一個(gè)緯距,包含10個(gè)積雨云群。夏季青藏高原、南美洲熱帶地區(qū),日變化明顯,午后發(fā)展,夜晚消失。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈡一般云團(tuán)(一般4*4緯距):出現(xiàn)在ITCZ中,水平范圍在2-12個(gè)緯距。一個(gè)云團(tuán)由許多積雨云胞組成,頂部常有卷云幡,是熱帶氣旋、東風(fēng)波和臺風(fēng)的主要來源。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈢季風(fēng)云團(tuán):6-9月間出現(xiàn)在東南亞及鄰近海上,隨季風(fēng)的推進(jìn),云團(tuán)呈爆發(fā)性的向北發(fā)展。南北寬度由幾個(gè)緯距到10個(gè)緯距。東西長可達(dá)20-40個(gè)經(jīng)度,是地球上規(guī)模最大的云團(tuán)。它與西南季風(fēng)活動的關(guān)系密切,故稱為季風(fēng)云團(tuán)。季風(fēng)云團(tuán)常可造成暴雨天氣。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系四.結(jié)構(gòu):中小型對流云系組成㈠中型對流云系(活躍的深對流云胞),10-100km,生命史是幾個(gè)小時(shí)至一天。垂直結(jié)構(gòu)分為:流入層、對流層和流出層

㈡小型對流云系(孤立的對流云胞),4-10km,生命史是三十分鐘至幾個(gè)小時(shí)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系§5.8臺風(fēng)

概述

臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)

臺風(fēng)的移動及其預(yù)報(bào)

臺風(fēng)的形成與發(fā)展南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系一概述1定義:發(fā)生在熱帶海洋上空具有暖中心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈氣旋性渦旋,總伴有狂風(fēng)暴雨,常給受影響地區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害。水平尺度:大的直徑在1000Km以上(最外圍的閉合等壓線);小的直徑只有200-300Km(豆臺風(fēng))。

垂直伸展:氣旋性環(huán)流一般都可伸展到300-100hPa(9-16Km)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

西太平洋上(中、日等國)稱其為臺風(fēng)Typhoon;東太平洋上(歐美等國)稱其為颶風(fēng)Hurricane;印度洋上(印度等阿拉伯國家)稱其為熱帶風(fēng)暴。就全球來說每年發(fā)生80個(gè)臺風(fēng)(包括熱帶風(fēng)暴),其中北半球的臺風(fēng)(占全球總數(shù)的73%)明顯多于南半球(占27%),而且無論北半球南半球,臺風(fēng)大多數(shù)發(fā)生在大洋的西部。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2臺風(fēng)源地主要在赤道兩側(cè)低緯地帶的

八個(gè)海區(qū)1.西北太平洋(包括南海)36%;2.孟加拉灣10%;3.阿拉伯海3%;4.西北大西洋11%;南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系5.東北太平洋16%;6.西南太平洋11%;7.東印度洋3%;8.西南印度洋10%。而南太平洋和東南太平洋則極少有臺風(fēng)生成,赤道上也沒有臺風(fēng)生成,絕大部分臺風(fēng)出現(xiàn)在南北緯5°-20°地區(qū)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系3臺風(fēng)的命名

每個(gè)熱帶氣旋不但有名字而且還有序號,它采用了4位數(shù)字編號,前2位數(shù)字表示年份,后2位數(shù)字表示當(dāng)年熱帶氣旋的順序號。每年在180°E以西,赤道以北太平洋(包括南海海域)洋面上生成的熱帶氣旋統(tǒng)一編號,并按照其強(qiáng)度變化分別稱為第幾號熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)。如果臺風(fēng)強(qiáng)度減弱,臺風(fēng)的序號不變,再改稱為熱帶風(fēng)暴或熱帶低壓。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1998年12月1-7日,世界氣象組織臺風(fēng)委員會亞太地區(qū)成員國在菲律賓馬尼拉舉行了臺風(fēng)委員會第31屆會議,臺風(fēng)委員會區(qū)域氣象中心設(shè)在日本東京臺風(fēng)中心,每年由他們負(fù)責(zé)向成員國發(fā)布熱帶風(fēng)暴(強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺風(fēng))的強(qiáng)度、名稱、編號順序以及編報(bào)理由。目前發(fā)布的臺風(fēng)消息或警報(bào)名稱啟用新的西北太平洋和南海地區(qū)熱帶氣旋命名表。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系熱帶低壓(TD):中心附近最大風(fēng)力<8級熱帶風(fēng)暴(TS):中心附近最大風(fēng)力8~9級強(qiáng)熱帶風(fēng)暴(STS):中心附近最大風(fēng)力10-11級臺風(fēng)或颶風(fēng)(TY):中心附近最大風(fēng)力≥12級4熱帶氣旋的分級南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系5臺風(fēng)發(fā)生季節(jié)北半球集中在7-10月,8、9月最多臺風(fēng)強(qiáng)度臺風(fēng)的強(qiáng)度是以臺風(fēng)中心地面最大風(fēng)速和臺風(fēng)中心海平面最低氣壓為依據(jù)的。近中心風(fēng)速越大,中心氣壓越低,則臺風(fēng)越強(qiáng)。7臺風(fēng)生命史平均一星期,短的只有2-3天,最長可達(dá)一個(gè)月左右。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系西太平洋地區(qū)的臺風(fēng)活動西太平洋包括我國南海是全球臺風(fēng)發(fā)生最多的地區(qū),生成源地:南海中、北部,菲律賓以東到關(guān)島,即10°-25°N,110°-150°E。據(jù)49-69臺風(fēng)年統(tǒng)計(jì),每年平均28.6個(gè)。最多,40個(gè)(1967年),最少20個(gè)(1951年)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系平均每年有20個(gè);最多的是南海占60.4%,其次是東海33%。(表8-1)進(jìn)入近海地區(qū)臺風(fēng)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系海區(qū)1海區(qū)2海區(qū)3海區(qū)41949-1969年4個(gè)海區(qū)臺風(fēng)活動逐月平均數(shù)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系在我國登陸的臺風(fēng)在我國登陸的臺風(fēng)平均每年7.4個(gè);最多的是華南沿海58.1%,其次是華東沿海37.5%。(表8-2)7-10月,是臺風(fēng)活動的集中時(shí)期,登陸的臺風(fēng)數(shù)占全年總數(shù)的81.86%;8、9月,最突出,往往也最強(qiáng);2-4月,最少,活動位置也偏南。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1949-1979年4個(gè)沿海地區(qū)臺風(fēng)逐月平均登陸次數(shù)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系西北太平洋臺風(fēng)路徑特點(diǎn)在各個(gè)季節(jié),臺風(fēng)的平均移動路徑是不相同的:在冬季和春季(11—5月):

臺風(fēng)主要是在東經(jīng)130度以東的海上轉(zhuǎn)向北上,以及在北緯16度以南往西進(jìn)入南海中南部,或者在越南南方登陸。只有少數(shù)臺風(fēng)在東經(jīng)120-125度之間的近海轉(zhuǎn)向北上。少數(shù)臺風(fēng)也可以在廣東登陸,但絕大多數(shù)出現(xiàn)在5月和11月。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系在6月和10月:

除了在東經(jīng)125度以東的海上轉(zhuǎn)向北上的臺風(fēng)以外,西行進(jìn)入南海的臺風(fēng)路徑比冬、春季節(jié)偏北得多,主要是在北緯15-20度之間。其中有很少一部分登陸廣東沿海,極少數(shù)的登陸臺灣、福建、浙江等省。到了7月-9月臺風(fēng)季節(jié):

主要的臺風(fēng)路徑呈現(xiàn)往北、往西偏移的趨勢。有相當(dāng)多的臺風(fēng)在我國沿海登陸,對我國影響極大。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系各季臺風(fēng)路徑移動頻數(shù)圖(取每2.5X2.5度經(jīng)緯距內(nèi),1949-1969年的臺風(fēng)出現(xiàn)頻數(shù))南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系各季臺風(fēng)路徑移動頻數(shù)圖(取每2.5X2.5度經(jīng)緯距內(nèi),1949-1969年的臺風(fēng)出現(xiàn)頻數(shù))南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系各季臺風(fēng)路徑移動頻數(shù)圖(取每2.5X2.5度經(jīng)緯距內(nèi),1949-1969年的臺風(fēng)出現(xiàn)頻數(shù))南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系二臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)㈠臺風(fēng)氣壓場特性:

臺風(fēng)是一個(gè)深厚的低氣壓,中心氣壓很低。臺風(fēng)周圍等壓線密集,氣壓水平梯度大。垂直方向氣壓梯度隨高度減小,到一定高度轉(zhuǎn)為高壓,但低壓范圍可直到平流層底部。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系如1956年8月1日的大臺風(fēng)(圖),23h-24hP下降29.5hPa,臺風(fēng)移速為20Km/時(shí),按時(shí)空轉(zhuǎn)換可知

中心附近:臺風(fēng)區(qū)空間等壓面呈漏斗狀分布(圖),臺風(fēng)是暖性系統(tǒng),從靜力學(xué)觀點(diǎn)考慮,低壓環(huán)流應(yīng)隨高度減弱,但因低層渦旋太深了,所以低壓環(huán)流厚度仍可達(dá)300-200hPa。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1956年8月1日20時(shí)地面圖中的臺風(fēng)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1956年8月1日18時(shí)至2日7時(shí)石浦氣壓時(shí)間曲線南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈡臺風(fēng)流場特性:1.臺風(fēng)內(nèi)低空風(fēng)場的水平結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)不同的部分臺風(fēng)大風(fēng)區(qū):亦稱臺風(fēng)外圈,直徑一般約為400-600公里,有的可達(dá)8-10個(gè)緯距,外圍風(fēng)力可達(dá)15米/秒,向內(nèi)風(fēng)速急增。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系臺風(fēng)渦旋區(qū):亦稱臺風(fēng)中圈,是圍繞臺風(fēng)分布著的一條最大風(fēng)速帶,寬度平均為10-20公里。是臺風(fēng)破壞力最猛烈、最集中的區(qū)域。

臺風(fēng)眼區(qū):亦稱臺風(fēng)內(nèi)圈。在此圈內(nèi),風(fēng)速迅速減小或靜風(fēng)。其直徑一般為10-60公里,大多呈圓形,也有呈橢圓形的,大小和形狀常多變。

南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2.在垂直方向上,臺風(fēng)可分為三層3Km以下為內(nèi)流層,有顯著向中心輻合的氣流,最強(qiáng)流入在500m高度;10Km以上為外流層,氣流主要是想外輻傘,200hPa以上有最強(qiáng)流出;3-10Km流入流出相應(yīng)氣旋,主要表現(xiàn)為切向運(yùn)動,所以也叫切向運(yùn)動層。

如1960年9月,颶風(fēng)“唐娜”的對流層高層和低層的風(fēng)場,它說明了流入層和流出層的水平風(fēng)場特征(圖)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

a)對流層低層b)對流層高層

唐娜颶風(fēng)的環(huán)流(水平距離單位海里,風(fēng)速單位海里/小時(shí))南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系㈢低層渦度場特性

自然坐標(biāo)系中表示,其由流線的曲率,風(fēng)速的大小和風(fēng)速沿流線的法線方向的變化決定。

在臺風(fēng)范圍內(nèi),K、V都是正值,而

在最大風(fēng)速環(huán)內(nèi)為負(fù)值,以外為正值。由此相對渦度在臺風(fēng)眼區(qū),ζ>0;最大風(fēng)速以外,ζ視前兩項(xiàng)大小而定。(圖)南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系(四)臺風(fēng)區(qū)溫度場特征

臺風(fēng)熱力性質(zhì)的主要特征:具有暖中心結(jié)構(gòu)。發(fā)展成熟的臺風(fēng),在臺風(fēng)眼區(qū)的對流層中上層,有明顯的暖核存在,一般臺風(fēng)在這一高度上,眼區(qū)溫度都可高出周圍10℃以上,暖核一般都出現(xiàn)在300hPa至200hPa高度上,在眼壁附近,半徑為20-50公里的環(huán)形帶上,有非常強(qiáng)的(徑向溫度梯度)存在,曾探測到8-9℃/20-30Km的記錄。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

1964年10月1日Hilla颶風(fēng)的溫度距平垂直剖面(oC)相對于平均熱帶大氣南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系(五)云墻和螺旋云帶臺風(fēng)眼區(qū)外圍的一個(gè)圓環(huán)狀的云區(qū)稱云墻或眼壁。云墻寬度一般為20-30Km,云高一般可達(dá)15Km,上升速度可達(dá)5-13m/s,最強(qiáng)降水及破壞性最大的風(fēng)邊都發(fā)生在這里。外側(cè)云帶寬窄不一,可由十多公里到數(shù)百公里,分布疏密不一,都是由對流云群組成的,發(fā)展著的臺風(fēng)常拖有很長的尾巴,其實(shí)際上也即是水汽輸送帶。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系1984年7月熱帶風(fēng)暴Cary中心的照片南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系眼壁南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系仰視圖南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系螺旋云帶南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

三臺風(fēng)的移動及其預(yù)報(bào)西移路徑轉(zhuǎn)向路徑西北移路徑異常路徑㈠基本路徑四條路徑(圖):南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系(二)影響臺風(fēng)移動的因子1渦旋運(yùn)動方程假設(shè):臺風(fēng)形狀為一正園形;相對中心呈對稱分布。即:vθ1=vθ2=vθ3=vθ4vr1=vr2=vr3=vr4在固定坐標(biāo)系中,如不計(jì)摩擦,空氣的運(yùn)動方程為:2341南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系取一移動直角坐標(biāo)系(),原點(diǎn)取在臺風(fēng)中心,該坐標(biāo)系隨臺風(fēng)一起移動,其移速為:有:其中,是臺風(fēng)區(qū)空氣質(zhì)點(diǎn)相對于臺風(fēng)中心的運(yùn)動分量,代入運(yùn)動方程經(jīng)移項(xiàng)整理后可得:南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系這是臺風(fēng)區(qū)內(nèi)任一單位質(zhì)量空氣的運(yùn)動方程。對上式中各項(xiàng)乘以ρ后,對整個(gè)臺風(fēng)求體積分南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

M就是整個(gè)臺風(fēng)氣柱的質(zhì)量。積分后略去臺風(fēng)柱內(nèi)的動量變化項(xiàng)即不考慮臺風(fēng)的強(qiáng)度變化,可得:上式就是臺風(fēng)作為一個(gè)整體運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動方程,可見臺風(fēng)移動受三部分力的作用。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系2臺風(fēng)移動受力分析臺風(fēng)的運(yùn)動方程可寫為:其中:南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系臺風(fēng)作為一個(gè)整體大氣中運(yùn)動所受的

地轉(zhuǎn)偏向力。

北半球,地轉(zhuǎn)偏向力指向臺風(fēng)移動方向的右側(cè),并與臺風(fēng)垂直。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系作用在整個(gè)臺風(fēng)體各上的水平氣壓梯

度力,外力G

作用在整個(gè)臺風(fēng)渦旋上的氣壓梯度力即是通過周界給與臺風(fēng)的總壓力。如用地轉(zhuǎn)關(guān)系代入上式則:南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系是臺風(fēng)區(qū)內(nèi)各層平均流場的平均值,顯然如果設(shè)想臺風(fēng)的移動是和二力作用平衡的結(jié)果。即:則有南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系

這就等于把臺風(fēng)看成是在大型平均氣壓場中,以地轉(zhuǎn)風(fēng)速運(yùn)動著的點(diǎn)渦旋,換句話說,臺風(fēng)將沿著它所在地區(qū)的整個(gè)氣層內(nèi)的平均氣流方向移動,移動速度就是平均氣流速度。

引導(dǎo)氣流原理:地面天氣系統(tǒng)臺風(fēng)受整層平均氣流的控制,沿整層平均氣流方向,以整層平均氣流的速率運(yùn)動。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系臺風(fēng)內(nèi)部流場強(qiáng)構(gòu)引起的內(nèi)力

臺風(fēng)的內(nèi)力實(shí)質(zhì)上是臺風(fēng)內(nèi)部各空氣質(zhì)點(diǎn)作相對于臺風(fēng)中心運(yùn)動時(shí)所產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力的總效應(yīng)。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系其中:向外為正,

逆時(shí)針為正。y'x’rθ

將臺風(fēng)視為一個(gè)園形柱體,風(fēng)呈軸對稱分布,將直角坐標(biāo)系換成柱坐標(biāo)系,有:南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系如取赤道β平面,將上述關(guān)系代入內(nèi)力積分式中去,考慮到,為軸對稱分布。積分整理可得:其中,R是地球半徑,是臺風(fēng)半徑,M臺風(fēng)質(zhì)量。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系討論:

:北半球臺風(fēng)為氣旋性渦旋,切向速度為正,有向北內(nèi)力,臺風(fēng)愈大、愈強(qiáng),所在緯度愈低,內(nèi)力也愈大。

:徑向流入和上升運(yùn)動產(chǎn)生向西內(nèi)力,同樣內(nèi)流愈強(qiáng)愈大。一般情況下,,所以內(nèi)力總效應(yīng)是指向北稍偏西。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系由于假設(shè)了臺風(fēng)是個(gè)圓柱體,風(fēng)呈軸對稱分布,因此這種內(nèi)力的產(chǎn)生也可以說是由于臺風(fēng)所占空間的南北緯度差異引起的,由于北部f大,南部f小,必然是臺風(fēng)的北半球質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的偏向力總值大于南半部。南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系如把運(yùn)動分解面兩部分,和,則很容易看出這種向北和向西的內(nèi)力實(shí)質(zhì)。AA3諸力合成下的臺風(fēng)運(yùn)動

臺風(fēng)的定常運(yùn)動臺風(fēng)的運(yùn)動方程可寫為:南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)系臺風(fēng)作定常運(yùn)動時(shí),,即

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