臺風(fēng)眼,即臺風(fēng)中心,是發(fā)生在熱帶海洋上的強(qiáng)烈天氣系統(tǒng),從外圍到中心最初逐步增加,然后迅速增加,但到了直徑數(shù)十公里的中心區(qū)域內(nèi),風(fēng)力迅速減小,降雨停止,出現(xiàn)了白天可看到陽光夜晚可見到星星的少云天空。 這就是臺風(fēng)等熱帶氣旋中特有的"眼",氣象學(xué)中稱之為臺風(fēng)眼。 基本信息 中文名稱 臺風(fēng)眼 外文名稱 eye of storm 類別 自然現(xiàn)象 含義 臺風(fēng)中心 目錄 1眼區(qū)分類 2主要特征 3主要成因 4影響天氣 5多種形態(tài) 6航空拍攝 眼區(qū)分類 封閉眼區(qū) 封閉眼區(qū)是外圍眼眼璧為單層結(jié)構(gòu)且間斷角度小于90°的眼區(qū)。結(jié)合外圍眼壁 的情況,封閉眼區(qū)可進(jìn)一步分為圓形眼、類圓眼及多邊形眼三個子類。 圓形眼區(qū) 圓形眼區(qū)呈圓形,眼壁邊緣光滑,無明顯的直線或折角部分 ![]() 臺風(fēng)眼。該類眼區(qū)出現(xiàn)時,其外圍眼壁可呈對稱環(huán)形、逗點(diǎn)狀等多種形態(tài)。分析發(fā)現(xiàn),該結(jié)構(gòu)存續(xù)時間多大于12h,是一種較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 類圓眼區(qū) 類圓眼區(qū)呈橢圓形或卵形,眼壁邊緣較為光滑,無明顯的直線或折角部分。本研究中,類圓眼區(qū)形態(tài)的存在時間一般小于8h。該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,多數(shù)情況下作為一種過渡形態(tài)出現(xiàn)。 多邊形眼區(qū) ![]() 臺風(fēng)眼 多邊形眼區(qū)形態(tài)不規(guī)則,眼壁邊緣粗糙,存在折角和直線部分。紅外與可見光云圖中,多邊形眼區(qū)內(nèi)部可出現(xiàn)明顯的對流區(qū)域,眼壁邊緣有時呈鋸齒狀;部分眼區(qū)上空有卷云覆蓋,須借助微波遙感資料識別。 開放眼區(qū) 開放眼區(qū)是外圍眼壁為單層結(jié)構(gòu)、間斷角度大于90°但小于180°的眼區(qū)。開放眼區(qū)出現(xiàn)時,臺風(fēng)結(jié)構(gòu)組織性較差,強(qiáng)度一般較弱。在紅外與可見光云圖中,部分個例有明顯的云卷風(fēng)眼(Banding Eye)形成,眼區(qū)附近有螺旋云帶旋卷,但其外圍沒有厚實(shí)且有組織的眼壁,有時環(huán)流旋卷可達(dá)一圈以上。 同心眼區(qū) 同心眼區(qū)是外圍眼壁為雙層或多層同心嵌套結(jié)構(gòu)、單層眼壁間斷角度小于180°且不存在兩層或多 層間斷角度同時大于90°情況的眼區(qū)。在紅外與可見光云圖中,同心眼區(qū)出現(xiàn)時臺風(fēng)多具有高度對稱性特征,眼壁間區(qū)域往往也是天氣相對平靜的區(qū)域。 主要特征 ![]() 臺風(fēng)眼 發(fā)展成熟的熱帶氣旋(達(dá)到熱帶風(fēng)暴級以上強(qiáng)度),在深厚云區(qū)的中間,往往存在一個直徑為幾十公里,近似圓形的晴空少云區(qū),稱為眼區(qū)。在衛(wèi)星云圖上,眼區(qū)表現(xiàn)為密蔽云區(qū)中心附近的一個大黑點(diǎn)。眼區(qū)外圍的一圈環(huán)狀的云區(qū)稱為云墻或眼壁。 眼區(qū)通常呈圓形,也有橢圓形或不規(guī)則的形狀,當(dāng)熱帶氣旋發(fā)展初期,眼區(qū)形狀一般不規(guī)則,范圍也較大;而熱帶氣旋強(qiáng)烈發(fā)展時,眼區(qū)范圍縮小呈圓形,并呈軸對稱分布。 眼區(qū)基本上是晴空少云區(qū),只在低層有少量層積云。眼區(qū)中心的氣壓最低,風(fēng)速也很小,為微風(fēng)或靜風(fēng)。而眼壁附近,風(fēng)速急劇增大,達(dá)到極大值。 在臺風(fēng)眼中,常出現(xiàn)許多鳥群。這些被臺風(fēng)氣流吹到臺風(fēng)眼區(qū)的無數(shù)海鳥找到了"避風(fēng)港",有時隨著臺風(fēng)的移動而飛到很遠(yuǎn)的地方。 臺風(fēng)眼持續(xù)時間并不會太長,約一兩個小時,平靜會漸漸被狂暴再次取代。而且,片刻停歇所造成的錯覺,會讓你感到,重裝上陣的臺風(fēng),那氣勢更猛更烈更狂暴絕倫,猶如上古巨獸正傾盡全力,咆哮著要?dú)缣斓厝f物。 主要成因 臺風(fēng)眼之發(fā)生,系由于臺風(fēng)內(nèi)之風(fēng)是反時針方向吹動,使中心空氣發(fā)生旋轉(zhuǎn),而旋轉(zhuǎn)時所發(fā)生之離心力,與向中心旋轉(zhuǎn)吹入之風(fēng)力互相平衡抵消而成,因此形成臺風(fēng)中心數(shù)十公里范圍內(nèi)的無風(fēng)現(xiàn)象,而且因?yàn)橛锌諝庀鲁猎鰷噩F(xiàn)象,導(dǎo)致云消雨散而成為臺風(fēng)眼。 ![]() 臺風(fēng)眼 從氣象衛(wèi)星所拍攝的照片可以看出臺風(fēng)中上層大致呈圓形并含螺旋狀旋轉(zhuǎn)著的云,在北半球是以反時鐘方向旋轉(zhuǎn),在南半球則是順時鐘方向旋轉(zhuǎn),而在中央部位有時可以明顯的看出無云的臺風(fēng)眼,云的旋轉(zhuǎn)情形可以代表風(fēng)的吹向。在臺風(fēng)內(nèi)部,由氣象偵察飛機(jī)從各種不同的高度,不同之方向,實(shí)際飛進(jìn)臺風(fēng)內(nèi)部觀測的結(jié)果,可知臺風(fēng)大致為一半徑甚大的云柱,其高度曾觀測到有一萬八千余公尺之高。在這圍繞龐大的云柱中心部分是無云或云層很薄,而且沒有風(fēng)雨現(xiàn)象,這就是臺風(fēng)眼。從臺風(fēng)眼向外,剛離開臺風(fēng)眼處,即是云層最濃厚而風(fēng)雨亦最大之處,漸向外則云層漸高也漸薄,風(fēng)雨也漸弱。在地面上,當(dāng)有一臺風(fēng)逐漸接近,并且臺風(fēng)眼恰巧經(jīng)過,然后臺風(fēng)漸漸離去時。 (一)西北太平洋熱帶氣旋眼生成的大尺度特征利用UW/CIMSS 的AODT 資料和TRMM 等衛(wèi)星反演的每日海溫資料,對西北太平洋2003-2005年熱帶氣旋出眼規(guī)律及出眼條件進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)2003-2005年西北太平洋這40個TC絕大多數(shù)(90%)是在它們的加強(qiáng)階段開始出眼,只有4個TC是在成熟期才開始成眼;近92.5%的TC發(fā)展到臺風(fēng)以上級別才開始出眼,也有一小部分的TC在它們的強(qiáng)熱帶風(fēng)暴階段出眼;TC出眼的時間存在日變化,晚上出眼的TC遠(yuǎn)少于白天出眼的TC。有80%的TC出眼時海溫在28度以上,62.5%的TC出眼時海溫高于28.5度。用NCEP/FNL資料算垂直風(fēng)切變,發(fā)現(xiàn)65%的TC出眼時的垂直風(fēng)切變是在6m/s以下,只有4個TC出眼時垂直風(fēng)切變超過了10m/s,05年的TC出眼時垂直風(fēng)切變比03年和04年的都偏小。 (二)大尺度環(huán)境場對Leo(1999)臺風(fēng)眼形成的影響用衛(wèi)星反演的每日海溫資料及NCEP再分析資料分析Leo(1999)臺風(fēng)在成眼過程中的天氣特征,發(fā)現(xiàn)Leo在成眼期間海溫不低于29攝氏度,成眼前垂直風(fēng)切變較低,不超過5米/秒,成眼時垂直風(fēng)切變?yōu)?.45米/秒,也就是說較高海溫和較弱垂直風(fēng)切變是非常有利于臺風(fēng)眼的形成;同時本文還用衛(wèi)星反演的降水率資料、地球同步衛(wèi)星GMS5紅外1通道觀測的云頂亮溫?cái)?shù)據(jù)算得的最大亮溫距平絕對值,通過分析降水率、最大亮溫距平絕對值隨時間的變化來看Leo成眼期間對流發(fā)展?fàn)顩r,發(fā)現(xiàn)在Leo臺風(fēng)成眼期間存在對流的爆發(fā)。 (三)高分辨率數(shù)值模擬研究用MM5模式針對LEO(1999)臺風(fēng)眼的生成過程進(jìn)行了高分辨率的數(shù)值模擬分析,成功模擬出了LEO 眼形成過程,發(fā)現(xiàn)眼區(qū)內(nèi)的低層有明顯的逆溫層。LEO眼區(qū)內(nèi)逆溫層上的空氣在眼墻閉合前就被包裹入環(huán)流中心,并且暖心和渦旋中心不重合,此時LEO暖心主要是由于潛熱釋放引起的,隨著暖心和渦旋中心的重合過程,暖心開始位于渦旋中心,這時暖心主要是由于空氣下沉干絕熱過程造成的,TC眼內(nèi)下沉空氣與眼周圍附近的對流云的對流爆發(fā)關(guān)系密切。 影響天氣 ![]() 臺風(fēng)眼臺風(fēng)眼區(qū)外的空氣,向低壓中心旋進(jìn),它們挾帶著大量的水蒸氣,由于不易進(jìn)入眼區(qū),而在其外圍上升,形成大片灰黑色臃腫高聳的云層,下著傾盆般的暴雨。而臺風(fēng)眼區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了下沉氣流,因而云消雨散,夜間還能看到閃爍的星星。由于臺風(fēng)眼中一般是晴到少云天氣,因而在衛(wèi)星云圖上呈黑色小圓點(diǎn)狀。但臺風(fēng)眼移過后,天氣將重新變得極為惡劣。 臺風(fēng)眼內(nèi)雖是好天氣,但海上的浪潮卻非常洶涌。這是因?yàn)榕_風(fēng)中心的氣壓,和它四周比起來降得特別低的緣故。因此在臺風(fēng)中心登陸的地方,往往引起很高的浪潮,造成很大的損害。 國際上以其中心附近的最大風(fēng)力來確定強(qiáng)度并進(jìn)行分類:12級以上的通稱為臺風(fēng);10-11級的是強(qiáng)熱帶風(fēng)暴;8-9級的是熱帶風(fēng)暴;小于8級的是熱帶低壓。 多種形態(tài) 對衛(wèi)星遙感資料的分析表明,大多數(shù)臺風(fēng)的眼區(qū)會出現(xiàn)多種形態(tài)交替出現(xiàn)的現(xiàn)象;同時,各形態(tài)間的交替往往與臺風(fēng)的發(fā)展變化有良好的關(guān)聯(lián)性。 ![]() 臺風(fēng)眼監(jiān)測圖 一般而言,當(dāng)熱帶氣旋強(qiáng)度較高時,眼區(qū)無云或少云覆蓋,眼區(qū)形態(tài)以圓形為主,外圍的眼壁高度發(fā)展、結(jié)構(gòu)對稱;強(qiáng)度較弱時,眼區(qū)界限模糊,可能被高而厚的對流云蓋遮蔽,云蓋下的眼區(qū)往往呈多邊形;對于更弱或消散中的臺風(fēng),眼區(qū)多因眼壁結(jié)構(gòu)不完整而呈現(xiàn)開放的狀態(tài);而無眼區(qū)特征通常則意味著氣旋形成不久或即將消失,強(qiáng)度十分有限。而由于維持時間相對有限,類圓形和同心結(jié)構(gòu)被視作過渡性的眼區(qū)形態(tài),其出現(xiàn)多與明顯的強(qiáng)度、路徑等變化相聯(lián)系。 航空拍攝 2014年7月10日,第8號臺風(fēng)"浣熊"于10日上午7時許在日本鹿兒島縣阿久根市附近登陸。受臺風(fēng)影響,日本長野縣和福島縣各有1人死亡,沖繩縣等有30人受傷。 ![]() 臺風(fēng) "浣熊"臺風(fēng)正在以時速25千米的速度向日本東部挺進(jìn)。中心氣壓為982百帕,最大風(fēng)速為25米每秒,瞬間最大風(fēng)速為35米每秒。受該臺風(fēng)影響,日本全國范圍有可能發(fā)生1小時內(nèi)超過50毫米的降水活動。日本氣象廳呼吁人們預(yù)防泥石流、房屋浸水、河流泛濫及龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害。 2014年7月7日到8日,正在國際空間站工作的宇航員于月7日到8日間拍下了俯瞰該臺風(fēng)的景觀,并在推特發(fā)帖稱其為"有意思的臺風(fēng)之眼"。 詞條標(biāo)簽: 地球科學(xué) 天文學(xué) 天氣百科 科學(xué) 自然 自然科學(xué) ![]() 臺風(fēng)眼 |
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