颱風玲玲來了,它是如何形成的?

颱風年年有,今年特別多!繼上一個超強颱風“利奇馬”過後,又一超強颱風“玲玲”將影響我國。那麼,令人聞風喪膽的颱風究竟是如何形成的?今天就由我帶著大家一起了解一下。

颱風玲玲來了,它是如何形成的?

颱風的形成過程

到目前為止,人們還沒有完全搞清楚颱風的成因,但是科學家們一致認為:颱風的形成需要兩個條件——水汽和熱量,而滿足這兩個條件的地方只有一個,那就是大海。

在夏季,海水受到陽光強烈的照射,使得海水升溫,造成海水大量蒸發。水面附近的水蒸氣溫度較高,受熱膨脹之後就會上升,形成上升氣流。在水蒸氣上升的過程中,高度增加,周圍的溫度卻不斷降低,水蒸氣就會遇冷液化,形成雲和雨。相反,高空處溫度較低的空氣則會下降,與上升氣流形成對流。如果僅僅是這種程度,形成的不過就是夏天常見的對流雨,還沒有形成颱風。

颱風玲玲來了,它是如何形成的?

在低緯度海域,陽光的照射特別強烈,海平面附近的水蒸氣會急劇上升,而水蒸氣消失的地方就會形成一個低氣壓區。周圍的空氣氣壓較高,導致空氣從四面八方向低氣壓補充,風也就由此誕生。

隨著上述過程的不斷加快,風速也越來越高。當這個風的速度達到10.8m/s時,科學家們稱它為熱帶低氣壓;風速達到17.2m/s時,就叫它熱帶風暴;風速達到24.5m/s時,就稱為強熱帶風暴;如果風速達到32.7m/s的話,就稱為颱風。今年第九號颱風利奇馬的中心附近最大風力達到50m/s以上,被稱為超強颱風。

渦旋狀的颱風是怎麼來的?

颱風都是渦旋狀的,而且南北半球方向不同。北半球的颱風為逆時針渦旋,南半球的颱風為順時針渦旋。要解釋這種現象,我們需要了解一種力–科里奧利力,下面用一個模型加以解釋。

假設有一圓盤,正繞著軸線逆時針轉動,有一小車正在盤子中間沿著一條半徑OA的方向運動。假如盤子不轉動,小車可以直接運動到A點,軌跡OA為一條直線;但是由於盤子的轉動,如果小車不受外力,它就會在盤子上滑動。在盤子上的觀察者看來,小車走的不是直線OA,而是一條曲線OB。

颱風玲玲來了,它是如何形成的?

如果我們站在上帝視角來看,這輛車會向右偏轉,一定是受到了一個向右的力。但實際上,小車看起來受力,只是因為小車在一個旋轉的盤子上運動。科里奧利把這種效果等效為一個虛擬力——科里奧利力。它是1835年,法國氣象學家和工程師科里奧利提出的。科里奧利力本身並不存在,只是因為參考系發生了旋轉,人們就會感覺到物體受到這樣一個力。

從科里奧利力的公式不難看出,科里奧利力的方向不僅與盤子的旋轉角速度ω有關,還與小車運動的速度v有關。角速度ω用來描述盤子轉動的情況,它的方向可以用右手螺旋定則判定:右手四指順著圓盤轉動的方向握拳,大拇指的方向就是角速度的方向。在本模型中,盤子的角速度方向向上。

颱風玲玲來了,它是如何形成的?

科里奧利力的方向是速度叉乘角速度的方向。叉乘是一種數學運算,它的方向依然是右手定則:右手四指首先指向速度v的方向,再轉向角速度ω的方向握拳,則大拇指的方向就是科里奧利力的方向。

如果大家親自動手試一試,就會發現:無論小車在逆時針旋轉的圓盤上如何運動,它受到的科里奧利力的方向總是指向它的右側。所以,盤子上的小車在運動過程中的軌跡也是向右側偏轉。

颱風玲玲來了,它是如何形成的?

由於地球是在繞地軸自西向東逆時針旋轉,角速度方向向上。按照我們剛才介紹的科里奧利力方向,在北半球無論物體的速度方向向哪裡,它所受到的科里奧利力都會指向他運動方向的右側。

現在讓我們回到颱風為什麼是渦旋形狀這個問題。在臺風形成時,空氣會從周圍高壓區域向低壓區流動,形成風。在北半球,風會在科里奧利力的作用下向右偏轉,形成逆時針的漩渦。反之,如果在南半球,科里奧利力向左,於是會形成順時針的漩渦。如果在赤道上,科里奧利力的方向是垂直於地面向上的,是不會形成颱風的。

颱風名字的由來

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颱風的命名是一個比較有意思的問題,就拿今年第九號颱風來說,它為什麼叫“利奇馬”?這個名字是怎麼來的?

在20世紀初,第一個給颱風命名的人是澳大利亞的一位預報員,他將颱風的胚胎——熱帶氣旋命名為他討厭的政治人物,期間其它地區也有獨特的命名方式。直到1997年,世界氣象組織在香港召開了會議,決定從2000年開始使用全新的,統一的命名颱風的方法:製作一張颱風命名錶,名字由世界氣象組織所屬的亞太地區的14個成員國和地區提供,每個國家或地區提供10個名字,然後按照順序重複使用。

颱風玲玲來了,它是如何形成的?

當然,這些名字不是胡亂取的,世界氣象組織規定每個名字不能超過9個字;不能有讓人產生誤解的不好的含義;不可以是商業機構的名字;名字應得到全體成員的認可,如果有一人反對,那麼這個名字就不能用來命名颱風。當某一個颱風造成了特別巨大的破壞,成為高知名度的颱風後,為了防止與其它颱風重名,這個名字將會被刪除,並起一個新名字進行補充。例如2006年的颱風“榴蓮”造成了

1497人死亡而被除名,替換它的名字就是“山竹”,而山竹在2018年造成了133人死亡。今年2月27日,在世界氣象組織颱風委員會第51次屆會上,颱風“山竹”被除名。

既然知曉了颱風的形成原理,那麼我們有沒有辦法阻止颱風形成呢?很遺憾,以人類目前的科技水平還無法做到,但未來的事,誰又說的準呢?也許現在讓我們頭疼的颱風,將來就是一發炮彈完全解決的問題!


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