台风

台风

台风(Typhoon),热带气旋的一种,热带气旋是热带或副热带洋面上,具有组织对流和确定的气旋性表面风环流的非锋面性旋涡的总称。[0][1]国际上将发生在西北太平洋最大持续风速超过116公里/小时的热带气旋称为台风;发生在加勒比海、墨西哥湾、北大西洋和北太平洋东部和中部地区的强热带气旋称为飓风。[2]台风是一种快速旋转的风暴,主要分为三层结构,内层是低压中心“风眼”,呈现出低气压,少风或无风、晴天少云的天气状态;中间层是风墙区,呈现出复杂多变的天气对流现象,带来狂风、暴雨和风暴潮;外部是螺旋雨带,由外向内气压逐渐下降,风速增大,多伴随阵性降水。北半球的台风呈逆时针方向吹,南半球的风呈顺时针吹。[2][3]

台风(Typhoon)热带气旋的一种,热带气旋是热带或副热带洋面上,具有组织对流和确定的气旋性表面风环流的非锋面性旋涡的总称。[1][2]国际上将发生在西北太平洋最大持续风速超过116公里/小时的热带气旋称为台风;发生在加勒比海、墨西哥湾、北大西洋和北太平洋东部和中部地区的强热带气旋称为飓风。[3]

台风是一种快速旋转的风暴,主要分为三层结构,内层是低压中心“风眼”,呈现出低气压,少风或无风、晴天少云的天气状态;中间层是风墙区,呈现出复杂多变的天气对流现象,带来狂风、暴雨和风暴潮;外部是螺旋雨带,由外向内气压逐渐下降,风速增大,多伴随阵性降水。北半球的台风呈逆时针方向吹,南半球的风呈顺时针吹。[3][4]

台风常引发强风、巨浪、暴风雨、洪水、风暴潮、龙卷风气象灾害及次生灾害,其丰沛的降水也可以缓解沿海地区高温天气和改善地区淡水供应和生态环境。[5][6]

词源

中国古代曾称台风为颱风、飓风、旧风、黑风等,关于“台风”一词的来历,学术界尚有一定争议,大体有5种说法。

台风是来自台湾的风,所以叫台风。台风来自于古希腊语“旋风”一词,阿拉伯人在中国沿海遇到台风后引用命名台风一词来源于英文“typhoon”一词的音译,英文“typhoon”自古希腊语“旋风”,在公元前8世纪希腊诗人赫西俄德(Ἡσίοδος)在《神权史(Theogony)》中有一怪物泰丰(Typhaon),泰丰是海上风暴之父,吹出的气充满了阴湿之气,后来希腊语将热带风暴命名为泰丰(Typhaon)一词,其后演化为Typhoon,泰丰也演变成台风。台风一词由广东话“大风”演变而来,广东话“台”与“大”字发音相近,广东人将台风称为“大风”,外人误听为“台风”,后便于理解在台字旁加風形成“颱 ”字。台风一词来源于福建方言“风筛”,闽南话中“筛 ”加台而成颱。[7][8][9][10]

台风的定义

不同的地方对台风的称谓不同,台风、飓风、强热带气旋风暴均是同一种天气现象不同区域的特定名称,一般来说,国际上把发生在北太平洋西部风速达到 33 米/秒的热带气旋称为台风。[2][3][11]不同的地区对台风的定义不同,如中国将风速超过32.7米/秒,风力大于12级的热带气旋称为台风;中国台湾地区将风速超过17.2米/秒,风力大于8级的风称为台风;香港天文台将风速大于118公里/小时(约16级风力)的热带气旋称为台风[1][12]

台风的强度划分

不同的国家地区对台风等级划分不同,台风等级的划分主要由台风的强度决定,其涉及三个要素,分别是台风中心强度、外围区平均风速、台风的尺度和大小。三个要素中以台风中心强度为主要参数,台风中心强度涉及两方面,一是流环区底层的最大风速,另一个是台风中心海平面最低气压,二者互为依赖属性,用其中一个参数就可以表示内核区强度。[13]

中国内地台风等级划分

台风等级底层中心附近最大平均风速底层中心附近最大风力/级气象标准参考资料
台风(TY)32.7~41.4米/秒12~13热带气旋命名
GB/T 19202-2017
[1][14][15]
强台风(STY)41.5~50.9米/秒14~15
超强台风(Super TY)≥51.0米/秒16或以上

中国香港地区、中国澳门地区台风等级

台风等级接近风暴中心10分钟最高平均风力参考资料台风118~149千米/小时[12][16][15]强台风150~184千米/小时超强台风≥185千米/小时

菲律宾台风等级

台风等级底层中心附近最大平均风速参考资料台风 (TY)64 - 99 节(118 ~ 184 千米/小时)[17]超级台风 (STY)100节(≥185 千米/小时)

日本台风等级

台风等级底层中心附近最大平均风速风力参考资料台风(Typhoon,强)64~85千米/小时12~13级[15][18]台风(非常强)85~105千米/小时14~15级台风(猛烈)≥105千米/小时≥16级

飓风的定义

飓风是一种强热带气旋,主要发生在加勒比海、墨西哥湾、北大西洋和北太平洋东部和中部,[3]美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)根据飓风形成的源地不同将飓风分为东太平洋飓风、大西洋飓风、中太平洋飓风,并将每年的(5月15日-11月30日)定为东太平洋飓风季节,每年的(6月1日止11月30日)定为中太平洋飓风季节和大西洋飓风季节。[19]飓风强度采用萨菲尔-辛普森飓风等级(Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale),分为1-5级飓风。[20]

飓风的分级

飓风强度采用萨菲尔-辛普森飓风等级,萨菲尔-辛普森飓风等级根据飓风的最大持续风速进行评级,等级分为1至5级。该等级仅从风力等级估计潜在的财产损失,并不考虑由风暴潮、降雨洪水和龙卷风等因素造成的灾害影响。[21]

飓风等级最大持续风速破坏类型参考资料
1119-153 千米/小时非常危险的风,会造成一些损坏:
1.结构良好的框架房屋可能会损坏屋顶、木瓦、乙烯基壁板和排水沟
2.大树枝会折断,浅根树可能会倒塌
3.电力线和电线杆的大面积损坏可能会导致停电,停电可能会持续数天
[21]
2154-177 千米/小时极度危险的风,会造成大范围的破坏:
1.结构良好的框架房屋可能会造成屋顶和壁板的严重损坏
2.许多根浅的树木将被折断或连根拔起并阻塞许多道路
3.预计几乎完全断电,停电可能持续数天至数周
3178-208 千米/小时将会发生毁灭性的损坏:
1.建造良好的框架房屋可能会遭受重大损坏或拆除屋顶平台和山墙
2.许多树木将被折断或连根拔起,阻塞许多道路
3.风暴过去后的数天至数周内,电力和水将无法使用
4209-251 千米/小时将会发生灾难性的破坏:
1.建造良好的框架房屋可能会遭受严重破坏,大部分屋顶结构和一些外墙都会丢失
2.大多数树木将被折断或连根拔起,电线杆也会倒塌。倒下的树木和电线杆将隔离居民区
3.停电将持续数周甚至数月
4.该地区的大部分地区将在数周或数月内无法居住
5252 千米/小时将发生灾难性破坏:
1.大部分框架房屋将被摧毁,屋顶完全倒塌,墙壁倒塌
2.倒下的树木和电线杆将隔离居民区
3.停电将持续数周甚至数月
4.该地区的大部分地区将在数周或数月内无法居住

台风命名过程

世界气象组织将西北太平洋南海上的最大持续风速超过63公里/小时的热带气旋进行命名[22],由由世界气象组织所属的亚太地区台风委员会以及该区域世界气象组织的14个成员提供一套由140个名称组成的命名表,命名表循环使用。具体的命名工作有日本气象厅东京区域专业气象中心负责,当日本气象厅将西北太平洋或南海上的热带气旋确定为热带风暴强度时,即根据列表给予名称,并同时给予一个四位数字的编号,编号中前两位为年份,后两位为热带风暴在该年生成的顺序,如0704即为2007年第4号热带风暴。一个热带气旋在其整个生命过程中无论加强或减弱,始终保持名字不变,如0704号热带风暴、强热带风暴和台风,其英文名均为“Man-Yi”,中文名为“万宜”,该套命名系统由2000年1月1日开始实施一直持续至今。[23][24]

命名原则

世界气象组织将最大持续风速超过63公里/小时的热带气旋进行命名,其命名规则为:

每个英文名字不超过9个字母

容易发音

在各成员国语言中没有不良的含义

不会给各成员国带来任何困难

不是商业机构的名字

选取的名字应得到全体成员国的认可

中文译名由中国气象局、香港天文台和澳门地球物理暨气象台协商统一确定[14][22]

命名表

在西北太平洋和南海海域(东经180度以西、赤道以北的太平洋洋面和南海海域)采用一套统一的热带气旋命名表。该命名表由140个名称组成,分别来自亚太经社会/世界气象组织(ESCAP/WMO)台风委员会以及该区域世界气象组织14个成员,即:柬埔寨、中国、朝鲜、中国香港、日本、老挝、中国澳门、马来西亚密克罗尼西亚菲律宾、韩国、泰国、美国和越南,每个成员各贡献10个名称。[14][22]

SCAP/WMO台风委员会西北太平洋和南中国海热带气旋命名表(现用)第一列第二列第三列第四列第五列贡献者Demrey 达维Kong-rey 康妮Nakri 娜基莉Krovanh 科罗旺Trases 翠丝柬埔寨Haikui 海葵Yinxing 银杏Fengshen 风神Dujuan 杜鹃Mulan 木兰中国Kirogi 鸿雁Toraji 桃芝Kalmaegi 海chīSurigae 舒力基Meari 米雷朝鲜Yun-yeung 鸳鸯Man-yi 万宜Fung-wong 凤凰Choi-wan 彩云Ma-on 马鞍中国香港Koinu 小犬Usagi 天兔Koto 天琴Koguma 小熊Tokage 蝎虎日本Bolaven 布拉万Pabuk 帕布Nokaen 洛鞍Champi 蔷琵Hinnamnor 轩岚诺老挝Sanba 三巴Wutip 蝴蝶Penha 西望洋In-Fa 烟花Muifa 梅花中国澳门Jelawat 杰拉华Sepat 圣帕Nuri 鹦鹉Cempaka 查帕卡 Merbok 苗柏马来西亚Ewiniar 艾云尼Mun 木恩Sinlaku 森拉克Nepartak 尼伯特Nanmado 南玛都密克罗尼西亚Maliksi 马力斯Danas 丹娜丝Hagupit 黑格比Lupit 卢碧Talas 塔拉斯菲律宾Gaemi 格美Nari 百合Jangmi 蕃薇Mirinae 银河Noru 奥鹿韩国Prapiroon 派比安 Wipha 韦帕Mekkhala 米克拉 Nida 妮姐Kulap 玫瑰泰国Maria 玛莉亚Francisco 范斯高 Higos 海高斯Omais 奥麦斯Roke 洛克美国Son-Tinh 山神Co-May 竹节草Bavi 巴威Conson 康森Sonca 桑卡越南Ampil 安比Krosa 罗莎Maysak 美莎克Chanthu 灿都Nesat 纳沙柬埔寨Wukong 悟空Bailu 白鹿Haishen 海神Dianmu 电母Haitang 海棠中国Jongdari 云雀Podul 杨柳Noul 红霞Mindulle 蒲公英Nalgae 尼格朝鲜Shanshan 珊珊Lingling 玲玲Dolphin 白海豚Lionrock 狮子山Banyan 榕树中国香港Yagi 摩jiéKajiki 剑鱼Kujira 鲸鱼Kompasu 圆规Yamaneko 山猫日本Leepi 丽琵Nongfa 蓝湖Chan-hom 灿鸿Namtheun 南川Pakhar 帕卡老挝Bebinca 贝碧嘉Peipah 琵琶Peilou 琵鹭Malou 玛瑙Sanvu 珊瑚中国澳门Pulasan 普拉桑Tapah 塔巴Nangka 浪卡Nyatoh 妮亚图Mawar 玛娃马来西亚Soulik 苏力Mitag 米娜Saudel 沙德尔Rai 雷伊Guchol 古超密克罗尼西亚Cimaron 西马仑Ragasa 桦加沙Narra 紫檀Malakas 马勒卡Talim 泰利菲律宾Jebi 飞燕Neoguri 浣熊Gaenari 简拉维Megi nián鱼Doksuri 杜苏芮韩国Krathon 山陀儿Bualoi 芭洛Atsani 艾莎尼Chaba xiān芭Khanun 卡努泰国Barijat 百里嘉Matmo 麦德姆Etau 艾涛Aere 艾利Lan 兰恩美国Trami 潭美Halong 夏浪Bang-Lang 班朗Songda 桑达Saola 苏拉越南参考资料:[14][25][26]

命名使用规则

视频暂不可用
台风的命名

命名表顺序对热带气旋命名,循环使用。热带气旋在整个生命史中保持名称不变。对造成特别严重灾害的热带气旋,组织内成员可以可以申请将该热带气旋名称从命名表中删除,作为该热带气旋的永久命名,也可以因为其他原因申请删除某个名称。每年的ESCAP/WMO台风委员会届会将审议、删除和替换热带气旋命名表。被删除的名称由原来的成员重新提供,ESCAP/WMO台风委员会审议后代替原来的名称。[14][26]

命名发展

飓风的命名从1953年开始,美国国家飓风中心(NOAA)开始使用人名为飓风命名,最开始使用的是简单易懂的女性的名字,并且按照字母顺序排列,第一个被命名的飓风是“爱丽丝”,1979年期开始改为男女名交替使用,这套命名系统一直沿用至今。[27][28]

命名规则

飓风的命名与热带气旋的命名不一样,热带气旋的命名由日本气象厅负责,飓风的命名由美国国家飓风中心命名,由世界气象组织的一个国际委员会负责维护和更新。910

飓风命名表由6张命名表组成,每张表上的人名按照首字母次序排列,每6年循环一次。命名表上的的名单包括字母表上的21个字母,缺少以Q、U、X、Y和Z开头的合适名称。[27][29]命名列表为反映飓风的地理覆盖范围均衡使用英语、法语西班牙语名称,名称要兼顾性别平衡和对社会敏感性的尊重。[27][29]命名列表提前五年制定出来,2021年期,如果飓风的活跃程度将命名表用尽,则采用补充名称清单。[27][29]造成巨大伤亡损害的飓风,可应任一会员国的请求弃用该名称或将其从有效名单上撤销。撤销或弃用名称在WMO飓风委员会会议上以协商一致或多数投票的方式决定。[27][29]

加勒比海、墨西哥湾和北大西洋飓风名称

202120222023202420252026补充名称AnaAlexArleneAlbertoAndreaArthurAdriaBillBonnieBretBerylBarryBerthaBraylenClaudetteColinCindyChrisChantalCristobalCaridadDannyDanielleDonDebbyDexterDollyDeshawnElsaEarlEmilyErnestoErinEdouardEmeryFredFionaFranklinFrancineFernandFayFosterGraceGastonGertGordonGabrielleGonzaloGemmaHenriHermineHaroldHeleneHumbertoHannaHeathIdaIanIdaliaIsaacImeldaIsaiasIslaJulianJuliaJoseJoyceJerryJosephineJacobusKateKarlKatiaKirkKarenKyleKenzieLarryLisaLeeLeslieLorenzoLeahLucioMindyMartinMargotMiltonMelissaMarcoMakaylaNicholasNicoleNigelNadineNestorNanaNolanOdetteOwenOpheliaOscarOlgaOmarOrlandaPeterPaulaPhilippePattyPabloPaulettePaxRoseRichardRinaRafaelRebekahReneRoninSamSharySeanSaraSebastienSallySophieTeresaTobiasTammyTonyTanyaTeddyTayshaunVictorVirginieVinceValerieVanVickyVivianaWandaWalterWhitneyWilliamWendyWilfredWill参考资料[27][29]

北太平洋东部名称

201920202021202220232024补充名称AlvinAmandaAndresAgathaAdrianAlettaAidanBarbaraBorisBlancaBlasBeatrizBudBrunaCosmeCristinaCarlosCeliaCalvinCarlottaCarmeloDalilaDouglasDoloresDarbyDoraDanielDaniellaErickElidaEnriqueEstelleEugeneEmiliaEstebanFlossieFaustoFeliciaFrankFernandaFabioFlorGilGenevieveGuillermoGeorgetteGregGilmaGerardoHenrietteHernanHildaHowardHilaryHectorHeddaIvoIselleIgnacioIvetteIrwinIleanaIzzyJulietteJulioJimenaJavierJovaJohnJacintaKikoKarinaKevinKayKennethKristyKenitoLorenaLowellLindaLesterLidiaLaneLunaMarioMarieMartyMadelineMaxMiriamMarinaNardaNorbertNoraNewtonNormaNormanNancyOctaveOdalysOlafOrleneOtisOliviaOvidioPriscillaPoloPamelaPainePilarPaulPiaRaymondRachelRickRoslynRamonRosaReySoniaSimonSandraSeymourSelmaSergioSkylarTicoTrudyTerryTinaToddTaraTeoVelmaVanceVivianVirgilVeronicaVicenteVioletaWallisWinnieWaldoWinifredWileyWillaWilfredoXinaXavierXinaXavierXinaXavierXiniaYorkYolandaYorkYolandaYorkYolandaYarielZeldaZekeZeldaZekeZeldaZekeZoe参考资料[27][29]

北太平洋中部名称

名单1名单 2名单3名单4AkoniAkaAlikaAna EmaEkeka EleEla Hone HeneHuko HalolaIona Iolana Iopa Iune Keli KeoniKika Kilo Lala Lino Lana Loke MokeMele Maka Malia Nolo Nona Neki Niala Olana Oliwa Omeka Oho PenaPama PewaPali Ulana Upana Unala Ulika WaleWeneWaliWalaka参考资料[27][29]

结构

台风是近于圆形的对称性暖性低压中心结构,从水平位置来看,一个发展成熟的台风,其从内向外可分为台风眼、台风眼壁和螺旋云雨带三个部分;[30]从台风流场的垂直分布来看,台风可分为低层区、中层区和高层区三部分。[31]台风的直径通常在200~500千米,部分直径可达到1000千米。台风眼是台风系统的中心,空气以台风眼为中心旋转,顺台风眼壁螺旋上升离开台风眼,空气在近地面空气在北半球沿逆时针旋转,南半球沿顺时针旋;到达对流层以后与靠近地面的方向相反,即北半球顺时针旋转,南半球逆时针旋转。[3][32]

水平结构

台风眼:台风眼是台风的中心结构。下沉气流,多为无风状态,少云或无云,平均直径为40千米,台风眼的大小与台风强度有一定联系,台风眼收缩,眼墙紧密是强台风的特征,台风眼放大,眼壁组织疏松,云墙松散是台风减弱衰亡的特征。[30][33]台风眼壁:云墙区,与台风眼共同组成台风的内核。上升气流,温度向中心迅速升高,气压呈漏斗状急速下降,风速达到最大,形成强烈对流天气和狂风暴雨强台风最大风速可达60~70米/秒以上, 平均宽10~100 千米。[33][34][35][36]螺旋云雨带:在台风外围的呈螺旋状结构的云带或雨带,螺旋云雨带通常有几条雨带并存,雨带之间存在狭窄的无云带,由外向台风眼螺旋式卷入。下沉气流,多为暴雨天气,无云带为晴天向边缘移动,平均宽度20~100 千米。[33]

台风水平结构图
台风水平结构图

垂直结构

低层区:流入层,从地面起至3千米的高度区(主要为500~1000米之间的摩擦层),四周空气向中心流入,受地转偏向力的作用呈气旋式旋转,越接近台风中心旋转半径越短,离心率越大,在地转偏向力和离心率的共同作用下,气流无法达到台风眼位置,在眼壁区围绕台风眼呈螺旋式上升。

台风垂直结构图
台风垂直结构图

中层区:过渡层,从地面起3千米至8千米的高度区,气流沿切线方向环绕台风眼壁螺旋上升。[31][33]

源地

台风通常发生在南北纬度5°~20°海面温度较高的洋面上,全球除东南太平洋和南大西洋外各大洋区的热带海域均有台风活动,其中以西北太平洋热带洋面为主要源区,在北大西洋、东北太平洋、西南太平洋、南印度洋、孟加拉湾阿拉伯海的热带洋面上均有台风活动。[37][38][39]

北太平洋西部台风源地位置的争节变化示意图
北太平洋西部台风源地位置的争节变化示意图

西北太平洋:西北太平洋海域每年平均生成热带风暴26~28个,其中的三分之二能达到台风强度,该海域的台风有明显的季节性特点,8月份为高发阶段,其次为7月和9月,全年各个月份都有可能生成热带气旋[37]

北印度洋:该地区发生热带气旋较少,高发期为5月和11月,呈双峰型分布,其萌芽多形成于季风槽内,部分来自西北太平洋、中国南海穿过中南半岛进入北印度洋的东风波。孟加拉湾地区是热带气旋的重灾区,其大陆架浅海区和三角形的海湾地势低洼陆地常引起巨大的风暴潮造成严重伤亡。[37]

西南太平洋:多发于11~5月,高峰期为1~3月。萌芽多数生成在南太平洋辐合带上,多数台风形成与自北半球的跨赤道冷潮有关,少数形成在热带洋面自东向西传播的东风波上。澳大利亚东海岸、西北海岸和卡奔塔利亚湾是受台风影响的主要地区。[37]

南印度洋:多发于12~3月,以1月为最,其走向不定,受影响地区多为澳大利亚西北海岸、澳大利亚北岸、马达加斯加马斯克林群岛、莫桑比克等地区。[37]

地区北大西洋北太平洋—墨西哥西海岸外北太平洋—东经170°以西北印度洋—孟加拉湾北印度洋—阿拉伯海南印度洋—东经90°以西南印度洋—澳大利亚西北部
频率73[17]57[17]211[17]60[17]15[17]61[17]9[17]

形成条件

视频暂不可用
台风的形成

台风的形成一般需要3个必备条件:温度、水汽和内部扰动。[40][37][41][42]

温度:热带大洋广阔的洋面上,海水温度在26.5°C以上,这个温度的海水可以持续的提供台风需要的热量和水汽蒸发,维持台风的暖心结构。[40][37][41][42]水汽:维度位于5°~20°的大洋深处,海水深度不低于60米,一方面可以保证大气的湿度,形成气旋胚胎,另一方面可以保证热带气旋所需要的水汽,以维持台风的暖心结构。[40][37][41][42]内部扰动:纬度大于5°的地区有一定的地转偏向力(赤道地区的地转偏向力不足),可以使气流不断地向气旋中心旋转凝聚,在适宜的流场下气流不断向气旋中心辐合上升,水汽凝结释放出巨大的潜热,形成暖心补给台风能量,最终形成台风。[40][37][41][42]

其他影响因素

非洲东风波AEW,非洲东风波是对流层较低层(海面至 4.83 千米高度)的风,起源于非洲并以大约 3 英里/小时的速度向西传播。多形成于4月到11月,大约85%的强飓风和大约 60%的较小风暴都起源于非洲东风波。[43]撒哈拉空气层(SAL),撒哈拉空气层是一种干燥、富含矿物质、多尘的空气,形成于晚春至初秋的撒哈拉沙漠上空,每3-5天以22-55英里每小时(10-25 米/秒)的速度在热带的北大西洋上空移动一次。撒哈拉空气层位于对流层低层,其干燥、强烈的空气可以剥夺飓风中的水分,对热带气旋的强度和形成有缓和的影响,撒哈拉空气层的外围扰动层可以增强飓风的对流和旋转。[43]马登-朱利安振荡(MJO),马登-朱利安振荡是一种高层的大气扰动,它的移动速度较快,它的正相经过一个区域可以给对流带来有利条件,负相则可以抑制对流。这可能会影响热带气旋的形成,要么增强它们,要么阻碍它们。[43]厄尔尼诺-南方涛动现象(ENSO),该现象可以通过增加或减少(取决于ENSO阶段)流域西侧的垂直风切变来影响大西洋热带气旋的发展。[43]

太平洋年代际振荡(PDO)和大西洋多年代际振荡(AMO),PDO和AMO是几十年来发生的海洋温度波动,它们可以对热带气旋活动产生影响,如热带北大西洋比平时温暖时,飓风往往会更频繁地形成并变得更强。[43]

风力影响因子

海洋上层温度,更多的热量可以维持台风的螺旋结构,形成更强的风暴。[44]地形,飓风一般都形成于广阔的洋面上,在向陆地移动的时候,受地形的阻挡会减弱台风的力量等级。[44]对流层速的垂直切变,风切变小的地区有利于热量聚集,形成更强的暖心结构。[40][44]大气中的水汽含量,水汽是台风的形成因子,干燥的空气会抑制台风的强化。[44]结构变化与眼壁置换,许多风速超过115英里/小时的大型台风会发展第二眼壁,原来的风眼变成风眼的内风眼,外眼壁进入并堵住内部眼壁,这个过程被称为“眼壁置换”。在眼辟置换过程中,台风会减弱,但在眼辟置换循环过后,又会重新增强。[44][45]与其他天气系统的相互作用,如双台风效应会使台风之间互相牵引、旋转,使其一方减弱、吞并或逃离。[44]

形成期

台风初始于热带低压,在热带洋面上积云对流形成扰动旋涡或云团,洋面气压下降,风力开始增强,从最初的低压环流到中心附近最大平均风力达到八级,一般需要2天左右的时间,这个时间并不固定,快的只要几个小时慢的需要3-4天。台风在形成的过程中不断积蓄能量,直到中心气压达到最低,风速达到最大。[37][46][34]

发展期

热带风暴阶段,气旋加深,气压不断降低,近中心区域风速不断增大,逐步形成螺旋雨带直到形成热带气旋或台风。[47][48][17]

成熟期

热带气旋阶段(台风、飓风、超强台风),热带气旋的成熟阶段,气旋的形式相对稳定,地面气压不再下降,最大风速也不再增加,但是大风面积和降雨区范围扩大,形成典型的台风结构,台风眼清晰,眼墙区达到最大值,可以清楚地看到大气间的环流。[47][48][17]

消亡期

台风的消亡可能受多种因素影响,或是移动到高纬度地区海面温度较低形成温带气旋、或是登陆后在陆地上受地形阻挡减弱消散,这一阶段的中心暖核开始衰变,台风眼区压力升高,最大风区向远离中心的方向扩散,对流面积减少,云带消散。[47][48][17]

影响移动的因素

台风的移动受多种因素影响制约,包括力的作用(地转偏向力、气压梯度力、热带气旋内部气流内力)、大气环流(副热带高压、西风带)等,诸多因素形成大尺度引导气流推动台风移动。 [49][50][51][52]

移动速度

台风移动速度约为15千米/小时~20千米/小时(4.17米/秒~5.56米/秒),快的可达30公里/小时,慢的约为5公里/小时。[51]

台风一般移动路径
台风一般移动路径

移动的路径

台风在北半球的路径一般分为西行、西北行和抛物线转向型,在南半球的路径一般分为西行、西南行和反抛物线转向型。受地形地势、天气系统、台风结构等各种因素影响,台风还可能出现蛇行、摆动、打转、停滞、突然加速和突然转向等不规则移动路径。[38][53]

影响

台风是最危险的天气系统,常造成强风风暴潮、风浪、暴雨和洪水、龙卷风和闪电等恶劣天气,也常引发泥石流、塌方、水污染、疾病、农业减产绝产、渔业损失等间接灾害。同时台风可以带来丰沛的降水缓解淡水压力,也可以起到降温消暑的作用等。[54]灾害

直接灾害

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龙卷风的危害

强风和龙卷风:台风是一个巨大的能量库,其形成的最大风速一般可达30~60米/秒,少数可超过100米/秒。当台风登陆时,地表风速比上方风速减弱,形成垂直风切变,容易形成龙卷风。强大的风力可以造成巨大的破坏,甚至摧毁建筑物,造成人员伤亡。[17][48][54]

暴雨:台风是非常强的降雨系统,其降雨量一天可达100~300毫米,部分可达500~800毫米,其降雨有着强度大,波及范围广,降雨速度快等特点,极易形成洪水灾害。[54][48]

巨浪和风暴潮:台风风暴潮是由台风的风力推动波浪产生海水水位异常上升的现象,是台风中最直接的危害。风暴潮可以在几分钟之内从几厘米上升到1米或更高的高度,推进到海岸或者更远的地方。台风形成的巨浪和风暴潮其特点是来势猛、强度大、破坏力强,1995年的路易斯飓风产生的极端海浪高度达到30米。如遇到天文大潮同时发生会产生高频位的潮位,极易冲毁海堤,淹没城镇、码头、工厂,导致海水倒灌和土地盐渍化等,1970年11月的博拉飓风登陆孟加拉国造成超过30万人死于沿海洪水灾难。[17][48][55]

间接灾害

基础设施:台风可以造成交通、通信、能源等生命线工程设备设施的损坏,造成停电、停水、停工,影响社会生产的有序进行。还能导致海洋钻井平台、炼油厂受损导致油价上涨以及电线短路、倒塌引发火灾。[48][56]

次生自然灾害:台风登陆时形成的暴雨系统极易引发滑坡、泥石流等次生自然灾害,台风形成的地质灾害具有历时短、发生相对集中的特点。[57]

农业及渔业:台风多发季节正值热带亚热带水果生长的关键时期,其造成的强风及暴雨极易对农作物、经济林果、露地蔬菜和水产养殖以及农田、农业生产设施等遭受损失,造成农作物减产。台风的风暴潮风暴潮引起的海水入侵,使地下水受污染,土地盐碱化,破坏当地的生态平衡[57][58]

疾病:台风灾后因死伤禽畜和各处污秽杂物不及时处理很容易造成如痢疾霍乱等传染病1991年4月29日孟加拉国台风灾后瘟疫横行造成约13.9万人死亡,经济损失近30亿美元。台风作为一种低压天气,对人体供氧水平及心脏健康也有不利影响,容易引起呼吸急促、心率加快、头晕、头痛、恶心、呕吐和无力等症状,神经系统也会发生障碍。其大风形成的噪音会直接影响人体的中枢神经系统,从而使人产生包括恐惧在内的一些心理障碍。[48][57]

作用

降雨:台风可以带来丰富的降水量,全球人口的快速增长和工农业的发展对淡水资源的需求日益扩大,淡水资源短缺的问题日益严峻。台风给沿海地区带来的降水量占该地区总降水量的四分之一以上,可以有效地改善当地的淡水供应和生态环境[59][60]降温:台风所经地区为热带、亚热带地区,多发季节多为夏季炎热时期,台风的狂风暴雨天气可以有效地驱散热量,防止地表沙漠化,起到了降温保持地球热平衡的作用。[59][60]

监测

台风监测是利用各种探测手段对台风中的物理过程和物理现象以及各种气象要素的变化等进行观测、探测,并使用不同的载体记录下来,目的是利用所获取的资料进行台风预警、科学研究和防灾减灾。目前对台风的监测主要包括地面探测、高空探测、雷达观测、其他特种观测和遥感探测等。[61]

地面探测:主要依靠气象部门建设的地面自动气象站网对台风影响时近地面层和大气边界层范围内的各种气象要素进行观察和测定。自动气象站可以对雨量、温度、气压、风向、风速、露点等气象要素实时监测,为台风登陆前后的定位提供主要依据,但其受限于地面自动气象站的设立数量(如地面气象站较多,岛屿与海洋的较少),不能反应地面以上的气象要素变化,尚需进一步完善和以其他探测手段作为补充。[61][62][63]

高空探测:高空探测是将探空气球携带无线电探空仪升空将不同高度的大气温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素以无线电信号的形式发回地面,高空气象探测是基础性高空资料的主要来源,但其受限于高空探空站密度不高也是制约台风预报水平的因素。[61][62][63]

多普勒天气雷达探测:多普勒天气雷达可对台风进行监视、跟踪,雷达探测不仅可以提供台风的降水强度、回波高度、范围和分布状况,还可以对台风内部的风场结构进行观测研究,对台风登陆前后的螺旋雨带、台风眼壁的垂直累积含水量与降水量和眼区速度谱宽、台风内中尺度环流等进行分析,研究台风登陆前后强度和速度的变化。但雷达探测也存在着雷达回波数据短缺、异常点和晴空回波定标精度不高,影响回波测量;降水量测量等定量化产品不足等制约因素。[61][62][63]

特种观测:包括GPS/MET水汽监测(用GPS系统监测台风水汽分布)、边界层气象梯度探测(利用大气边界层气象梯度观测塔、大气风廓线仪探测、微波辐射计探测等进行台风边界层大气研究和观测)、陆地移动“追风”探测(以移动探测车为平台设立移动监测系统进行追风监测)、飞机气象探测(用飞机携带气象仪器对大气进行探)、海面船舶探测(利用海洋气象调查船舶进行海上观测)等。[61][62][63]

遥感气象探测:主要是利用气象卫星、雷达和其他遥感仪器等设备进行的气象要素探测。卫星多通道资料的应用有助于改进台风生成潜势、结构和强度等的估计,也有利于提高热带气旋数值模式初始场的准确度。[61][62][63]

预警机制

世界气象组织:世界气象组织设立了能够及时、广泛地传播有关热带气旋信息的机制和框架,通过利用现代技术,如卫星、天气雷达和计算机等跟踪热带气旋的发展,制定包括热带气旋计划(TCP)、全球气候观测系统 (GCOS)、灾害性天气预报计划(SWFP)等协助监测和预报热带气旋,以减少与灾害相关的生命和基础设施损失,并通过“世界天气信息服务网站”和“恶劣天气信息中心 (SWIC)”两个网站实时提供天气资料和信息资料,包括台风的预测路径和警告信息,可以协助各个国家来提高台风预警,减少台风灾害损失。[3][64]

热带气旋计划(TCP):通过提供各种包括天气预报 (NWP) 和遥感观测的数据或产品,以及关于热带气旋发展、运动、强化和风力分布等信息,通过国家和区域协调来确保将热带气旋造成的生命损失和破坏降至最低。[64]

热带气旋警报中心 (TCWC):世界气象组织基于区域专业气象中心 (RSMC) 和热带气旋警报中心 (TCWC) 发布的实时的热带气旋警报。[65]

地区性预警中心:世界地区受台风影响的国家和地区大多都设立了自己的区域性的预警信息中心,如美国的联合台风警报中心(JTWC)、中国的中国气象局(CMA)、中国香港的香港天文台(HKO)、中国澳门的气象及地球物理局(SMG)、日本的日本气象厅(JMA)、菲律宾的大气、地球物理和天文服务管理局(PAGASA)、越南的水文气象局(NCHMF)等,根据本地区的气象特点发布台风的预警信息。[66]

中国大陆地区

根据可能引发突发事件的紧迫程序、危害程度和影响范围,将预警信息的风险等级分为四个级别

信号级别信号名称信号标志代表含义防御指南IV级蓝色预警信号24小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达6级以上,或者阵风8级以上并可能持续1.政府及相关部门按照职责做好防台风准备工作2.停止露天集体活动和高空等户外危险作业3.相关水域水上作业和过往船舶采取积极的应对措施4.加固门窗、围板、棚架、广告牌等易被风吹动的搭建物,切断危险的室外电源Ⅲ级黄色预警信号24小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达8级以上,或者阵风10级以上并可能持续1.政府及相关部门按照职责做好防台风应急准备工作2.停止室内外大型集会和高空等户外危险作业3.相关水域水上作业和过往船舶采取积极的应对措施,加固港口设施,防止船舶走锚、搁浅和碰撞4.加固或者拆除易被风吹动的搭建物,人员切勿随意外出,确保老人小孩留在家中最安全的地方,危房人员及时转移Ⅱ级橙色预警信号12小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达10级以上,或者阵风12级以上并可能持续1.政府及相关部门按照职责做好防台风抢险应急工作2.停止室内外大型集会、停课、停业(除特殊行业外)3.相关水域水上作业和过往船舶应当回港避风,加固港口设施,防止船舶走锚、搁浅和碰撞4.加固或者拆除易被风吹动的搭建物,人员应当尽可能待在防风安全的地方,当台风中心经过时风力会减小或者静止一段时间,切记强风将会突然吹袭,应当继续留在安全处避风,危房人员及时转移5.相关地区应当注意防范强降水可能引发的山洪地质灾害Ⅰ级红色预警信号6小时内可能或者已经受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达12级以上,或者阵风达14级以上并可能持续1.政府及相关部门按照职责做好防台风应急和抢险工作2.停止集会、停课、停业(除特殊行业外)3.回港避风的船舶要视情况采取积极措施,妥善安排人员留守或者转移到安全地带4.加固或者拆除易被风吹动的搭建物, 人员应当待在防风安全的地方,当台风中心经过时风力会减小或者静止一段时间,切记强风将会突然吹袭,应当继续留在安全处避风,危房人员及时转移5.相关地区应当注意防范强降水可能引发的山洪、地质灾害参考资料:[67][68]

中国香港地区

热带气旋信号警告信号意义防御指南1号戒备有一热带气旋集结于香港约 800 公里的范围內,可能影响香港地区1.采取防风措施,如拟外出,应紧记热带气旋可能影响你的行程,并注意离岸海域可能有强风及有涌浪2.留意电台、电视台广播或浏览天文台网页及流动应用程式有关热带气旋最新消息3号强风香港地区近海平面处现在正在或预料会普遍吹强风,持续风力达每小时41至62公里,阵风更可能超过每小时110公里,且风势可能持续1.应将容易被风吹倒的物件绑紧或搬入室内2.将室外的悬空装置和临时搭建物绑紧或安放至地面3.将堆积在渠道上的树叶与垃圾清除4.低洼地区的市民应为防范水浸做好准备5.远离岸边及停止所有水上活动6.小型船只应立即就近找地方避风7.留意电台、电视台广播或浏览天文台网页及流动应用程式有关热带气旋的进一步消息8号西北烈风或暴风香港地区近海平面处现在正在或预料会普遍受烈风或暴风,从信号所示方向吹袭,持续风力达每小时63至117公里,阵风可能超过每小时180公里,且风势可能持续1.在烈风吹袭前,应先做妥一切防风措施。将门窗锁紧,若有横闩应加上。将胶纸条贴在当风的大玻璃窗上,万一玻璃破裂,亦可以减少损伤2.切勿在屋内当风的窗户附近站立。预早选定屋内一个安全地方,以防玻璃万一破裂时可以躲避3.光管招牌的物主请截断招牌的电源4.请将车辆停放在安全的地方5.受风暴潮影响,低洼地区可能出现严重淹浸或海水倒灌,市民应尽量避免进入可能受影响的低洼地区及远离危险地方6.如情况许可,市民应尽早回家,避免逗留在街上8号西南8号东北8号东南九号风球烈风或暴风风力增强烈风或暴风的风力现在正在或预料会显著加强1.切勿外出。如果已经在有遮蔽的地方躲避,就应该继续留在原处2.切勿接触被风吹倒的电线3.门窗玻璃已承受大风的压力,如被物件撞击就会很容易破裂,因此必须远离当风的门窗,并预早选定一个安全的地方躲避4.除非毫无危险,现在切勿修补破裂的门窗5.身处户外的人士请立即寻找安全地方躲避,直至危险消除为止十号风球飓风风力现在正在或预料会达到飓风程度,持续风力达每小时118公里或以上,阵风更可能超过每小时 220 公里1.切勿外出。如果已经在有遮蔽的地方躲避,就应该继续留在原处2.切勿接触被风吹倒的电线3.门窗玻璃已承受大风的压力,如被物件撞击就会很容易破裂,因此必须远离当风的门窗,并预早选定一个安全的地方躲避4.除非毫无危险,现在切勿修补破裂的门窗5.身处户外的人士请立即寻找安全地方躲避,直至危险消除为止参考资料:[69][70]

美国

危险层级警报名称代表意义观察预警风暴潮预警48 小时内警告范围内海岸线上升的水位可能会向内陆移动,造成危及生命的洪水泛滥 热带风暴预警48 小时内警告范围内可能出现热带风暴(持续风速为 39 至 73 英里/小时)飓风预警成为热带风暴之前48小时内开启飓风监视,警告范围内可能会出现飓风状况(持续风速为 74 英里/小时或更高)警告风暴潮警告在36 小时内,警告范围内海岸线向内陆移动的上升水流可能会危及生命热带风暴警告36 小时内警告范围内形成热带风暴(39 至 73 英里/小时的持续风速)飓风警告热带风暴强度大风出现前 36 小时发布飓风警告,警告范围内出现飓风状况(持续风速为 74 英里/小时或更大)极端风警告预计将在一小时内开始大飓风(时速 115 英里或更大),立即在建造良好的建筑物的内部避难参考资料:[71]

菲律宾

警报名称信号标识警告提前时间风威胁潜在影响热带气旋风信号 #136 小时39-61 公里/小时(22-33 节,10.8-17.1 米/秒)1.结构不良的房屋、破旧的结构和其他由轻质材料制成的结构将遭受极小或轻微的损坏2.造成香蕉等类似植物倾斜,小树的树枝可能会随风摇摆。水稻作物可能会受到一些损害3.对公共交通的干扰最小热带气旋风信号 #224小时62-88 公里/小时(34-47 节,17.2-24.4 米/秒)1.临时搭建等简易结构房屋可能会发生轻度至中度损坏。结构较差和一般的房屋的屋顶可能会受到轻微损坏2.不安全、暴露的轻型物品可能会变成抛射物,从而造成额外的损坏3.一些电线可能会被吹断,导致局部停电4.对公共交通造成轻微到中度的干扰5.造成大多数香蕉等类似植物倾斜、弯腰或倒下。一些小树被风吹倒,脆弱的树枝被折断。水稻和其他类似作物可能会受到相当大的损害热带气旋风信号 #318小时89-117 公里/小时(48-63 节,24.5-32.6 米/秒)1.临时或破旧的结构以及其他由轻质材料制成的结构可能会遭受重大损坏。结构良好的房屋可能会遭受轻微的屋顶损坏2.工业园区内的仓库和其他建筑物可能会遭受轻度至中度损坏3.不安全、暴露在外的轻型到中等重量的物品可能会变成抛射物,造成额外的损坏或伤害4.许多地区可能会因大量倒塌的电线杆而停电。电信和饮用水供应受到轻微或轻微的干扰5.公共交通中度至严重中断6.大多数香蕉和类似植物,以及一些大树倒下或折断。水稻和其他类似作物,尤其是处于开花和成熟阶段的作物可​​能遭受严重损害热带气旋风信号 #412小时118-184 公里/小时(64-99 节,32.7-51.2 米/秒)1.临时搭建等简易结构房屋将发生严重损坏。劣质或普通建筑的房屋可能会受到重大损坏;少数可能遭受严重损害2.结构良好的房屋可能会遭受轻微到中度的屋顶损坏,有些房屋会出现严重的屋顶损坏;窗户也可能被炸毁3.工业园区的建筑物可能会发生铝和钢屋顶和天花板的故障4.大多数高层写字楼的一些玻璃可能会被炸掉;其中一些建筑物可能有轻度至中度损坏,并且由于摇晃而导致窗户爆裂的比例更高5.将产生大量的空气悬浮碎片,并可能导致损坏、伤害和可能的死亡6.由于大量倒塌的电线、电线杆和蜂窝塔,电力供应和电信几乎完全中断。饮用水供应也可能减少7.对公共交通造成重大到严重的破坏8.对香蕉和类似植物造成重大损害。大多数小树和一些大树将被折断、落叶或连根拔起。水稻和其他农作物几乎全部受损热带气旋风信号 #512小时185 公里/小时或更高(100 节 或更高,51.3 米/秒 或更高)1.临时搭建等简易结构房屋将受到严重甚至灾难性的破坏。结构良好的房屋可能会遭受实质性的屋顶和墙壁故障或损坏2.许多工业建筑将被摧毁,只有少数的屋顶和墙壁受到部分损坏3.大多数高层写字楼的窗户都会被炸掉;由于摇摆,中度结构损坏是可能的4.空气中的碎片会造成广泛的破坏。暴露在风中的人、宠物和牲畜极有可能受伤或死亡5.由于基础设施严重中断,电力、饮用水供应和电信将长期无法使用6.公共交通长期严重中断7.绝大多数树木将被折断、落叶或无根。香蕉和类似植物将受到广泛破坏。很少有树木、植物和农作物能存活下来参考资料:[72]

越南

警报名称发布条件越南东海附近的风暴信号当风暴在越南东海以外活跃并可能在未来 48 小时内进入东海时发布越南东海风暴信号当满足以下条件之一时发布:1. 风暴中心的位置距离越南大陆海岸最近的点超过1000 公里2. 风暴中心距离越南大陆海岸最近点500至1000公里,未来48小时内不太可能向越南大陆移动越南近岸风暴信号当满足以下条件之一时发布:1. 风暴中心的位置距越南大陆海岸最近点500至1000公里,并可能在未来48小时内向越南大陆移动2. 风暴中心的位置距越南大陆海岸最近点300至不到500公里,未来48小时内不太可能向越南大陆移越南紧急风暴信号当满足以下条件之一时发布:1. 风暴中心的位置距越南大陆海岸最近点不到 300 公里;2. 风暴中心距离越南大陆海岸最近点300至500公里,并可能在未来48小时内向越南大陆移动越南陆地风暴信号当满足以下条件之一时发布:1. 风暴中心已进入越南大陆且最强风力仍在8级或以上2. 风暴中心已登陆他国,但最强风力仍在8级或以上,未来48小时内可能直接影响越南越南解除风暴信号1. 风暴已经消散;2. 风暴已在他国或境外登陆,不再能够直接影响越南3. 风暴已经离开东海并且不太可能返回东海参考资料:[73]

历史记录

死亡人数排名前十的热带气旋(1970-2019年)[74]经济损失排名前十的热带气旋(1970-2019年)[74]序号灾害类型年份国家死亡人数 序号灾害类型年份国家损失(单位:十亿美元)1风暴1970孟加拉国3000001风暴(卡特里娜)2005美国163.612风暴(高尔基)1991孟加拉国1388662风暴(哈维)2017美国96.943风暴(纳尔吉斯)2008缅甸1383663风暴(玛丽亚)2017波多黎各69.394风暴1985孟加拉国150004风暴(艾尔玛)2017美国58.165风暴(米奇)1998洪都拉斯146005风暴(桑迪)2012美国54.476风暴1977印度142046风暴(安德鲁)1992美国48.277风暴(05B)1999印度98437风暴(艾克)2008美国35.638风暴1971印度96588风暴(伊凡)2004美国24.369风暴(Fifi)1974洪都拉斯80009风暴(查理)2004美国21.6510风暴(海燕)2013菲律宾735410风暴(丽塔)2005美国20.94

参考资料 74

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  64. 热带气旋计划 — 世界气象组织
  65. 恶劣天气信息中心
  66. Advisories, Warnings and Related Information issued by Participating Members for Tropical Cyclones in the Western North Pacific and South China Sea region — 世界气象组织
  67. 台风预警信号及防御指南 — 中国气象科普网
  68. 气象灾害预警信号发布与传播办法 — 中国气象局
  69. 香港热带气旋警告信号 — 香港天文台
  70. 热带气旋警告信号生效时应注意的事项 — 香港天文台
  71. 飓风和热带风暴观察、警告、咨询和展望 — 美国国家飓风中心
  72. 热带气旋风信号 — 菲律宾大气地球物理和天文服务管理局(PAGASA)
  73. 风暴和热带低气压 — 越南中央水文气象预报中心
  74. 重要的热带气旋 — WMO(世界气象组织)
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