2015年7月12日 星期日

為甚麼有颱風?為甚麼北半球颱風逆時針旋轉?

為甚麼有颱風?為甚麼北半球颱風逆時針旋轉?

氣象局影音白板--颱風短片 


地球科學04-颱風的形成 


為甚麼有颱風?為甚麼北半球颱風逆時針旋轉?

颱風,是每年夏秋之間,讓許多人痛恨的天氣現象。為甚麼有颱風?為甚麼台灣所在的西北太平洋,颱風特別多?為甚麼颱風會帶來這強的風雨,對台灣地區造成嚴重破壞?


撰文/李名揚


颱風是低氣壓的一種,低氣壓顧名思義就是氣壓比周圍空氣低的天氣系統;氣壓低的原因,是地表(或海面)氣溫高,因為熱脹冷縮效應,使空氣膨脹(體積變大但質量不變),密度自然變小,壓力也降低。

 

低氣壓經常造成降雨,原因是低氣壓的熱空氣密度小而上升,空氣中的水蒸氣升到高處後,變冷凝結為水滴,落下成雨。高氣壓則正好相反,是空氣遇冷而體積縮小,密度變大,壓力升高;而密度大的冷空氣會向下沉降,越接近地表,溫度越高,液態水越容易蒸發為水蒸氣,所以不會下雨。在氣象學上也用「氣旋」稱呼低氣壓,「反氣旋」稱呼高氣壓。

颱風都生成在熱帶洋面,我們常聽說「熱帶性低氣壓發展成颱風」,原因是兩種作用使空氣上升,第一種就是低氣壓形成的作用,熱帶強烈日照使空氣受熱膨脹,密度變小,就會上升。

但更重要的是第二種因素,就是熱帶高溫使海水大量蒸發成水蒸氣,水蒸氣(H2O)的分子量是18,但空氣主成份是氮(N2,分子量28)和氧(O2,分子量32),所以
水蒸氣比空氣輕,也會上浮。

一旦某一區域的空氣上升,周圍的空氣就會補進來,此時就要考慮「科氏力」的作用。
在北半球,科氏力會使氣流「右轉」(PCLin:地球自西向東自轉,靠近赤道轉速較快,故北半球蒸發之水蒸氣自西向東扭力較大而造成逆時針旋轉),所以向內輻合的氣流,會一邊前進一邊右轉,就會形成逆時針旋轉。

這種水氣很重的熱帶性低氣壓,氣流會一邊逆時針旋轉、一邊逐漸向內輻合、一邊上升,由於對流層越高越冷,所以熱空氣上升到高空後,水蒸氣會變冷凝結成液態水,成為雨水落下;在凝結過程中釋放潛熱,使氣旋變得更暖,空氣再膨脹,密度更低,氣壓再下降,結果氣旋內外壓力差變更大,吸引氣旋外的空氣往內輻合的力量也增強,使風變更強,帶動更多熱空氣上升,形成「正回饋」,最後就成為颱風。
氣壓越低,風力越強
颱風的風為什麼會那麼強?因為空氣的流動是從氣壓較高處吹向氣壓較低處,颱風是氣壓很低的低氣壓,中心氣壓越低,與颱風邊緣的氣壓相差越大,風也就越強。颱風中心的氣壓可以低到多低?低氣壓的「低」,不是和標準一大氣壓比較,而是和鄰近地區比較,只要比鄰近地區氣壓低,就叫做低氣壓;但每個地區氣壓不同,所以我們用標準一大氣壓做為比較的基準,氣象上常用的氣壓單位是百帕(hPa),「一大氣壓」定義為「氣溫0、緯度45度的海平面上的大氣壓力」,一大氣壓約為1013百帕。1979年的狄普颱風,中心曾有870百帕的紀錄,曾造成「400年一次大洪水」的納莉颱風,中心氣壓最低則曾降到960百帕。颱風生成條件

颱風都在靠近赤道的熱帶洋面生成,基本條件是海溫一定要高於26.5。不論太平洋西部的「颱風」、大西洋和太平洋東部的「颶風」或印度洋的「旋風」,主要都生成在大洋西半部,因為在地球的赤道附近吹東風(北半球吹東北信風,南半球吹東南信風;「信風」就是很有信用、終年固定這麼吹的風),會把洋流由東往西吹,在流動過程中,洋流一直受到日照,越來越熱,所以大洋西半部都比較熱,適合形成颱風(或颶風、旋風)。

雖然越熱的環境,越適合生成颱風,但離赤道太近的地方,卻又沒辦法生成颱風,因為赤道上完全沒有科氏力,離赤道太近的地方,科氏力也很弱,無法使氣流轉彎,就無法生成颱風。所以西北太平洋的颱風,主要都生成在北緯5度到15度、東經135度到145度之間,大約是在加羅林群島、馬里亞納群島和帛琉群島附近,但也有少數會發生於南海。
颱風路徑

西北太平洋的颱風形成後,通常都是往西北方向前進,所以經常會威脅到台灣地區,另外菲律賓、中國大陸和日本也經常受害;會這樣走的原因,是因為這一帶產生的颱風,行進路徑主要是受太平洋副熱帶高壓影響。
聖嬰現象對颱風的影響

聖嬰或反聖嬰現象發生時,會對颱風生成造成怎樣影響?根據美國海洋暨大氣總署(National Ocean and Atmospheric Administration, NOAA)定義,在太平洋上北緯5度到南緯5度之間、西經120度到170度之間,若連續五個月平均海溫高於歷年平均值0.5
以上,就是發生聖嬰現象;若低於0.5,就是反聖嬰。


反聖嬰年時,大洋洋流越往西海溫越高的效應發揮作用,海溫高的區域明顯西移,使西北太平洋主要颱風生成位置也跟著西移,以東經120度到140度之間較多,也就是說,颱風的生成位置,大多比較靠近台灣。
過去100多年,西北太平洋地區每年平均生成26.7個颱風,其中3.6個會行經台灣附近,3.1個會侵襲台灣。以月份來看,8月就佔了約1/3,而7、8、9月合起來,則佔了80%。1914年有八個颱風侵襲台灣,是史上最多,1941及1964年則連一個都沒有。
越大的颱風通常越強,但並非一定

颱風大小的定義,是從颱風中心,一直到平均風速每小時50公里(約每秒14公尺,相當於七級風)的地方,稱為「暴風半徑」;在暴風半徑內的區域,稱為「暴風範圍」。颱風的大小有時相差很多,大的颱風暴風半徑可超過400公里,小的只有150公里。 颱風的大小和強弱,經常都是正相關,也就是越強的颱風,通常暴風範圍也就越大;但這並非絕對,也有些颱風半徑雖然不大,強度卻很強。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

颱風命名權


從公元2000年開始,西北太平洋的颱風命名權,將由美軍聯合颱風警報中心移轉日本氣象廳負責,並完全捨棄沿用五十三年的洋名字,改以具東方民族色彩的名稱取而代之。

在西北太平洋形成的颱風,從民國三十六年開始即由關島的美軍聯合颱風警報中心負責命名。原先全以西洋女性名字命名,後因女權主義者抗議自民國六十八年起改以西洋男女名字交叉命名。

環太平洋十四個國家及地區已各提出十個名字,做為千禧年以後的颱風新名字。每個國家及地區提出的名字都具有濃厚東方民族色彩,如中國大陸提出玉兔、悟空、龍王、海神、電母和風神等,出自中國古老的神話故事,用來做為颱風名 稱十分傳神。  

香港提出的名字有以機場命名的如啟德,以及以動物園明星貓熊命名如玲玲;澳門以花卉和鳥禽為主要命名,如梅花、蓮花、畫眉和蝴 蝶等;日本提出的天秤、鯨魚、劍魚和摩羯等,全以星座為主。

中央氣象局預報中心主任陳來發指出,台灣因非聯合國會員或觀察員,無法加入世界氣象組織,參與颱風委員會,也因此無法為颱命名。

對於中國大陸、香港和澳門提出的中文名稱,我方原則決定比照採用。  

目前颱風委員會已將各國提出的一四○個名字排列成五組,明年第一個形成的颱風將以柬埔寨提出的「丹瑞」命名,第二個颱風則是由中國大陸命名的「龍王」。

沒有留言: