台风形成的原因

　　形成原因

　　台风的形成需要以下几个方面的条件：海面水温在26.5℃以上;一定的正涡度初始扰动;环境风在垂直方向上的切变小;低压或云团扰动至少离赤道几个纬度。由于如今人们对台风形成的认识并不充分，因此，以上所列只是台风形成的必要条件。台风的初始阶段为热带低压，从最初的低压环流到中心附近最大平均风力达八级，一般需要2天左右，慢的要三四天，快的只要几个小时。在发展阶段，台风不断吸收能量，直到中心气压达到最低值，风速达到最大值。而台风登陆陆地后，受到地面摩擦和能量供应不足的共同影响，台风会迅速减弱消亡。

　　虽然每个台风形成的地区，达到的强度各不相同，但是人们从大量台风的发生与发展的观测资料中，归纳出了几种台风形成必备的基本条件。至2020年，学术界公认的四点是：

　　(1)有一个原先存在的扰动

　　台风都是从一个原先存在的热带低压扰动发展而形成的。据我国的统计，西太平洋-南海地区热带气旋来源于四种初始扰动热带辐合带中的扰动，占80%~85%;东风波，约占10%;中高纬长波槽中的切断低压，或高空冷涡，约占5%;斜压性扰动，约占5%以下。

　　(2)暖性洋面，海水温度高于26.5℃

　　热带海洋上低层大气的温度和湿度，主要决定于海表面水温(SST)，SST越高，则低层大气的气温越高、湿度越大，位势不稳定越明显。台风形成于SST≥26～27℃的暖洋面上，一般来说，全球热带海洋面上全年都满足此条件，只有赤道东南太平洋全年SST≤26.5℃，这是这里没有台风发生的主要原因。

　　(3)生成位置一般距赤道5个纬距之外

　　地转参数的作用有利于气旋性涡旋的生成。在不考虑摩擦作用并忽略倾斜项的等压面坐标系中的涡度方程如下：

 

　　该式表明，对给定的辐合值，涡度随时间的变化正比于绝对涡度的大小。在赤道上f=0，如果扰动的相对涡度也为零，则无论辐否有多大，扰动的涡度也不会增加。在离开赤道一定纬度的地区f≠0，辐合能引起涡度的增大，并且对相同的辐合，离开赤道越远涡度的产生率越高。

　　因此，台风都生成于距赤道5个纬距以外的热带海洋上，只有西北太平洋有个别台风形成于3°N附近。但在赤道附近3个纬距以内鲜有发现台风形成。

　　(4)整个对流层风的垂直切变要小

　　对流层风速垂直切变的大小，决定着一个初始热带扰动中分散的对流释放的潜热，能否集中在一个有限的空间之内。如果垂直切变小，上下层空气相对运动很小，则凝结释放的潜热始终加热一个有限范围内的同一些气柱，而使之很快增暖形成暖中心结构，初始扰动能迅速发展形成台风。反之，如果上下切变大，潜热将被很快输送出扰动区的上空，不能形成暖性结构，也不可能形成台风。

　　需要强调的是这些条件仅是必要条件，不是充分条件。

　　台风结构

　　台风是一个深厚的低气压系统，它的中心气压很低，低层有显著向中心辐合的气流，顶部气流主要向外辐散。如果从水平方向把台风切开，可以看到有明显不同的三个区域，从中心向外依次为：台风眼区、云墙区、螺旋雨带区。

台风眼区

：非常奇特，那里风力很小，天气晴朗，平均直径为40千米，身临其中的海员风趣地称台风眼为台风的“世外桃源”。

云墙区

：台风眼周围宽几十千米、高十几千米的云墙区，也称眼壁。这里云墙高耸，狂风呼啸，大雨如注，海水翻腾，天气最恶劣。

螺旋雨带区

：云墙外是螺旋雨带，这里有几条雨(云)带呈螺旋状向眼壁四周辐合，雨带宽几十千米到几百千米，长几千千米，雨带所经之处会降阵雨，出现大风天气。

台风结构图

　　生命周期

　　孕育阶段

　　经过太阳一天的照射，海面上形成了强盛的积雨云，这些积雨云里的热空气上升，周围较冷空气源源不绝的补充进来，再次遇热上升，如此循环，使得上方的空气热，下方空气冷，上方的热空气里的水汽蒸发扩大了云带范围，云带的扩大使得这种运动更加剧烈。经过不断扩大的云团受到地转偏向力影响，逆时针旋转起来(在南半球是顺时针)，形成热带气旋，热带气旋里旋转的空气产生的离心力把空气都往外甩，中心的空气越来越稀薄，空气压力不断变小，形成了热带低压—台风初始阶段。

　　发展增强阶段

　　因为热带低压中心气压比外界低，所以周围空气涌向热带低压，遇热上升，供给了热带低压较多的能量，超过输出能量，此时，热带低压里空气旋转更厉害，中心最大风力升高，中心气压进一步降低。等到中心附近最大风力达到一定标准时，就会提升到更高的一个级别。热带低压提升到热带风暴，再提升到强热带风暴、台风，有时能提升到强台风甚至超强台风，这要看能量输入与输出比决定，输入能量大于输出能量，台风就会增强，反之就会减弱。

　　成熟阶段

　　台风经过漫长的发展之路，变得强大，具有了造成灾害的能力，如果这时登陆，可能就会造成重大损失。

　　消亡阶段

　　台风消亡路径有两个，第一个是：台风登陆陆地后，受到地面摩擦和能量供应不足的共同影响，台风会迅速减弱消亡，消亡之后的残留云系可以给某地带来长时间强降雨。第二个是：台风登陆后，北上容易变性为温带气旋，变性为温带气旋后，消亡一般较慢。

　　台风利弊

　　好处

　　在我国沿海地区，几乎每年夏秋两季都会或多或少地遭受台风的侵袭，因此而遭受的生命财产损失也不小。作为一种灾害性天气，可以说，提起台风，没有人会对它表示好感。然而，凡事都有两重性，台风是给人类带来了灾害，但假如没有台风，人类将更加遭殃。科学研究发现，台风对人类至少有如下几大好处：

　　其一，台风为人们带来了丰沛的淡水。台风给中国沿海、日本海沿岸、印度、东南亚和美国东南部带来大量的雨水。

　　其二，靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长，干热难忍，如果没有台风来驱散这些地区的热量，那里将会更热，地表沙荒将更加严重。同时寒带将会更冷，温带将会消失。我国将没有昆明这样的春城，也没有四季长青的广州，“北大仓”、内蒙古草原亦将不复存在。

　　其三，台风最高时速可达200公里以上，所到之处，摧枯拉朽。这巨大的能量可以直接给人类造成灾难，但也全凭着这巨大的能量流动使地球保持着热平衡，使人类安居乐业，生生不息。

　　其四，台风还能增加捕鱼产量。每当台风吹袭时翻江倒海，将江海底部的营养物质卷上来，鱼饵增多，吸引鱼群在水面附近聚集，渔获量自然提高。

　　据统计，包括我国在内的东南亚各国和美国，台风降雨量约占这些地区总降雨量的1/4以上，因此如果没有台风，这些国家的农业困境不堪想象;此外台风对于调剂地球热量、维持热平衡更是功不可没，众所周知热带地区由于接收的太阳辐射热量最多，因此气候也最为炎热，而寒带地区正好相反。由于台风的活动，热带地区的热量被驱散到高纬度地区，从而使寒带地区的热量得到补偿，如果没有台风就会造成热带地区气候越来越炎热，而寒带地区越来越寒冷，自然地球上温带也就不复存在了，众多的植物和动物也会因难以适应而将可能出现灭绝。

　　灾害

台风灾害示意图

　　台风灾害主要是在台风登陆前和登陆之后引起的。台风引起的直接灾害通常由狂风、暴雨、风暴潮三方面造成：

一是狂风

　　台风风速大都在17米/秒以上，甚至在60米/秒以上。据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风压可达230公斤。因此当超强台风来临时，其带来的狂风及其引起的巨浪可以把沿海船只抛起乃至拦腰折断,也可把巨轮推入内陆;也足以损坏甚至摧毁陆地上的建筑、桥梁、车辆等。特别是在建筑物没有被加固的地区，造成破坏更大。大风也可以把杂物吹到半空并使其高速飞行，危及行人生命财产安全，使户外环境变得非常危险。

二是暴雨

　　一次台风登陆，降雨中心一天中可降下100～300毫米，甚至500～800毫米的大暴雨。台风暴雨造成的洪涝灾害，来势凶猛，破坏性极大，是最具危险性的灾害。

三是风暴潮

　　当台风移向陆地时，由于台风的强风和低气压的作用，使海水向海岸方向强力堆积，潮位猛涨，水浪排山倒海般向海岸压去。强台风的风暴潮能使沿海水位上升5米～6米。如果风暴潮与天文大潮高潮位相遇，能产生高频率的潮位，导致潮水漫溢，海堤溃决，冲毁房屋和各类建筑设施，淹没城镇和农田，造成大量人员伤亡和财产损失。

　　另外台风的这些灾害极易诱发城市内涝、房屋倒塌、山洪、泥石流等次生灾害。

　　防台措施

　　居民

　　及时收听、收看或上网查阅台风预警信息，了解政府的防台行动对策。

　　关紧门窗，紧固易被风吹动的搭建物。

　　从危旧房屋中转移至安全处。

　　处于可能受淹的低洼地区的人要及时转移。

　　检查电路、炉火、煤气等设施是否安全。

　　幼儿园、小中学校应采取暂避措施，必要时停课。

　　露天集体活动或室内大型集会应及时取消，并做好人员疏散工作。

　　海上

　　台风来临前，船舶应听从指挥，立即到避风场所避风。

　　万一躲避不及或遇上台风时，应及时与岸上有关部门联系，争取救援。

　　等待救援时，应主动采取应急措施，迅速果断地采取离开台风的措施，如停(滞航)、绕(绕航)、穿(迅速穿过)。

　　强台风过后不久的风浪平静，可能是台风眼经过时的平静，此时泊港船主千万不能为了保护自己的财产，回去加固船只。

　　有条件时在船舶上配备信标机、无线电通讯机、卫星电话等现代设备。

　　在没有无线电通讯设备的时候，当发现过往船舶或飞机，或与陆地较近时，可以利用物件及时发出易被察觉的求救信号，如堆“SOS”字样，放烟火，发出光信号、声信号，摇动色彩鲜艳的物品等。