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解析历史上的经典双台风
查字典地理网 来源|2017-04-24 发表|教学分类:地理科普

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近一个世纪前,时任日本气象厅台长的藤原博士,花费近10年的时间,进行了一系列水工试验。他发现当两个水漩涡接近时,其运动轨迹相互影响。这种影响在大气中依然适用。

台风就是海洋上庞大的大气漩涡,在两个台风同时出现时,会互相影响,相互牵绊着前行。藤原发现的理论恰巧可以运用在台风中。因此,这种双台风效应也被称作藤原效应。

中国气象局台风与海洋气象预报中心首席预报员张玲告诉记者,当两个台风距离大于1800公里时,并不会直接影响。就好比蝴蝶效应一样,台风自身的旋转对整个风场产生干扰,从而相互影响。当两个台风距离1500公里以内,两者产生直接影响。在通常情况下,双台风会沿着台风中心连线中点逆时针旋转。

不过,这些相互影响比起大气环流对台风的引导,效果并没有那么明显。张玲打了个比方,双台风就好比两个在人流中的人相互拉扯,无论他们的力量、距离如何变化,他俩的大方向还是跟着人流前进,只在微观上受到对方影响。

通过实践,气象学家发现双台风效应可以千变万化:可以是其中一台风完全支配另一个的移动方向,或两个台风互相排开,或一个跟随一个移动,或一个吞并另一个,也可能两个台风不发生双台风效应。记者在张玲的帮助下,找到一些双台风相互影响的经典案例。

互旋

2009年第8号台风莫拉克依然让台湾居民记忆犹新。在莫拉克中遭受灭顶之灾的高雄县甲仙乡小林村罹难人数约380人。截至当年8月25日18时,全台湾在此次风灾中的遇难死亡人数461人,失踪192人。

然而在莫拉克靠近台湾之时,2009年第7号热带风暴天鹅于8月5日6时20分在广东台山沿海登陆。它的路径异常复杂。在光临了广东之后,继续向西移动,进入北部湾以后,又绕海南西部沿海盘旋几乎将近一圈,才依依不舍地减弱消失。

与莫拉克的汹涌相比,天鹅登陆前后举止优雅。在登陆广东之后,盘桓在粤西停留48小时才进入北部湾;正是由于在这里获得孟加拉湾源源不断的水汽,又在此停留,带来延绵降水。

为何天鹅忽然西行?除了大气环流的引导,双台风效应也发挥了作用。张玲说,这是一种双台风典型的互旋效应。就好像两个人手拉着手,以手为圆心,逆时针转圈一样。

莫拉克是两个台风中位置偏东的一个,受到大气环流等大背景的影响以及天鹅逆时针旋转的作用力,产生向西北方向的合力,从而转向移动。同时,天鹅这个偏西的台风,受到的引导气流则为西偏南方向转偏东方向。这样看起来,天鹅和莫拉克就有围绕中线点连线相互旋转的趋势。

强吞弱

俗话说,一山不容二虎。在一个狭小的空间里,弱的台风就有可能被强大的台风吞并。

2006年8月10日17时25分,第8号超强台风桑美在浙江省温州市苍南县马站镇登陆,登陆时中心附近最大风力达60米/秒,堪称登陆中国的台风之王。

在桑美形成时,西北太平洋洋面上还有两个热带气旋玛利亚和宝霞。因为他们互相间隔仅1000公里左右,极有可能发生双台风效应。

通常来说,较强的台风有可能让距离较近的弱台风发生大转向且强度减弱。但当时,才出生的桑美所处的大气环境很好,海温与大气环流的配合恰到好处,使它茁壮成长,不受限于强大的玛利亚而减弱,直到后期玛利亚远离。逐渐强壮的桑美却限制了宝霞,宝霞在桑美的影响下转向西南偏西方向靠近台湾。

不幸的是,宝霞受到桑美限制,显得营养不良,自身力量偏弱,在登陆后,减弱非常迅速。此时宝霞与桑美相隔不过1000公里,宝霞的残余云系在桑美的旋转下,被卷走。两者逐步形成了一个环流,宝霞被吃掉了。

不过张玲认为,吃是媒体非常吸引眼球的说法。毕竟,吞并发生在宝霞逐步减弱消失的过程中。

在张玲的记忆中,吞并的案例并不是特别多。不过,吞并是有可能的。从能量的角度上说,在1000公里这种相对较小的范围内,同时存在两个强台风的可能性非常小。如果台风一强一弱,强者就很有可能把弱者卷进自身的环流中。

复杂路径

1991年第19号台风纳德是台风中的一朵奇葩。其路径飘忽不定,包括4次大转弯、2次增强,并在17天内2次登陆我国。

在西北太平洋面上生成后,纳德一路向西进入南海,却又突然掉头驶回太平洋,然后折返直奔台湾。在台湾南部登陆后,它继续朝着广东和福建交界处逼近,在靠近沿海时转而南下,驰骋了相当长的一段路程又沿着近乎原路的路径返回,最终登陆汕头附近,后因地形因素逐渐消散。

路径复杂,与双台风效应密切有关,纳德曾先后受到两个热带气旋的影响。在生成之初,由于受到位于东边的热带风暴路加的强大外围环流影响,加上太靠近陆地,纳德的增强十分缓慢。在路加远离后,由于环流形势调整,引导气流发生变化,已经进入南海的纳德再次转向进入吕宋海峡。其后,它在台湾南端的恒春半岛登陆,并迅速减弱。造成其减弱的主因除了台湾的高山外,还有当时位于纳德东南方的台风梅莉。梅莉逐渐接近,其外围环流风场不一致,使得摩擦增强。正是由于梅莉的牵引及高压的南下,纳德90掉头,开始了向南行进的路线。看起来这两个台风互相排斥而渐行渐远。

说到互斥,张玲认为,有种情况也会导致台风看起来是互斥的。即藤原效应结束后的两个台风,东边的台风由于距离副高很近,在副高西侧偏南气流引导下快速向偏北方向移去,而西台风由于离副高较远,引导气流弱,移速较慢,或转受其他系统影响开始走自己的路,从云图上看起来就像是两个台风分开了一样,例如2011年的台风海马和台风米雷。

双台风相互作用研究尚难定量

双台风在西北太平洋上除了上演互旋、互斥、吞并,还有其他竞争与合作的形式。例如,强大的一方并没有吃掉弱小的一方,弱小的气旋可能跟随强大台风的步伐。再比如,强大的台风撕裂弱小台风,使弱台风无法维持自身完整,被拉伸成带状。这些有趣的现象,使得双台风效应一直是国内外气象工作者研究的一个重要课题。

有研究发现,并不是所有的双台风都一定上演双台风效应。中国科学院大气物理研究所的专家曾搜集了从1956年至1975年西太平洋的92对双台风个例,研究了双台风相互旋转、相互靠近的现象。他发现从相互作用对两个台风移动路径的影响上看,约有三分之一的个例影响不明显。而对有影响的个例,其中约42%相互作用的结果,只是二者的移速有变化,移向变化并不明显。

其他科学家也使用不同的方法对双台风效应进行研究。例如,使用数值模式对双台风效应进行模拟,通过改变台风的强度与距离,分析其相互影响所改变的路径及强度。

不过,到目前为止,国内对双台风效应的研究大多停留在定性阶段。其机理以及定量的研究有很大不确定性。

双台风好比在流水中前进的船,两条船自身的作用力与不同的流水速度会形成不同的合力。张玲说。双台风的路径与两者距离、强度以及大气环流、海温等背景场都有关,这就不难理解,双台风效应为何有如此大的不确定性,双台风路径预报更加困难。如同在物理学中做力的合成题时,在存在什么方向的力、力的大小都很难准确估计的情况下,很难准确断定合力的大小与方向。

张玲坦言,在预报中,只能把双台风效应当作参考因素之一。拿今年天秤举例,预报员提前预估到它在穿过台湾进入南海东北部后将会移动缓慢,出现回旋路径,但回旋的范围有多大,更靠近台湾还是广东,很难准确判断。

张玲认为,很多关于双台风的理论研究尚需实际预报的实践与检验。

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