Файл: Мамедов, Э. С. Тайфуны.pdf

или на сушу энергетические запасы в тропическом циклоне резко уменьшаются как за счет уменьшения поступления водяного пара, так и за счет увеличения сил турбулентного трения над сушей.

По данным метеорологических спутников было выявлено, что глаз бури в ранних стадиях развития циклона находится на пери­ ферии облачного массива. По мере превращения тропического циклона в тайфун (ураган) глаз бури сдвигается к центру циклона. Чем глубже тропический циклон, тем темнее становится глаз бури на спутниковых фотографиях облачности. В процессе заполнения тропического циклона центр барического образовании смещается

ккраю облачного массива.

Внижних слоях тайфуна можно различить три циркуляцион­

ные зоны:

1) центральная зона — глаз бури, где скорость ветра невелика, но полный штиль наблюдается редко;

2)область максимальных ветров, скорость которых может до­ стигать 100 м/с;

3)от внешней границы возмущения до границы области макси­

мальных ветров.

В нижнем трехкилометровом слое атмосферы наблюдается вток воздуха к центру циклона, обусловленный силами трения. В этом слое происходит преобразование потенциальной энергии в кине­ тическую.

Слой атмосферы 3—8 км характеризуется в основном циклони­ ческим движением по касательной к изогипсе и сходимостью линий тока в тыловой части вихря. Выше 8 км до верхней границы тайфу­ на (12—16 км )— слой растекания. Скорость ветра в этом слое уменьшается, а циркуляция воздуха часто становится антициклонической.

По мере продвижения тропических циклонов в умеренные широ­ ты они постепенно утрачивают свои специфические свойства. При втягивании полярного фронта в систему тропического циклона появляется температурная асимметрия, сопровождающаяся накло­ ном вертикальной оси и расширением циклона по площади.

Затухание тропических циклонов происходит при перемещении на более холодную водную поверхность и при переходе на сушу.

5.Основные пути

аскорости перемещения тропических циклонов

Тропические циклоны в северном полушарии с момента их воз­ никновения смещаются в западном и северо-западном направле­ нии. Достигнув определенной точки, вблизи тропиков Рака и Козе­ рога, они испытывают поворот и далее движутся к северу и северовостоку (рис. 4).

Тайфуны, возникающие на западе Тихого океана, вблизи Филип­ пинских островов, поворачивают к северу и северо-востоку, иногда

20

щаются вдоль юго-западного побережья США. Тропические цикло­ ны южной части Тихого океана от места своего зарождения снача­ ла следуют на юго-запад, а затем на юг и юго-восток.

Ураганы Атлантического океана смещаются через Карибское море на юго-восток США и затем по материку Северной Америки к северо-востоку.

Часть циклонов проходит вдоль восточного побережья США или по средней части Атлантического океана к северу, изредка достигая даже Европы, Исландии и Гренландии.

Вначале ураган, как правило, перемещается на запад по эква­ ториальной периферии субтропических антициклонов, затем возрас­ тает составляющая движения в сторону полюса.

На западной периферии субтропического антициклона ураган достигает точки поворота, где составляющая движения к западу сменяется составляющей к востоку. В тех случаях, когда движение на запад сохраняется, вестиндские ураганы достигают восточного побережья США.

Циклоны, возникающие над Аравийским морем, смещаются на юг Аравийского полуострова, в Пакистан и на северо-запад Индии; циклоны Бенгальского залива — на Индию, Бангладеш

иБирму.

Вначале лета (июнь) и в конце осени (октябрь) пути тайфунов

лежат южнее Японии. Точка поворота располагается примерно на широте 16—18°.

С июля до октября тайфуны проникают в более северные широ­ ты. Их пути лежат над Японией, Японским и Восточно-Китайским морями, над Кореей и Китаем. Точка поворота находится вблизи тропиков.

В низких широтах скорость движения тропических циклонов невелика, в среднем она составляет около 20 км/ч. Вблизи точки поворота скорость движения еще меньше; после поворота на участ­ ке траектории, направленной к северо-востоку (северное полуша­ рие), она возрастает до тех же значений, что и у внетропических циклонов (до 30—50 км/ч).

При переходе на материк скорость движения тропических цик­ лонов, как правило, резко уменьшается. Тропические циклоны обычно задерживаются горными хребтами вблизи побережья или отклоняются от них.

В первых трех стадиях (тропическая депрессия, тропически;"! шторм, ураган) тропические циклоны северного полушария пе­ ремещаются, как правило, в западном и северо-западном на­ правлении по юго-западной периферии субтропического анти­ циклона.

21

Встадии трансформации тропического циклона в полярно­ фронтовой циклон (на широте 20—30°) тропические циклоны меня­ ют направление движения на северное и затем на северо-восточное

ивосточное.

Всвязи с переходом на полярный фронт тропические циклоны попадают в зону юго-западных высотных потоков.

Оформление высотной барической ложбины к северо-западу от центра приземного циклона (тайфуна) обычно служит указанием на возможность поворота циклона к северо-востоку. Точка поворо­ та в Атлантическом океане лежит в среднем на широте 28°, в Тихом

океане — на широте около 20°. Чем ближе к экватору возник цик­ лон, тем южнее будет его точка поворота.

В период максимальной повторяемости тропических циклонов районы их возникновения и точки поворота лежат значительно севернее среднего многолетнего положения.

Средняя продолжительность существования тайфунов составля­ ет около 7 суток, а атлантических ураганов около 9 суток (в авгус­ те 12 суток). Наибольшая продолжительность жизни атлантиче-' ских ураганов достигает 27—35 суток, а тайфунов северо-западной части Тихого океана — 18 суток.

Движение тропических циклонов по «неправильным путям». По мере накопления фактических данных о движении тропических циклонов метеорологи, а также мореплаватели заметили, что тра­ ектории циклонов не всегда имеют правильную геометрическую форму (прямую, параболу, гиперболу). Очень часто на фоне пра­ вильной траектории циклона появляются «искажения» [выпукло­ сти, вогнутости, петли, смещение к юго-западу или юго-востоку (для циклонов северного полушария)].

Наибольшую опасность для мореплавателей представляют тро­ пические циклоны, смещающиеся не по «стандартным» траектори­ ям. «Топтание» циклона на месте, петляние, резкое изменение на­ правления смещения циклона создают определенные трудности в мореплавании, уклонении судна от опасной зоны тайфуна.

Причиной движения тропических циклонов по «неправильным» путям является неустойчивость деформационного поля, образован­ ного полярной ложбиной, восточной волной и областями высокого давления. Хорошим показателем смещения циклона по неправиль­ ной траектории является движение гиперболической точки дефор­ мационного поля. Она как бы повторяет траекторию перемещения тропического циклона.

Большое влияние на характер траектории движения циклона оказывает неоднородность подстилающей поверхности (наличие островов, рифов), а также неоднородность температуры поверх­ ностного слоя воды (чередование очагов тепла и холода).

Имея прогностические карты барических полей за несколько последовательных сроков, можно определить траекторию движения гиперболической точки деформационного барического поля (по по­ верхности 700 или 500 мб), а тем самым и траекторию перемещения тропического циклона.

23

6. Погода в тропическом циклоне

Давление воздуха. В центральной части циклона давление воз­ духа колеблется в широких пределах (от 873 до 990 мб). Градиен­ ты давления в тропических циклонах очень большие (до 1 мб на 1 км). Особенно сильное падение давления отмечается при подходе к центральной части циклона (глазу бури), после прохождения которой давление с такой же скоростью растет.

Из-за большой величины барического градиента все изобары (через 5 мб) в области тропического циклона технически невоз­ можно провести. Обычно положение центра циклона на карте от­ мечается жирной точкой, а величина давления в центре проставля­ ется за пределами циклона.

Если давление в центре циклона неизвестно, то его можно определить с помощью одной из следующих эмпирических формул:

где ро — давление в центре циклона в мб; V — скорость ветра в ка­ кой-нибудь точке циклона в м/с; г — расстояние от этой точки до центра циклона, выраженное в градусах меридиана (1 град.—

( 1.2)

(1.3)

(1.4)

где Rot радиус зоны оплошной облачности в градусах мери­ диана.

Ветер. Максимальные скорости ветра у поверхности земли в об­ ласти тропического циклона могут достигать 80—100 м/с. Скорость ветра вблизи центра циклона очень небольшая и, как правило, на­ ходится в пределах 0—5 м/с. С удалением от центра скорость уве­ личивается, достигая на некотором расстоянии максимальных зна­ чений (рис. 5). Далее к периферии циклона скорость ветра снова уменьшается. Наиболее резкое возрастание скорости ветра наблю­ дается на границе глаза бури.

В движущемся тропическом циклоне в зрелой стадии в поле скорости ветра обычно наблюдается асимметрия. Самые сильные ветры возникают в правых квадрантах циклонов относительно на­

правления их движения.

С высотой скорость ветра в тропическом циклоне убывает; до высоты поверхности 500 мб скорость ветра убывает весьма незна­ чительно, выше этого уровня она уменьшается намного быстрее.

24

На уровне 200 мб скорость ветра примерно в два раза меньше, чем на уровне 500 мб.

Радиус штормового ветра в тропических циклонах может варьировать в довольно широких пределах (от 50 до 500 км). Для определения скорости ветра в тропическом циклоне можно исполь­

Учитывая, что радиус максимального ветра в тропических цик­ лонах имеет небольшие значения и что параметр Кориолиса в об­ ласти их зарождения обычно мал, формулу (1.6) приближенно можно записать в виде

г~~—~—

где р — в мб, р — в кг/м3, Vm— в м/с.

Втабл. 4 приведена зависимость максимальной скорости ветра

втропическом циклоне от перепада давления между центром

25