ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 52
Скачиваний: 0
тропического циклона и его периферией. Данные, приводимые в табл. 4, получены с помощью формулы (1.7).
Температура воздуха. В тропическом циклоне температура воз духа распределяется почти симметрично относительно eFO центра. Вне глаза бури температура примерно одинакова, внутри его — значительно выше. В зоне интенсивного выпадения осадков она несколько ниже, чем в окружающих районах. Зона увеличенных градиентов температуры обычно наблюдается на границе области, окружающей глаз бури.
На поверхности 850 мб температура воздуха в центре циклона выше окружающей примерно на 2—3°С, 700 мб — на 5—6° С,
500мб — на 7—8° и на 300 мб — на 9—10° С.
Впроцессе углубления тропического циклона в его области про
исходит заметное повышение температуры. Наибольшее повыше ние температуры наблюдается в слое 700—200 мб с максимумом на уровне 700 мб. Таким образом, на изменение давления в центре циклона наибольшее влияние оказывает изменение температуры воздуха в средних и верхних слоях тропосферы.
Изменение температуры на высоте поверхностей 300 или 100 мб вносит вклад в изменение приземного давления, в 5 раз больший, чем на более низких уровнях атмосферы (900—700 мб).
В период трансформации тропического циклона во внетропический циклон в его области появляются значительные контрасты температуры воздуха в результате втягивания в систему циклона полярного фронта.
В тайфуне нет отчетливо выраженных линий разрыва в поле метеорологических элементов. Температура приводного слоя воз духа в тайфуне постепенно понижается от его периферии к центру. Разность температур воздуха во внешней и центральной частях тайфуна составляет в среднем около 2° С (табл. 5). Температура поверхностного слоя воды повышается по мере приближения цент ра тайфуна. Наибольшие разности между температурами воздуха и воды наблюдаются в центральных районах тайфуна. Вертикаль ные градиенты температуры в тайфуне имеют значения 0,5— 0,7°С/100 м. Их величина несколько меньше в центре тайфуна. В зоне тропического фронта вертикальный градиент температуры, как правило, больше или равен 0,6°С/100 м.
Тайфун при своем движении оказывает влияние на температуру поверхностного слоя океана. Во время прохождения тайфуна охла ждение водной поверхности может достигать 5°С, основной причи ной чего является вертикальное турбулентное перемешивание воды, вызванное волнением.
Угол между направлением ветра и изобарой в среднем равен 30°. В северо-восточном квадрате тайфуна величина этого угла при мерно равна 35—40°, а в юго-западном квадрате 20—25°.
Облачность и осадки. Смена облаков при приближении тропи ческого циклона напоминает смену облаков при приближении теп лого фронта в умеренных широтах. Вначале появляются перистые облака, за ними перисто-слоистые и высоко-кучевые. Затем начи-
26
Таблица 5
Распределение средних значений температуры воды и воздуха, плотности воздуха и количества осадков в различных частях тайфуна (по данным Хоригути).
|
|
|
Передняя |
часть |
Централь- |
Тылаван |
часть |
|
|
|
внешняя |
средняя |
пая часть |
внешняя |
средняя |
|
|
|
|
||||
Температура |
воздуха |
у |
по |
27,1 |
25,7 |
26,9 |
27,3 |
верхности |
воды, ° С |
|
27,9 |
||||
Температура |
поверхностного |
28,2 |
28,9 |
28,6 |
28,9 |
||
слоя воды, ° С |
|
27,6 |
|||||
Разность температур воздух — |
—1,1 |
—3,2 |
—2,7 |
—1,6 |
|||
вода, ° С |
|
|
+ 0,3 |
||||
Плотность воздуха у поверх |
1,015 |
1,000 |
1,019 |
1,024 |
|||
ности воды, кг/м3 |
|
1,021 |
|||||
Количество |
осадков, |
мм |
за |
21,8 |
98,6 |
24,0 |
4,8 |
сутки |
|
|
2,6 |
||||
Вертикальный градиент |
тем |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
||
пературы, |
°С/100 м |
|
0,7 |
||||
нают надвигаться мощные кучево-дождевые облака с ливневыми дождями, переходящие в темную стену грозовых облаков. В это время ураган приобретает полную силу: грозы сопровождаются очень сильными ливнями, а ветер достигает ураганной скорости. В связи с тем, что конвективная облачность представляет собой ячейки, между которыми наблюдается малооблачное пространство, сильные шквалы и заряды тропического ливня чередуются с перио дами сравнительного их затихания. Вертикальная мощность обла ков достигает 10—12 км, а иногда и больше, до тропопаузы
(14—16 км).
При приближении к глазу бури наступает внезапное ослабление ветра, иногда до полного штиля, резкое просветление неба и пре кращение дождя. В области глаза бури наблюдаются слоистые или высоко-кучевые облака с просветами голубого неба. После прохож дения центра циклона ветер меняет направление на противополож ное (по сравнению с передней частью). Спустя несколько часов ветры усиливаются до ураганных, вновь начинают выпадать мощ ные ливневые осадки, сопровождаемые грозами. При приближении к периферии циклона наблюдается уменьшение облачности и коли чества осадков и ослабление ветра.
По данным самолетных, радиолокационных и спутниковых наблюдений было обнаружено, что область тропического циклона не заполнена однородной массой облаков. Здесь обнаружены узкие, вытянутые полосы более плотной облачной массы в виде спиралей, сходящиеся к глазу бури. В промежутках между поло сами наблюдается менее плотная область. Вдоль полос уплотнен ной облачности и дождя иногда может возникать ложный глаз бури. Были случаи, когда отмечались 2—4 ложных глаза бури.
27
Указанное явление может повлечь за собой ошибки в определении центра циклона.
Длина облачных полос колеблется от 50 до 400 км. Средняя ширина их составляет несколько километров, причем вблизи цент ра они уже, а к периферии — шире. Ширина пространства между полосами имеет примерно такие же значения. Число облачных полос в тропическом циклоне колеблется от 1 до 7.
Количество осадков в тропических циклонах может быть самым различным. В среднем в тайфуне выпадает около 100 мм осадков за сутки. В отдельных случаях суточное количество осадков может превышать 1000 мм. Так, в одном из тайфунов, прошедших через Манилу, количество осадков за сутки достигло 1168 мм.
Волнение моря. Под действием ветра в области тропического циклона возникают волны значительной высоты. Чем мощнее цик лон, тем больше период и высота волны. Максимальная высота волн достигает 10—15 м и более. Самые высокие волны наблюда ются вблизи глаза бури. Высота волн вблизи побережья, мысов, заливов, проливов в сильной степени зависит от траектории цикло на. Для определения высоты волн вблизи мысов можно использо вать следующую приближенную формулу:
Н = 0, И /* -0 ,3 ,
где Я — высота волны в м, Vm—-максимальная скорость ветра в районе мыса в м/с.
Для определения высоты волн зыби в Тихом океане использу ется формула [23]
где Н — высота волн зыби в метрах, р0 — давление в центре тропи ческого циклона, г — расстояние от центра циклона в км.
Скорость зыби (в узлах) определяется из выражения
V = 3,5т,
где т — период зыби в с.
ГЛАВА II
ТАЙФУНЫ
1. Районы возникновения тайфунов, их повторяемость и продолжительность
существования
Климатологические данные о тайфунах имеют большое значение при составлении навигационных пособий, при планировании мор ских перевозок, выборе районов рыбного промысла, обслуживании судов рекомендованными курсами. Не менее важную роль играют эти данные и для научных исследований, связанных с разработкой методики прогноза перемещения, эволюции и повторяемости тай фунов.
Решение проблемы общей циркуляции атмосферы, численного моделирования отдельных звеньев и всей циркуляции в целом так же базируется и на этих данных.
Климатологией тайфунов занимались Аракава [1], Грэй [62], А. П. Барабашкина, Е. А. Лескова [3], Р. Ф. Бурлуцкий [5] и ряд других ученых [9, 15, 24].
Районы возникновения тайфунов, т. е. тропических циклонов,, в северо-западной части Тихого океана лежат в основном в зоне между 5 и 30° с. ш. и ПО и 145° в. д. (рис. 6). Значительно реже тайфуны образуются вблизи экватора между 1 и 5° с. ш. Практи чески они возникают над акваторией Тихого океана на любой дол готе— от берегов Азии до берегов Северной Америки, но наиболее часто зарождаются в зоне между 140 и 150° в. д.
Проведенные авторами исследования показывают, что ориента ция и размер зоны формирования тайфунов изменяются от месяца к месяцу. Южная граница формирования тайфунов остается почти неизменной. От мая к августу размер области формирования тай фунов увеличивается, а от августа к ноябрю — уменьшается
(рис. 7, 8).
Зоны формирования тайфунов имеют форму эллипса. Боль шая ось эллипса от мая к августу разворачивается против часовой стрелки — от северо-запада к юго-востоку; в августе она ориенти рована в широтном направлении, в период с августа по ноябрь
29
®°о
Рис. 6. Район зарождения тайфунов.
/ — по данным Аракава за 1940—1959 гг.; 2 — по данным ДВНИГМП за 1953—1969 п \
продолжает разворачиваться против часовой стрелки, занимая к ноябрю положение юго-запад — северо-восток. Зона образования тайфунов занимает наименьшую площадь в мае—апреле и наи большую — в августе. От августа к ноябрю размер зоны возникно-
Рис. 7. Зоны зарождения тайфунов в мае—августе.
Рис. 8. Зоны зарождения тайфунов в августе—ноябре.
вения тайфунов снова уменьшается. Центр тяжести области обра зования тайфунов не находится на одном месте, а смещается от мая к ноябрю с запада на восток.
Указанные смещения области формирования тайфунов связаны с сезонными изменениями циркуляции атмосферы в тропических
31
иумеренных широтах. От зимы к лету внутритропическая зона конвергенции и субтропические антициклоны перемещаются в на правлении к высоким широтам. В связи с этим тропический воздух
итеплые океанические воды распространяются к северу. В весен не-осенний период тайфуны зарождаются на акватории с меньшей площадью и гораздо южнее, чем в летний период. С декабря по май севернее 20° с. ш. отмечается не более 30% случаев зарожде ния тайфунов. В октябре тайфуны чаще формируются в зоне между 10 и 20° с. ш., а в ноябре — между 8 и 15° с. ш.
Сезонная повторяемость тайфунов по данным ряда источников отражена в табл. 6. Из табл. 6 видна резко выраженная сезонность в возникновении тайфунов. Наиболее активная тайфунная деятель ность отмечается в период июль—октябрь, на долю этих четырех месяцев приходится почти 71% годового числа тайфунов. Наиболь шая повторяемость тайфунов отмечается в августе—сентябре.
Таблица (>
Относительная повторяемость (%) тайфунов в северо-западной части Тихого океана в течение года
|
Автор |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Гарбелл |
(1947) |
2.1 |
1,1 |
1,6 |
1,8 |
3,7 |
5,0 |
15,4 |
|
16,7 |
16,5 |
8,3 |
5,1 |
Лукьянов |
(1903—1960) |
1,3 |
2,3 |
2,5 |
2,5 |
2,1 |
4,8 |
11,3 |
15,7 |
|
|
8,9 |
8,3 |
Гао Ю-Си (1884—1955) |
0,8 |
0,7 |
0,5 |
1,1 |
4,5 |
6,5 |
18,9 |
|
|
13,9 |
8,8 |
3,2 |
|
Вншер 01880—1920) |
4,1 |
1,9 |
2,3 |
2,6 |
5,1 |
6,1 |
15,4 |
16,0 |
|
14,4 |
8,6 |
5,2 |
|
Владивостокское бюро |
|
|
|
1,3 |
3,1 |
6,4 |
2,2 |
25,7 |
18,6 |
15,5 |
5,8 |
1,6 |
|
погоды |
(1953—1958) |
|
|
|
|||||||||
Осредненные данные |
2,1 |
1,4 |
1.7 |
1,9 |
3,7 |
5,7 |
16,0 |
19,8 |
18,7 |
16,3 |
8,0 |
4.7 |
|
Распределение числа тайфунов по месяцам характеризуется
табл. 6.
График многолетней повторяемости тайфунов, построенный по данным наблюдений за 1900—1968 гг. (рис. 9), показывает, что число тайфунов в различные периоды изменяется в широких преде лах— от 1 в 1926 г. до 25 в 1930 г. и 35 в 1958 и 1971 гг. В много летнем ходе повторяемости можно проследить слабо выраженную цикличность с периодом 3—5 лет.
Отмечается общее увеличение числа тайфунов в период после 1953 г. (в 1,5 раза), что, очевидно, вызвано повышением качества наблюдений и учета тайфунов совместно работающих в этом райо не подразделений японо-американской службы погоды, увеличени ем сети станций и появлением спутниковой информации.
Продолжительность существования тайфунов в различные пе риоды года неодинакова и достигает максимальной величины в пе-
0 9