近日,在2019上海科协大讲坛暨科技前沿大师谈之“暑假院士专家系列讲坛”活动中,中国工程院院士、大气科学家陈联寿为大家介绍了台风的特点、成因以及台风的预报等科普知识。讲座内容有删减。
地球养育了人类和其他生命,人类千万年来在这颗星球上繁衍生息。地球上有清新的空气、水和阳光,地球像一个非常温柔的母亲。但是,世界上的事物都有两面性,地球母亲发起脾气来也是很厉害的。
在诸多自然灾害中,有一种是大家比较熟悉的,那就是台风风暴。发生在西北太平洋的叫台风,发生在大西洋的叫飓风,在印度洋形成的叫气旋或气旋性风暴。名称虽然不一样,但实质是一样的。
台风的中心区域叫台风眼,周围是螺旋雨带。台风登陆以后为什么会造成这么大的灾害?因为台风会造成强风、暴雨,还有风暴潮。在这三个方面的主要危害中,哪种危害更加厉害呢?比较难说。有的时候可能是风力的破坏强,有的时候是暴雨比较有破坏力,但总体来说,风暴潮造成的危害更为严重。
风暴潮是怎么引起的呢?从台风的垂直剖面图中可以看出,中心台风眼里没有什么雨,但是台风眼的下部有一块海面被吸了起来,因为两边的大气压力大,中间的大气压力小,所以台风眼的下部有一块海水比海平面高出许多,这一块海水被称为“增水”。“增水”有时候高出海平面达六七米,加上风的席卷,就会造成风暴潮,风暴潮甚至可以把岛屿淹没。
孟加拉湾的风暴潮世界闻名。前不久在孟加拉湾发生地震的时候,风暴潮席卷了缅甸,造成13万人死亡。孟加拉湾的风暴潮要么不来,一登陆就是天灾,风暴潮埋葬了沿海的岛屿,造成的死亡人数是巨大的。
台风不仅在太平洋、孟加拉湾造成灾害,在墨西哥湾、美国也同样造成很严重的灾害。2005年,飓风卡特琳娜几乎把美国新奥尔良市夷为平地,至少有1833人丧生,造成的经济损失高达2000亿美元。
中国受台风的影响也非常严重。我们国家危害最严重的一次台风造成的死亡人数有4万人。
全球有3个区域几乎看不到台风,那就是南大西洋、东南太平洋以及赤道附近。但是其他的地方都能生成台风。台风的数量也是不一样的,西北太平洋的台风最多,也就是我们国家所在的区域,每年登陆我国的台风平均达到7个。
台风是怎么形成的呢?台风发源于热带洋面,因为那里温度高、湿度大,渐渐形成了一个气旋中心。台风在海上生成以后,受到副热带高压的引导,会向陆地移动并且登陆,造成极大的危害。
前不久,台风“利奇马”对上海造成了严重的影响。大家来看“利奇马”的运动路径:它穿过了西北太平洋台湾东面的海域,在浙江台州附近登陆;然后穿过杭州到江苏,再经过江苏回到海上,第二次登陆山东半岛,最后在渤海东部海面消失。归纳起来,台风生成了以后,其运动方向一般先是由东向西,在东风引导下登陆,然后再向北或东北方向移动。这是比较完整和典型的台风路径。
目前,对于这样的台风的预报,准确率越来越高。很多年以前,台风24小时的预报误差在200公里以上,而现在的误差是在70公里以上,有了很大的提高。对于台风“利奇马”的预报,上海气象台、上海气象局、上海台风研究所通力协作,所以准确率非常高。
在台风预报方面,目前还存在一些难点。比如,有一个台风在海上生成,并由东向西移动,按照通常的规律,它会穿过菲律宾,在海南岛登陆。但是突然之间,台风没有按照预设的轨迹运行,和预报的方向相差整整90度,发生了台风路径的突变。它不是登陆海南岛,而是在福建登陆了。这是一种很大的误差。
再比如,一般来说,台风登陆前,它的强度是慢慢减弱的。但是,有12%左右的台风到了沿海地区会突然加强。这也是台风预报中的难点。
曾经还有一个台风,靠近中国大陆时,这个台风的强度达到每秒51米,属于超强台风。于是,各地的天气预报发布了台风预警,宣布台风可能会在中国沿海ABCD等地点登陆。正当大家严阵以待时,却发现哪个预报都不准确,台风并没有在ABCD任何一个地点登陆,而是突然覆盖了整个海岸线,然后消失了。
对于台风的预报,目前大约有90%以上是比较准确的,少数会有一些突发状况。相信随着科学技术的发展,这些疑难问题终将会被攻克。
(徐蓓 整理)