南大天气学原理第五章1.pptVIP

* 11.13 * (2) * 11.16 2. 热带气旋形成的物理机制——第二类条件不稳定 热带气旋发生发展的能量来源主要是凝结潜热，潜热和热带气旋动能之间转换的物理机制-CISK机制. CISK机制（第二类条件不稳定）： 　在海洋上由于摩擦作用，产生低空的水汽向内的水平辐合流入和向上输送，形成积云对流。积云单体通过凝结潜热释放，使大气层增暖，高层质量流出辐散，引起地面气压降低，从而增强低空气旋性环流。在边界层摩擦作用下，向中心的风分量增加，这使得低空的辐合增强，辐合引起更多的积雨云，释放更多的潜热，从而使地面气压能继续下降。如此循环下去。 这种由积云对流和大尺度扰动两者相互作用所产生的不稳定，称为第二类条件性不稳定，缩写为CISK。 在积云对流和热带低压的相互作用过程中，边界层摩擦不只是消耗能量的因子，而且通过艾克曼抽吸和积云对流成为能量的制造者。 上述第二类条件性不稳定理论中，高空辐散是由于行星边界层内摩擦辐合导致上升运动气柱增暖而产生的。但是，天气实践表明，高空辐散气流也常由于其他环境因子造成，它对于热带气旋得到进一步发展起了重要作用。 在副高南侧高空东风流出气流的下方，反气旋性曲率沿气流增加的地方； 在西风槽前高层流出气流的下方； 在洋中槽和东风流出气流的下方。 3.热带气旋的消亡和变性 影响热带气旋消亡和变性的主要原因是能量来源的枯竭和环流形势的变化，其显著的特征是暖心结构被破坏。 登陆后消失 在海上消失 变性为温带气旋 热带气旋登陆后消失的机制： 热带气旋登陆后，海洋热源被切断，水汽供应和辐合减少，垂直向上输送也随之减少，于是积雨云活动减弱，高层潜热释放减少，因而使暖心结构减弱和被破坏，结果斜压性渐弱，动能制造减少， 同时在高层向外径向流出也减少，因而导致低层辐合大于高层辐散，这样整个热带气旋区有净的质量辐合，气压上升，热带气旋渐趋填塞。 海上消失的原因 有的是由于热带气旋没有发展成熟，强度较弱，当它北移入副高脊的薄弱部位时，下沉气流破坏了热带气旋的环流； 有些是因为有强冷空气从热带气旋北部侵入，所以热带气旋减弱填塞。 热带气旋的变性 热带气旋北移进入西风带后，如有冷空气从热带气旋西北部侵入，则热带气旋可能演变成温带锋面气旋。 这种变性气旋往往还会发展，其能量一方面来自潜热的释放，另一方面还来自位能的释放。 §5.1.5 热带气旋的移动 1. 影响热带气旋移动的各种力 （5.7） 　热带气旋的移动由作用于整个热带气旋的科氏力、背景场的气压梯度力和内力决定。 （5.7） 热带气旋运动的物理因子分析 （5.7） 第一部分 第二部分 第三部分 由此可见，对一个结构对称的热带气旋，由于内部空气质点受地转偏向力和气旋内上升运动的作用，存在着向西北方向的力，也就是受内力的作用，热带气旋向西北方向移动。 引起热带气旋加速运动的因子有外力（地转偏向力和大型流场的气压梯度力）和热带气旋本身的内力等。 实践证明，热带气旋主要受大型操纵气流的引导而移动，内力作用较小。 据统计，热带气旋不完全沿引导气流移动，而是存在一些偏差： 在东风带，偏向高压一侧，移速约为500hPa地转风速85% 在西风带，偏向低压一侧，移速约为500hPa地转风速110%。 这偏差被认为是内力作用的结果。 当热带气旋强度变化不大，加速度不大时，可认为三个力平衡， 即 一般情况下，大型基本流场的引导作用在在热带气旋的移动过程中起主导作用， 但在基本引导气流较弱时或大型环流系统发生大的调整时，内力的作用就非常重要，许多异常路径就发生在这种情况下。 2. 影响热带气旋移动的大型环流系统 (1)副热带高压 副热带高压是一个行星尺度的系统，它对热带气旋的移动，特别是对转向前的移动路径起主要作用。 当副高强大、稳定，呈东西向带状分布时，位于副高南侧的热带气旋在东风气流的引导下，往西运动； 当热带气旋位于副高西侧时，将向北运动； 而当热带气旋位于副高北侧时将向东移动。 (2)西风带长波 西风带长波对热带气旋移动的直接影响主要发生在其转向以后。 热带气旋转向后处于副高的北侧，西风带长波槽前，在槽前西南气流引导下向东北移动。 西风带长波还通过影响副高的位置、强度、形状影响热带气旋的移动，特别当西风带长波发生调整时，往往引起副高的突变，进而引起热带气旋路径突变而出现异常路径。 (3)双热带气旋 如果在一定的距离内同时出现两个热带气旋，称双热带气旋。 通常双热带气旋将围绕它们之间连线的 “质量中心点”相互作逆时针旋转，距离越近，旋转角速度越大，这称为“藤原效应”。 间距大于 1300 km的双热带气旋，几乎没有什么相互旋转作用。 当间距小于1300 km时，才有明显的互旋，且距离越小，互旋角速度越大。 * 龙王(2005), 珍珠/碧利斯/桑美(2006) 1.