可怕的飓风揭秘

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/29 22:13:29
每年6月1日至11月30日期间(通常称为飓风季节),美国东部、墨西哥湾沿岸、墨西哥、中美洲以及加勒比海地区经常会受到飓风的威胁。在世界其他地区,这种类型的风暴称为台风或气旋。飓风登陆时会造成巨大的破坏,如果飓风袭击人口密集地区,则会造成数以千计的人丧生,以及数十亿美元的财产损失。

1995年在阿拉巴马州Gulf Shores的State Pier,飓风Opal掀起的巨浪极具破坏力



飓风的定义

根据美国国家飓风中心的解释,“飓风”就是产生于大西洋上的热带气旋。“热带气旋”是热带地区产生的低气压系统的统称。

“最大表面持续风力小于每秒17米(每小时62.7公里)的热带气旋称为热带低压。当热带气旋的风力达到至少每秒17米 (m/s) 时,一般就称为热带风暴,并且人们一般会给它起一个名字。如果风力达到每秒33米(每小时119公里),就称之为“飓风”。

飓风是根据下列特征来定义的:

1 热带,飓风形成于赤道附近的热带海洋区域。

2 气旋,飓风围绕着位于中心的风眼旋转。在北半球,飓风的方向为逆时针旋转(由西向东),在南半球则为顺时针旋转(由东向西)。后文中将对此做进一步的说明。

3 飓风是低气压系统。飓风的风眼总是一个低压区。人们有史以来记录的最低气压出现在飓风内。

4 围绕风暴中心旋转的持续风速至少为每小时119公里。

飓风是怎样形成的

飓风形成于热带地区,那里有温暖的海水(至少摄氏27度)、湿润的空气和会聚的赤道风带。大西洋上的大多数飓风形成于非洲西海岸外,初始形态为雷暴,经过温暖的热带海水上空向外移动。从雷暴发展到飓风状态,要经历三个阶段:

1 热带低压:旋转的云雨带,风速低于每小时61.15公里

2 热带风暴:风速每小时54.7至117.5公里

3 飓风:风速大于每小时119公里



美国墨西哥湾沿岸的Ivan飓风

美国东部时间2004年9月15日下午2:45

从雷暴发展到飓风的时间可以短至几个小时,也可以长达数日。尽管人们目前还不是完全理解飓风形成的整个过程,但以下三个现象是飓风形成过程中必然会有的:

1 暖湿海洋空气不断蒸发和凝结的循环

2 风的模式:洋面上的风不断收缩聚合,较高处的风较强,且速度均匀

3 海洋表面和较高处的气压差(气压梯度)

海洋表面的暖湿空气开始快速上升,随着暖湿空气的上升,水蒸汽冷凝,形成雷雨云和雨滴。冷凝会释放出热量,称为凝结潜热。凝结潜热使高处的冷空气升温,使其上升。上升的空气又被下方海水表面更温暖潮湿的空气所替代。如此不断循环,将更多的暖湿空气带入正在形成的风暴中,不断将热量从海水表面向大气中转移。这种海水表面的热交换使风围绕着一个中心旋转,这种旋转则类似水从排水口排出时形成的漩涡。



飓风Andrew由东向西缓缓穿过佛罗里达州南部,这张照片合成了1992年8月23、24和25日三天的图像。

“会聚风”是指以不同方向移动而相互纠结在一起的风。海水表面的会聚风相互冲撞,将暖湿空气推向上方。这股上升气流增强了原先已经从海面升起的气流,从而加快了风暴的旋转和风速。同时,较高处(距离海面高达9公里)的匀速强风冲散了风暴中心的上升热空气,这样就使得暖空气不断从海水表面升上来,维持了风暴的循环结构。如果在高处的不同海拔位置上,风速不尽相同,并且存在着风切变,那么风暴就会失去相应结构并且减弱。

风暴中心上方的高压空气(离海面9公里以上)同样也减少了上升气流的热量,进一步推动了气流循环,促进飓风形成。随着高压空气被吸入低压的风暴中心,风速不断增强。

飓风的结构

飓风形成后,有三个主要部分:

1 风眼:气旋的中心,气压低且风平浪静

2 风眼墙:风眼周围的区域,这里的风最快最强

3 雨带:从风眼向外旋转的雷暴带,是维持风暴的蒸发、冷凝循环的一部分

飓风的破坏性

同样是飓风,但大小可能会差别很大。有些风暴很紧密,仅仅带来一点风和降雨。而有些风暴则较松散,风带和雨带范围会超过几百或几千公里。1999年9月袭击美国东部的Floyd飓风对加勒比群岛至新英格兰均造成了影响。



Floyd飓风为3级风暴,给美国东部和加拿大带来了强降雨和史无前例的洪涝灾害。该风暴造成的死亡人员中,将近90%是被内陆洪水淹死的。



1996年7月的Bertha飓风也是3级风暴,但其威力和影响范围远远小于Floyd。

气象警报

根据在线气象频道的信息,热带风暴和飓风的警报共有四种。根据在风暴附近的位置,您可能处于以下一种警报的范围内:

1 热带风暴警戒

2 热带风暴警报

3 飓风警戒

4 飓风警报

如果一个地区在36小时内可能有每小时54.7至117.48公里的持续风力,发布热带风暴警戒。热带风暴警报则表示该地区很有可能在24小时内出现上述情形。

如果一个地区在36小时内可能出现飓风(持续风力超过每小时119公里),则发布飓风警戒。飓风警报则表示该地区很有可能在24小时内出现上述情形。

飓风造成的损失

飓风造成的损失来自于许多方面。

1 飓风带来大量的降雨。一股强烈的飓风在短短一两天时间内的降雨量能达到几百毫米,大部分降雨在内陆。这样大量的雨水会造成内陆洪水,使飓风中心周围的一大片地区彻底受灾。

Floyd飓风的集中降雨和随后的洪水,淹没了北卡罗来那州东部的许多居民区和小镇。就在Floyd飓风到来之前几周,Dennis飓风两次袭击了北卡罗来那州东部,已经使河流和水路的水位高涨。

2 持续的暴风会损坏建筑。暴风会吹翻车辆、吹倒树木并且侵蚀沙滩(吹走沙粒,并且将潮水吹上沙滩)。

飓风通常造成严重的建筑损毁。这幢位于美属维尔京群岛上的建筑已被夷为平地。

3 飓风的主风在前方刮起一道水墙,称为风暴潮。如果风暴潮恰逢满朝,则会侵蚀沙滩并造成严重的内陆洪水灾害。

当猛烈的飓风风力掀起高大强劲的海浪时,靠近海边的房屋特别容易遭受飓风风暴潮的损坏。

4 飓风通常还会产生龙卷风,龙卷风是范围较小、但强度更高的气旋风暴,会造成其他破坏。



破坏的程度取决于一些因素:

1 飓风的等级

2 风暴是正面登陆还是仅仅擦过海岸线

3 一个地区受到飓风左半部分的袭击还是右半部分的袭击

飓风的右半部分更具破坏力,因为风速和飓风的移动速度在那里会叠加。而在左半部分,一部分风速为飓风的移动速度所抵消。

在狂风、暴雨和洪水的共同作用下,飓风能将一个沿海小镇夷为平地,并可能对离海边有段距离的城市造成巨大破坏。1996年,飓风Fran侵入内陆241公里,袭击了北卡罗来那州的罗利市。成千上万的家园遭到破坏甚至彻底摧毁,几百万棵树木被吹倒,部分区域电力中断长达几个星期之久,总体损失高达数十亿美元。

当一股飓风形成后,人们会按照萨非尔·辛普森飓风量级表划分它的等级。这一分级系统有五个等级。



萨非尔·辛普森飓风量级表



飓风等级 风速 影响

1 每小时119至153公里 风暴潮高出正常范围1.2至1.5米

部分洪水

建筑物受到轻微破坏或者没有破坏



2 每小时155至177公里 风暴潮高出正常范围1.8至2.4米

树木被刮倒

屋顶有损坏(木瓦剥落)



3 每小时178.6至209公里 风暴潮高出正常范围2.7至3.7米

建筑物内部损坏

移动房屋被摧毁

严重的洪水



4 每小时210至247.8公里 风暴潮高出正常范围4至5.5米

严重的内陆洪水

部分房顶被吹走

建筑物严重损毁



5 高于每小时249.4公里 风暴潮至少高出正常范围5.5米

严重的洪水侵入内陆较深的地区

对大多数木结构的建筑造成严重破坏



3、4、5级的飓风会造成大面积破坏,从引发严重的内陆洪水到人员死亡、财产、农业和牲畜方面的损失。

飓风监测与命名

北半球的飓风逆时针旋转(由西向东),顺时针穿过洋面(由东向西)。而南半球的飓风则顺时针旋转(由东向西),逆时针移动(由西向东)。这样的运动规律叫科里奥利效应,是由地球自转引起的。人们依靠卫星遥感以及飓风猎人和美国国家海洋和大气局(NOAA)研究人员收集的数据来监测并追踪飓风的形成和动向。飓风猎人是53rd Weather Reconnaissance Squadron/403rd Wing的成员,该组织位于密西西比州比洛克西市的Keesler空军基地。飓风猎人收集风暴内有关风速、降雨量以及气压的信息。从1944年以来,飓风猎人是美国国防部(管理美国军方)内唯一可以飞入热带风暴和飓风的组织。从1965年以来,飓风猎人小组一直使用WC-130 Hercules,这是一种非常坚固的涡轮螺旋桨飞机。这种飞机和运输机唯一的区别在于WC-130上安装了专用高灵敏度气象装置。该小组每天可以在大西洋中部到夏威夷的范围内完成最多五次风暴监测任务。

从飓风侦察飞机的窗口拍摄到的飓风风眼。



这架WC-130H是飓风猎人用来飞入风暴和飓风的飞机之一。飞机上装有特殊的气象设备,用于收集风暴内的数据。



NOAA也部署用于飓风研究的飞机。实际上,这些飞机很有名,不仅仅是因为机头装饰着一些人们常见的卡通形象。人们认为NOAA的两架WP-3D Orion是世界上最好的用于研究的飞行器。WP-3D Orion和飓风猎人的C-130 Hercules一样,也是涡轮螺旋桨飞机。“青蛙Kermit”和“猪小姐”分别为WP-3D Orion N42RF和WP-3D Orion N43RF飞机,均装有一组精良的仪器、雷达以及记录系统。所有这些高科技仪器对于研究飓风或者进行其他气象研究都非常重要。根据NOAA网站上的内容,Kermit和猪小姐“每年有120天处于待命状态或用于对飓风的研究和观测,每年的飞行时间为300到400小时。”

气象卫星使用不同的传感器来收集不同类型的飓风信息:

1 可视:云层、循环模式

2 雷达/多普勒雷达:降雨、风速、降水量

3 红外线:温差、云层高度

所有这些信息会传回位于佛罗里达州迈阿密市的美国国家飓风中心,解读后分发给全国和当地的新闻媒体。美国国家飓风中心运用各种气象模型对飓风的行进路线和强度进行预测,并向飓风可能经过的地区发布飓风警戒与飓风警报。现代化的气象系统具有追踪、早期探测以及警报的功能,大大减少了飓风中的死亡人数。

飓风命名

为了更好地追踪飓风,气象官员决定为它们起名字。飓风的名字由世界气象组织选定。据美国国家海洋和大气局(NOAA)所说:“几百年来,西印度群岛区域的飓风通常以飓风出现当日所纪念的那位圣徒的名字命名。例如,San Felipe飓风于1876年9月13日袭击了波多黎各。1928年同一天袭击波多黎各的风暴就命名为San Felipe飓风二号。”

在第二次世界大战以前,飓风仅以男性的名字来命名。从20世纪50年代早期开始,气象组织仅采用女性的名字按字母顺序为风暴命名。到了20世纪70年代后期,命名的方式变为男性与女性的名字互相交替。飓风季节的第一个飓风用首字母为“A”的名字命名,第二个飓风用首字母为“B”的名字命名,依此类推。据NOA 所说,“飓风名字列表带有异国风味,因为其他国家也受飓风影响,许多国家的公众和气象组织也对飓风进行追踪。”

太平洋上的飓风和大西洋上的风暴采用两组不同的名字。例如,2001年飓风季节中的第一个飓风位于太平洋,靠近墨西哥的阿卡普尔科,命名为“Adolf”。2001年飓风季节大西洋上的第一个风暴则命名为“Allison”。美国国家飓风中心提供截至2006年的飓风名字列表。

据NOAA所说:“如果飓风造成了严重影响,任何一个受灾国家都可以根据世界气象组织(WMO)的协议,申请让该飓风的名字退休。让一个名字退休,意味着该名字至少10年不能重复使用,以便进行历史参照、开展诉讼和保险索赔活动等,同时也避免公众对同名风暴的混淆。”