1、第第六六章章热带气旋热带气旋2热带气旋居于当今危害全球十大自然灾害之首在1947-1980年的34年间造成的死亡人数近50万人我国是世界上受热带气旋影响最严惩的国家之一，据统计从1982-1990年，我国死于台风的人数约4167人，即463人/年,直接经济损失约为41.6亿/年Economic loss caused by TCs in China during 1982-2006Source: Climate Variability and Weather Disasters3灾害类型死亡总人数最多一次死亡人数国别年份热带气旋416972300000孟加拉国1970地震19532866794
2、秘鲁1969洪水267248000越南1964龙卷、局地风暴57901450秘鲁1974火山25722000扎伊尔1973温带气旋1860166美国1966热浪和寒潮505291印度1973自然灾害统计 1964-1974，大不列颠百科全书4一个成熟台风1天释放的能量2 1019-8 1019 焦耳2万吨级原子弹（日本广岛）8 1013焦耳，相当于6级地震千万吨级氢弹的能量4 1016焦耳，相当于8级地震最大地震（8.5级）能量3.6 1017焦耳当于1个100万瓦发电厂10年发电量美国电力生产约为 3.6 1016焦耳/日参考数据5历史事件1922年8月，一次强台风在汕头地区登陆，60,00
3、0余人死亡，数十万人无家可归1944年12月15日，美国第三舰队占领了明多罗（菲）后，返回加燃料时，遇到了强台风（Vmax 60m/s）袭击，造成死800人，毁机146架，沉3艘驱逐舰，19艘严重破坏，损失仅次于珍珠港事件1959年9月，一个西太平洋台风在日本伊势湾登，使10万人无家可归1969年8月，飓风Camille使美国遭受百年不遇的重灾1970年11月，一次强热带风暴在孟湾沿海登陆，造成300,000人死亡6历史事件1991年4月，一次强热带风暴袭击孟加拉国，造成138,000人死亡1998年10月，飓风“米奇”登陆中美洲，导致9000多人死亡，其中洪都拉斯和尼加拉瓜受灾最为严重200
4、5年8月，“卡特里娜”飓风在美国南部沿海地区登陆，造成1300多人死亡，100多万人流离失所和巨大物质财产损失2008年5月，热带风暴“纳尔吉斯”在伊洛瓦底省的海基岛附近登陆，最高时速超过190公里 ，死亡人数超过13万人7Scenes from the Extratropical Transition of Super Typhoon Tokage (2004)8IMPACTS OF EXTRATROPICAL TRANSITION EVENTS:TY Tokage, October 2004, Damage in Japan and to U.S. Navy ships in Japan.
5、9Mumbai floodingunprecedented rainfall (994mm 03Z26.07 03Z27.07.2005) with 1000 deaths and $750million economical loss (courtesy of Dr. Bohra)106.16.1热带气旋热带气旋的分类的分类及其活动规律及其活动规律12A.A.热带气旋热带气旋的分类的分类6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律13A A. .热带气旋热带气旋的分类的分类世界各国一般按照热带气旋中心附近的最大风速对热带气旋进行分类，热带气旋分为四级热带低压风力 8 级（
6、风速 南半球（28%） 大洋西部（68%）大洋东部（26%），北印度洋约占6%主要在5-20之间，其中10-20占65%，20以外占13%，10以内占22%，5以内极少6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律19B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况全球台风的分布特点b. 地区分布北太平洋西部（37%），东部（17%）南太平洋西部（9%），东部没有？北大西洋西部（12%），东部没有？北印度洋（孟加拉湾5%，阿拉伯海1%）南印度洋西部（10%），东部（9%）c. 季节分布北半球一年四季有，主要在7-10月，以8、9月最集中北印度洋除外，以过渡季节（5，10-11
7、月）最多？南半球主要发生于1-3月，以1月份最多，7-9月份极少6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律20B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况全球各区域热带气旋活动的概况6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律21B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况热带风暴和台风（飓风）的月和年平均频数6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律22B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况各区域热带气旋活动的概况？a. 北太平洋西部台风最多、最强大的区域（占全球的1/3以上），一年四季有，7-10月为盛期，约
8、2/3成强台风，年平均30个左右b. 南海除个别月份外，各月都有热带气旋，强度较小；7-11月为台风季节，5-10个/年，51%来自西太平洋，49%在南海生成c. 北太平洋东部出现于6-10月，8、9月最多（ITCZ最北），1/3能达飓风强度，14个/年6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律23B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况各区域热带气旋活动的概况？d.南印度洋西部年均8个，发生于12-4月，1-3月最多e.南印度洋东部年均7个，发生于11-4月，1-3月最多f. 北南太平洋西部年平均7个，发生于11-6月，7-10月没有，常见“孪生台风”；东部无台
9、风（垂直切变，冷水带）6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律24B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况西北太平洋热带气旋发生频数（19491988）6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律25B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况西北太平洋（包括南海）热带气旋逐月发生的频率6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律26B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况在中国登陆的热带气旋逐月频数（19491988）6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律27B B. .热带气旋热带
10、气旋活动的概况活动的概况在中国沿海各地登陆的热带气旋的统计（19491988）6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律28B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况台风初始扰动的纬度分布6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律29B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况19842002年西北太平洋台风年频数的标准化变化曲线西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律30B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况19452003年西北太平洋台风年频数图 西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋
11、的分类及其活动规律的分类及其活动规律31B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况西北太平洋台风频数的月分布状况 西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律32B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况19452003年西北太平洋台风源地散布图 西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律33B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况19452003年西北太平洋2.52.5网格内生成台风的频数 西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律34B B. .热带气旋热带气旋活动
12、的概况活动的概况西北太平洋台风源地纬度随月份的变化 西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律35B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况西北太平洋台风源地经度随月份的变化 西北太平洋台风6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律Emanuel, 2005: Increasing Destructiveness of Tropical Cyclones over the Past 30 Years. Nature3max0PDIVdt2max0ACEVdtPower Dissipation Index(Potential Des
13、tructiveness)Accumulated Cyclone EnergyPDI is a better indicator of tropical cyclone threat than storm frequency or intensity alonePDIPDI与与ACEACE的区别的区别？Emanuel, 2005: Increasing Destructiveness of Tropical Cyclones over the Past 30 Years. Nature7-10月大西洋大西洋PDI与SST在趋势上非常一致，并且在最近30年内翻了两倍多Emanuel, 2005:
14、 Increasing Destructiveness of Tropical Cyclones over the Past 30 Years. Nature7-10月西北西北太平洋太平洋PDI与SST在趋势上比较一致，并在最近30年内增长了75%Webster et al., 2005: Changes in Tropical Cyclone Number, Duration, and Intensity in a Warming Environment. Science7-10月月, 5 N -25 N5-12月月, 5 N -20 NWebster et al., 2005: Chang
15、es in Tropical Cyclone Number, Duration, and Intensity in a Warming Environment. ScienceWebster et al., 2005: Changes in Tropical Cyclone Number, Duration, and Intensity in a Warming Environment. ScienceTrenberth, 2005: Uncertainty in Hurricanes and Global Warming. Science43B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况影
16、响我国的台风a. 影响我国的台风源地关岛附近洋面（包括马利亚纳群岛、马绍尔群）：高温、高湿，ITCZ活动频繁，洋面辽阔，水汽供应充足，是强台风源地菲律宾附近洋面：台风高频区，多发生于15N以南，一年四季都有台风，盛夏季节（7-8月）也生成于15N以北（ITCZ），强台风较少南海：中北部最多，多发生于15N以北，源于ITCZ，强台风很少东海和琉球群岛附近海面（20-25N）：涡度条件充分，有副热带辐合带，东风波活动、台风强度小，生命史短6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律44B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况影响我国的台风b.季节7-10月为台风盛季，夏
17、 秋 春 冬递减，8月份最多，2月份最少c.登陆台风5-12月皆有登陆7-9月最多，占全年80%年均7个；登陆广东最多（48%），次为海南、福建6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律45B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况台风的尺度和强度a.水平尺度（最外圈等压线或台风六级风圈范围表示）600 D 1000km （巨型），以10月较多b.时间尺度T平均为1周，Tmin为2、3天，Tmax约1个月（No.7203）6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律46B B. .热带气旋热带气旋活动的概况活动的概况台风的尺度和强度超级台风和微型
18、台风（地面图）示例左图1956年8月1日20时；右图1973年9月23日20时6.16.1热带气旋热带气旋的分类及其活动规律的分类及其活动规律6.26.2热带气旋热带气旋的结构的结构和天气和天气48A.A.热带气旋热带气旋的温压场的温压场6.26.2热带气旋热带气旋的结构和天气的结构和天气49A A. .热带气旋热带气旋的温压场的温压场气压场的特性a. 中心气压很低，一般Pmin 26.5 C）：海气交换 低层大气高温高湿，中高层低温低湿 大气层结位势不稳定 湿绝热上升，释放大量潜热 扰动发展，冷心变暖心 热带气旋6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成92A A. .热带气旋热带气旋发生发展
19、的必要条件发生发展的必要条件气候平均（上图）春季（3-5月）和（下图）夏季（6-8月）海表温度分布6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成93A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件气候平均（上图）秋季（9-11月）和（下图）冬季（12-2月）海表温度分布6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成20年气候态（ 1987-2006 ）95A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件广阔的暖洋面，海水温度高于26.5 C（能源条件）c.海温分布大洋西部最暖，而且低纬空气（偏东气流）经历洋面最广，有利大洋西部水汽的积累，湿层深厚，因而潜热能最大，故多热带气
20、旋大洋东部相反，且有逆温层，故少热带气旋北太平洋西部海区最暖，夏季（7-10月）可达30C以上，且海域广阔，故多热带气旋、强台风东南太平洋和南大西洋海温低，且位势浮力小，湿层浅，故无热带气旋发生6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成96A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件低层存在热带扰动（启动机制）a.作用在热带气旋形成的初期，热带扰动产生低空辐合 维持足够的上升运动 促使垂直运动和积云对流的发展 扰动获得能量而发展b.西太平洋-南海地区热带气旋来源于四种初始扰动- 热带辐合带（ITCZ）： 80-85%- 东风波：10%- 中高纬长波槽中的切断低压或高空冷涡：5
21、%6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成97A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成98A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成99A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成100A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成101A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成102A A.
22、 .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成103A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成104A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成105A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成106A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成107A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必
23、要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成108A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成109A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件http:/www.cdc.noaa.gov/cdc/data.ncep.reanalysis2.html 6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成110A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件一定的地转偏向力作用（连接机制、距赤道5个纬距之外）6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成111A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必
24、要条件一定的地转偏向力作用（连接机制、距赤道5个纬距之外）6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成112A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件对流层风速垂直切变要小a.作用对流层风速垂直切变的大小，决定着一个初始热带扰动中分散的对流释放的潜热，能否集中在一个有限的空间之内风速垂直切变小 上下层空气相对运动很小 凝结潜热加热一个有限范围的同一些气柱 暖心形成 扰动迅速发展 台风b.平均场北太平洋西部 - 各季垂直切变都较小四季有台风北印度洋 - 盛夏垂直切变大，少台风春秋垂直切变小，多台风南太平洋东部、南大西洋 - 垂直切变大（Ts小），无台风6.36.3热带气旋热带气
25、旋的形成的形成113A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件热带地区上空平均纬向风速垂直分布1月4月6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成114A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件热带地区上空平均纬向风速垂直分布8月10月6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成115A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件高空辐散场存在（冷却系统，抽气作用）a.作用高空辐散 低空辐合 上升运动持续 地面扰动发展高空辐散 低空辐合 上升运动持续 地面扰动发展b.高空辐散场建立青藏高压加强东进 高空反气旋环流扩展 西太平洋热带地区出现高
26、空辐散场太平洋中部热带高层大槽（TUTT）伸向西太平洋热带地区 靠近青藏高压 二者构成气流出口区 形成高空辐散场秋季（10-11月）孟加拉湾低槽（200hPa）加强 槽前高压脊也加强东伸 南海上空辐散场高空西风急流（西风大槽前）；高空东风急流（急流北侧）6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成116A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件高空辐散场存在（冷却系统，抽气作用）c.不同观点（Gray）认为高空辐散场是由于行星边界层内摩擦作用造成低空辐合的结果，不需要事先规定一个高空辐散机制对流层中层湿度大要求：500-700hPa相对湿度 70%分歧：因为发展与不发展低压，该参数并无显著差别6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成117A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件小结台风形成必须具备一定的热力和动力条件热力条件动力条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成
