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| 2012/08/14 17:22:45瀏覽2251｜回應0｜推薦6 | |||||||||||||||||||||||
前言 基本上這是一篇國小學生的研究報告，是幫女兒寫的小四暑期作業。 定義 颱風是一種劇烈的『熱帶氣旋』、『低氣壓』總之颱風就是發生在熱帶海洋上的 一種非常猛烈的風暴。發生在北半球的時候是逆時針旋轉，而發生在南半球的時候是順時針旋轉。 習慣上，人們稱西北太平洋沿岸（例如中國東南沿海、韓國、日本南部、台灣、越南與菲律賓等地）及附近洋面的熱帶氣旋為「颱風」，而大西洋和東北太平洋沿岸及附近洋面的熱帶氣旋則依強度稱為熱帶性低氣壓、熱帶風暴或颶風（Hurricane）。而在印度洋、孟加拉灣及阿拉伯海發 生的叫旋風（CYCLONE）。氣象學上，則只在中心風力來區分其等級：
成因
熱帶氣旋是一個由雲、風和雷暴組成的巨型的旋轉系統，它的基本能量來源是在高空水氣冷凝時汽化熱的釋放。其部分被轉化為動能，是熱帶氣旋附近高風速的原因。如又圖所示高風速和其導致的低氣壓令水份蒸發加速，繼而使更多的水氣冷凝。而大部分釋放出的能量驅動上升氣流，使風暴雲層的高度上升，進一步加快冷凝。若這種釋放能量的過程，形成一個自給自足的正反饋迴圈，而這種深層對流所形成的熱帶氣旋，是其他氣旋系統的主要分別，因為深層對流在熱帶氣候地區中最強，所以熱帶氣旋大多在熱帶地區生成。 另外在夏季，因為太陽直射於赤道以北地區，來自南半球之東南信風侵入北半球而轉成西南季風，和北半球的東北信風相遇，更迫使輻合帶空氣上升，增加對流作用。再因西南季風和東北信風方向不同，秉性不同，相遇時造成擾動產生旋渦。這種西南季風和東北信風相遇所造成的擾動，和對流作用相輔相成，使已形成為低氣壓之旋渦繼續加深，也就是使四周空氣流動更快，風速加大，於是颱風初步形成。 結構
地面低壓: 熱帶氣旋的中心接近地面或海面部分是一個低壓區。地球海平面上所測得最低的氣壓（870hPa）是在有紀錄以來最強的熱帶氣旋颱風狄普(1979)中心所測得的。 暖心: 熱帶氣旋的暖濕空氣環繞著中心旋轉上升，過程中水氣凝結釋放大量潛熱，熱能在中心附近垂直分佈。熱帶氣旋內各高度（接近海面例外）的氣溫都比氣旋外為高。 中心密集雲層區: 圍繞熱帶氣旋中心旋轉的密集雲層區，通常是由雷暴產生的卷雲。 風眼: 強烈的熱帶氣旋的環流中心是下沉氣流，將形成一個風眼。眼內的天氣通常都是平靜無風，無雲，甚至時有陽光（但海面仍可能波濤洶湧）。風眼通常都是呈圓形，直徑由2公里至370公里不等。較弱的熱帶氣旋的風眼可能被中心密集雲層區遮蔽，甚至沒有風眼結構。 1997年的颱風安珀正在進行眼壁置換風眼牆（或稱眼壁）包圍風眼的是圓桶狀的風眼牆，風眼牆內對流非常強烈，其雲層的高度在熱帶氣旋內通常是最高的，降水的強度和風力的強度在熱帶氣旋內也是最大的。強烈的熱帶氣旋有眼壁置換週期，產生新的外眼壁替代內壁。其成因為熱帶氣旋眼壁外圍的螺旋雨帶重組，然後漸漸向內移動，竊取了眼壁的濕氣與能量。在這階段，熱帶氣旋進入了一個減弱的過程。在外圍新的眼壁完全取代舊眼壁，如果環境許可，熱帶氣旋會重新增強。透過多頻微波掃描和雷達可以清楚觀測到眼牆更新週期中的熱帶氣旋出現雙重眼壁；如果熱帶氣旋眼壁置換的過程較為明顯，更可從可見光和紅外線衛星雲圖上觀測到。 螺旋雨帶: 螺旋雨帶是繞著熱帶氣旋中心運動的雨雲和雷暴。螺旋雨帶會為地面帶來大風雨，而在每條雨帶之間則會較為平靜。在接近陸地的熱帶氣旋，螺旋雨帶中會形成龍捲風。擁有多條螺旋雨帶的熱帶氣旋一般較強及發展成熟；但也有一些「環狀颶風」的主要特徵是沒有螺旋雨帶。 外散環流: 所有低壓系統均需要高空輻散以持續增強，熱帶氣旋的輻散從所有方向流出。因為科里奧利力的作用，熱帶氣旋的高空呈反氣旋式外散環流。地面或海面的風強力向內旋轉，隨著高度上昇減弱，最終改變方向。這個特點和熱帶氣旋中心的暖心結構有關，所以熱帶氣旋需要垂直風切微弱的環境維持暖心結構，才能延續輻散。 藤原效應
藤原效應或稱雙颱效應，是指兩個或多個距離不遠的氣旋互相影響的狀態，往往會造成熱帶氣旋移動方向或速度的改變。藤原效應常見的影響依照熱帶氣旋之間的強弱程度而不同而大致分為兩種：若兩個熱帶氣旋有強弱差距，則較弱者會繞著較強者的外圍環流作旋轉移動，直到兩者距離大到藤原效應消失，或到兩者合併為止。如果兩個熱帶氣旋的強弱差不多，則會以兩者連線的中心為圓心，共同繞著這個圓心旋轉，直到有其他的天氣系統影響，或其中之一減弱為止。 而根據一些研究結果，若雙熱帶氣旋維持在1200公里以上的距離，其合併的機會不大。還有一種比較少見的現象，當被吞併的颱風旁邊又有發展旺盛的雲系獨立旋轉出來，則會導致較弱小的颱風被拉長，就像拔絲地瓜上面的糖漿一樣。而當弱的颱風被吞併之後，強的颱風會更強。2004 年，在西太平洋形成的颱風「婷婷」和「蒲公英」雖然沒有登陸中國，但是兩個颱風外圍下沉氣流帶來的炎熱，讓整個華南大地深受煎熬。 消散 熱帶氣旋一般在以下情況減弱消散，或喪失熱帶特性。 移入陸地: 因為失去維持能量的溫暖海水，而迅速減弱消散。絕大部分的強烈熱帶氣旋登陸後一至兩天即變成組織鬆散的低壓區。但是若果能夠重新移到溫暖的洋面上，它們可能會重新發展。移經山區的熱帶氣旋可以在短期內迅速減弱。 同一海面上滯留過久: 翻起海平面30米以下較涼海水，熱量吸乾，使表面水溫下降，無法維持強度，熱帶氣旋因而減弱。 移入水溫低於26攝氏度的海洋: 這會使熱帶氣旋失去其特性（中心附近的雷暴和暖心結構），減弱為低壓區。這是東北太平洋熱帶氣旋消散的主因。 遇上強烈垂直風切，對流組織受破壞: 與西風帶的作用，例如與鄰近的鋒面融合，這使熱帶氣旋轉化為溫帶氣旋，這個過程會持續一至三日。但就算熱帶氣旋完成轉化，很多時候它們仍能維持熱帶風暴的風力和一定程度的降水。在太平洋和大西洋，由熱帶氣旋轉化而成的溫帶氣旋有時風力會達到颶風的水平，嚴重影響美國西岸或歐洲。2006年的颱風伊歐佳就是這樣的一個例子。 弱的熱帶氣旋被另一低壓區影響: 受破壞而成為非氣旋性雷暴，或被另一個較強的熱帶氣旋吸收。 人工消散: 在1960至1970年代，美國政府曾嘗試以人工的方式使熱帶氣旋減弱。方法是以碘化銀使熱帶氣旋螺旋雲帶的水分過度冷卻，令內部眼牆崩塌而降低其強度。1969年的颶風黛比（Hurricane Debbie）風速因此而下降了30%，但在人工減弱後，該颶風的強度很快便恢復。在1947年，一個位於美國佛羅里達州傑克遜維爾以東的颶風被人工減弱後，突然改變路徑，侵襲了喬治亞州的沙瓦納，釀成災難。因為被人工減弱的風暴有太大的不定性，聯邦政府禁止對在48小時內有10%以上機率登陸的熱帶氣旋進行人工減弱，因而大大減少了此後可能的實驗風暴數目。因為發現眼壁置換會在較強的熱帶氣旋自然發生，此計劃最終被放棄。因為被過度冷卻的水分比例太少，以碘化銀人工減弱熱帶氣旋的成效不是十分的大。 其他曾被提出的人工減弱熱帶氣旋的方案包括：
但這些方案都面對一個問題：熱帶氣旋的體積太大使它們難以實行。 損害
探測 氣象衛星: 在衛星上攜帶各種氣象觀測儀器測量諸如溫度、濕度、雲和輻射等氣像要素以及各種天氣現象，這種專門用於氣象目的的衛星稱作氣象衛星，其中:
風雲1號氣象衛星是中國第一代準極地太陽同步軌道氣象衛星。衛星發射二顆，分別為FY-1A和FY -1B，於 1988 年 9 月 7 日和1990年9月3日用長征四號火箭發射。2012 年6月19日，中國氣象局首次啟動風雲二號F衛星颱風加密監測，每五分鐘提供一次颱風監測信息，準確捕捉颱風動向。 衛星探測的分辨率是指衛星儀器能區分兩個物體的最小距離。表示衛星探測分辨率通常有三個參數：空間分辨率，灰度分辨率，時間分辨率。 目前常見之氣象衛星雲圖：可見光雲圖、紅外線雲圖、水氣頻道雲圖等三類。可見光雲圖是測量雲頂或地表反射太陽光的反照率。紅外線雲圖是測量雲頂或地表向外太空的長波輻射量，用來測量雲頂及無雲區地貌溫度。水氣頻道亦屬紅外線波段，但主要是測量大氣中高層水氣分布狀態。
另外在雲圖上，可以依雲區外型和雲區色調來判斷所伴隨的天氣系統：如雲區成帶狀、葉型或逗點狀，則為鋒面雲帶；如為螺旋狀雲區則為颱風。鋒面和颱風常伴隨劇烈的對流現象，無論在可見光或紅外線雲圖都可看見呈現較亮的白色雲區，顯示該對流雲雲層深厚，雲頂發展高。熱帶地區經常可見又亮又白的對流雲系。 氣象雷達
我國東南沿海佈置了多部掃瞄半徑僅有460公里 S 波段的多普勒天氣雷達，對於颱風的實時監測、中心定位。其工作原理是利用雷達回波特徵來作為判斷依據，例如，在颱風中心呈圓形的無回波區域，稱為雷達眼。它與無雨弱風的颱風眼基本一致。而在雷達眼外圍的環狀強回波區，稱為眼牆或眼壁（Eye Wall）。它由垂直發展旺盛的對流雲構成，是颱風中的狂風暴雨區。眼牆的直徑在12～80km之間，眼牆的寬度一般為20～30km。 而眼壁之外，有若干條向內旋轉與眼壁相連的螺旋狀回波帶，稱為內螺旋帶。它是由較強的對流雲構成的中尺度螺旋狀回波帶，大部分集中在颱風的某一方位，一般在前半部較多，後半部較少。少數發展完好的颱風，內螺旋帶比較對稱。進一步觀察可以發現，螺旋形雨帶是由一個個單體組成。帶上的每一個單體都是圍繞著颱風眼從新生到消亡作反時針切向運動，而整個雨帶則是相對於颱風眼向外擴張，並作反時針旋轉。 若再向外則是若干條向內旋轉，但一般不與颱風主體回波相連的螺旋狀回波帶，稱為外螺旋帶。這裡是層狀雲降水的若干條次雨帶，這裡沒有強風，垂直運動較弱。 颱風風雨區的外圍有時候有一條類似於中緯度颮線的對流回波帶，稱為台前颮線。一般情況下它與颱風外圍等壓線近於平行，最常出現在颱風前進的方向上，帶的走向與颱風移向近於垂直，回波帶距颱風中心一般約為400-600km，強颱風前的颮線距離颱風中心更遠。
投落送（Dropsonde；大氣偵測探空儀）是一種自飛機或相似的高空飛行器投落至地面而用來遙測的氣象探測裝置。 其所偵測的資訊一般以無線電傳送至任務飛機的電腦裡。 裝置上可以裝載降落傘減速或衛星定位系統定位。 投落送基本的偵測資訊包括了風速、氣溫、露點溫度和氣壓。 通常投落送是用來獲取颱風或颶風的資料，而近年臺灣亦有針對梅雨季的劇烈天氣進行投落送觀測。 這些資料會送交執行氣象預測程式的超級電腦中計算以便追蹤及預測颱風或颶風的走向。 美國國家海洋大氣總署（NOAA）首先負責探測在西大西洋、墨西哥灣和加勒比海區域形成的颶風。 中華民國國家科學委員會的追風計畫自西元2003年起亦開始探測在西太平洋形成並可能侵襲臺灣的颱風。 投放送所送回的編碼資料包括了： 投落日期時間，時間採UTC標準計時。 預報
一般天氣預報是以地面天氣圖作為依據，如右圖所示，(H)表示高氣壓中心，這一地區的空氣穩定，空氣是下沈的，因此天空幾乎沒有雲，是晴朗的好天氣，沒有風或風力很弱。地面附近的空氣，以順時鐘方向，由中心旋轉向外流出去；(L)表示低氣壓中心，地面附近空氣是上升的，從四周向中心推擠，中心的空氣便會上升，而水分上升遇冷就凝結成雲，形成了雲，所以天氣不好，是陰天或是雨天，甚至有雷雨出現。 圖上的平滑曲線，叫做等壓線。在同一條線上的各地點，氣壓是相同的。在高壓中心(H)處氣壓最高，越向外氣壓越低；反之，在低壓中心(L)附近，氣壓最低。圖上相鄰的兩條等壓線之間，氣壓的差值都相同。 圖上有尖尖鋸齒狀的長線，叫做冷鋒，是北方的冷空氣向南移動時，和南方暖空氣相遇的交界線。台灣附近的冷鋒，多是從東北向西南延伸的，移動方向是向東或東南。降雨區在鋒線後邊，所以冷鋒過境時，會下雨，鋒線過境後，氣溫會明顯下降，天氣也會轉晴。 有半圓形凸起的長線代表暖鋒，它的前方是下雨區，常是綿綿細雨，天氣變化不像冷鋒那樣劇烈，但是暖鋒不經過台灣附近，所以我們不常談到它。至於滯留鋒是一道冷鋒或暖鋒，在一處地方幾乎不移動，也就是近似滯留的樣子。每年五、六月梅雨時期，臺灣就是處在滯留鋒籠罩下，接連許多天細雨綿綿，有時也會夾雜大雷雨，照樣能造成一些災害。
風力與氣壓梯度成正比。天氣圖上等壓線越密，表示氣壓梯度越大，風力越強。 因此由上可知颱風的走向，通常它會受太平洋高壓的影響，並沿著它的邊緣來移動，所以根據地面天氣圖及其他的相關資料，我們可以繪製颱風的潛勢 (tendency) 預測圖。其中圓形圈圈代表目前的颱風中心點預測未來最有可能的移動路徑，所以距離預報的時間愈長，圓形圈圈則愈大(預測誤差也愈大)。而圓形圈圈之前的點點代表什麼意思預測颱風中心點未來最有可能經過的路徑。 同時颱風的潛勢預測圖也可以用來說明颱風未來動向，暴風雨範圍則可以利用其預測的颱風中心點來推算。所以，可以大略看出暴風雨範圍。 命名 依照世界氣象組織於1998 年 12 月在菲律賓馬尼拉召開的第 31 屆颱風委員會決議，自西元 2000 年元月一日起，在國際航空及航海上使用之西北太平洋及南海地區颱風統一識別方式，除編號維持原狀外（例如西元2000年第1個颱風編號為0001），颱風名稱將由以往使用的 4 組 92 個名字全部更換，編列為140個，共分5組，每組28個，這些名字是由西北太平洋及南海海域國家或地區，14個颱風委員會成員所提供（每個成員提供10個）。 由於新的140個颱風名字原文來自不同國家及地區，不是慣用的人名，而是包括動物、植物、星象、地名、人名、神話人物、珠寶等各詞，且非按英文A至Z的排序，十分複雜而不規律。中央氣象局為了慎重起見，做了民意調查，超過七成四的民眾認為颱風消息報導以颱風編號為主，輔以國際颱風命名較為合適，因此為因應此一變革，中央氣象局便使用此方法沿用至今。 民諺 ★ 天頂出有半節虹，欲做風颱敢會成 ★ 七月到九月是台灣的颱風季，我們就來談談跟颱風有關的諺語。颱風一般從東南方海面上來，當颱風接近時，它的偏北氣流就會在台灣的東方天空形成卷雲，這時候因為水汽多，也容易會有彩虹的形成，不過因為受到卷雲遮蔽，彩虹會變成一段一段，我們稱它是「半節虹」。看到這種現象，要注意了，表示這時候颱風已經離我們不遠，不出一天就可能侵襲台灣了。古代人沒有氣象局，利用這種方式可是預測颱風來襲的好方法呢！ ★ 斷虹掛關渡，風颱隨時到 ★ 「斷虹」，就是前一句所說的「半節虹」，這一句諺語的原理跟上一句其實是一樣的，都是說，只要看東方天空有不完整的彩虹，很有可能就是颱風要來了呢，當然要在颱風季節才算數。這句諺語流傳在淡水一帶，關渡在淡水東方，所以也就是說，在淡水的民眾往關渡所在的東方看，如果天空有「斷虹」，颱風可是隨時會來報到的。 ★ 六月一雷鎮九颱，七月一雷九颱來 ★ 同樣是打雷，時間不同，代表的意義就很不同哦。農曆六月會打雷，多是屬於西北雨，而這也表示說目前我們的上空是被太平洋高氣壓所籠罩的，所以即便附近有颱風，也不容易侵入到高壓的範圍，自然也比較不會到台灣來；而農曆七月西北雨少了，再有打雷下雨，多是因為北方鋒面南下造成的，偏偏這時期海面上生成的颱風本來就多，而這鋒面所在的低壓槽又很容易把颱風牽引過來，所以說七月見到打雷，小心囉，颱風來的機會就大增了。 ★ 回南大過西北 ★ 我們要先說明這「回南」跟「西北」到底是什麼意思，回南是指颱風過境之後所引導而起的偏西南氣流，而西北則是指颱風侵襲期間的風向，所以這句話的意思是說，颱風過境之後引發的西南氣流，造成的大雨往往更甚於颱風來襲的時刻。因為颱風剛走，在空氣中還留有很大量的水汽，加上西南風又濕又暖，所以常常會有下大雨的情形發生，而這也是一般民眾所容易忽視的，總以為颱風過去就沒事了！ ★ 風颱做了無回南，十日九日濕 ★ 這句諺語表示的，通常秋颱發生的機率比較高，而「十日九日濕」的情況，又以迎風面的東北部地區最為明顯。秋天北方的高壓已經增強，如果颱風來襲的同時，北方又有較強的系統，那麼颱風離開之後，北方的東北風就會和颱風的偏南氣流合流，風勢更強，因此我們感受不到「回南」。而北方下來的冷空氣吹入到偏南風的下方，暖濕氣流被舉升，就產生了源源不絕的暴雨、冷鋒雨，下雨的情況甚至比單純的颱風來襲時更嚴重呢。 ★ 望日二十三，風颱真可怕 ★ 颱風本來就很可怕，常常會造成潰堤、土石坍塌、道路中斷的災情，而如果又搭配了海潮滿潮的時刻，那就更恐怖了！而一般海象，在月半（望日）或是廿三日前後，都是大海潮汐較高的時間，如果這時候正好又有颱風來，不管颱風是大是小，海浪的凶猛一定是尤為可觀，甚至在台灣西部沿海低窪地區，更可能會有海水倒灌的災情發生。 ★ 風起長浪,不久狂風降 ★ ★ 跑馬雲，颱風臨 ★ ★ 北風冷,颱風循 ★ ★ 颱風草 ★
颱風草與颱風的連結關係始於原住民的觀察，從葉面的摺痕多少、第一個摺痕距離葉柄的位置，來判斷預測今年的颱風來襲的數量、時間。颱風草葉面摺痕越靠近前端，表示颱風在年初，皺摺愈多，颱風愈多。雖無科學依據，但常有巧合，否則先民也不會相信它而稱之為颱風草。 颱風草其實名為棕葉狗尾草，是野外常見的草本植物，高約50至100公分，葉子寬大細長，上下都具有細毛，葉峭表面有刺毛，葉片有著明顯的縱向皺摺，還有一至數條的橫向皺摺，喜生長在森林內部光線稍微不足之處或林蔭下，登山步道兩旁常可見它們成群生長，每年十一月秋天是開花的季節。颱風草也是黑樹蔭蝶、樹蔭蝶的主要食草。野外救急時，將葉片搗碎敷在傷口可以止血。事實上颱風草葉片上摺痕數目，各地不同(颱風登陸侵襲地亦常不同)，有時同一地區的植株，也會出現數目不一的摺痕，但以一摺痕為最多。 結語
從上述颱風的生成到消散的描述，我們知道這其實是一種『能量』（太陽能）釋放的過程。和地震一樣，若想以人力的方式強加干預，則勢必要額外投注巨大能量為之擷抗，比方說在颱風中投下巨量的乾冰、冰塊降溫等。但這樣一來成本的付出，世界上沒有一個國家可以承擔的起的！？所以從 2009 年開始，科學界湧現出多種『地球工程計劃』（Geo-engineering）或稱『人工氣候改造計畫』。其中諾貝爾化學獎得主保羅·克魯岑和諾貝爾經濟學獎得主托馬斯·謝林是人工改造氣候計劃的主要推動者。他們除了建議在大氣層釋放二氧化硫或其他化學物質將太陽光反射至外太空之外，還有科學家提議使用『種雲船』用海水造雲阻擋陽光、將短波長輻射反射回太空來使星球降溫。另外還有人建議將鏡子送入地球軌道，為地球擋住太陽光。20世紀90年代，氫彈的發明者愛德華茲·泰勒還提議將反射性金屬微粒推入大氣層。或者打造『人工樹木』，即利用巨塔吸取空氣中的二氧化碳，再加以儲存等。不過科學家提醒，地球工程學還是有其風險的，例如化學物質的釋放的作法就可能帶來嚴重副作用，包括南北極上方的臭氧層大量遭吞噬，並導致地中海及中東地區更加乾旱。 
但是不管科學家如何設想，似乎都離不開阻擋太陽能吸收的範疇？我不知道有沒有人開始設想將這些多餘的太陽能轉移到其他的能量形式呢？比方說，不論是颱風或者是龍捲風通常會伴隨著雷電，我們能不能誘發並引導這些能量到儲存裝置上呢？我知道搞這些研究有興趣是不管用的？因為沒有經費，大夥也只能和我一樣，寫寫部落格，紙上談談兵！？但這種利國、利民、利全球的事，還是希望有人能夠共襄盛舉！？ 只是不知知音在哪裡啊？ 參考資料 侵臺颱風之「定義」及一百年來侵臺之颱風 |
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