热带气旋是发生在热带亚热带地区海面上的气旋性环流,由水蒸气冷却凝固时放出潜热发展而出的暖心结构。所以当热带气旋登陆後,或者当热带气旋移到温度较低的洋面上,便会因为失去温暖、潮湿的空气供应能量,而减弱消散,或失去热带气旋的特性,转化为温带气旋

热带气旋的移动主要受到大尺度气候系统和科里奥利力所影响;此外,科里奥利力角动量守恒原理也使热带气旋的云系围绕着中心旋转。在北半球,热带气旋沿逆时针方向旋转,在南半球则以顺时针旋转。

伴随热带气旋的大风、大雨、风暴潮等可以造成严重的财产损失或人命伤亡;不过热带气旋亦是大气循环其中一个组成部分,能够将热能赤道地区带往较高纬度

惯用称呼

不同的地区习惯上对热带气旋有不同的称呼。西北太平洋沿岸的中国韩国日本台湾越南菲律宾等地,习惯上称当地的热带气旋为“台风”。而大西洋和东北太平洋沿岸地区则习惯按照强度称当地的热带气旋为热带低气压、热带风暴或飓风Hurricane)。气象学上,则只有风速达到某一程度的热带气旋才会被冠以“台风”或“飓风”等名字。

南半球在不引致误会时,间中会采用“气旋”()一字作“热带气旋”(Tropical Cyclone)的简称。北印度洋地区则惯用“气旋风暴”()及相关分级称呼热带气旋。澳洲曾称当地的热带气旋为「威利威利」(willy willy),但按现今澳洲气象局的用词规范,“willy willy”是指尘卷,

结构

一个成熟的热带气旋有以下的部分: ;地面低压
热带气旋的中心接近地面或海面部分是一个低压区。地球海平面上所录得最低的气压(870hPa)是在有纪录以来最强的热带气旋台风泰培(1979)中心所录得的。
; 暖心
热带气旋的暖湿空气环绕着中心旋转上升,过程中水气凝结释放大量潜热,热能在中心附近垂直分布。热带气旋内各高度(接近海面例外)的气温都比气旋外为高。。
; 中心密集云层区
围绕热带气旋中心旋转的密集云层区,通常是由雷暴产生的卷云
; 风眼
强烈的热带气旋的环流中心是下沉气流,将形成一个风眼。眼内的天气通常都是平静无风,无云,甚至时有阳光(但海面仍可能波涛汹涌)。。风眼通常都是呈圆形,直径由2公里至370公里不等。较弱的热带气旋的风眼可能被中心密集云层区遮蔽,甚至没有风眼结构。

; 风眼墙(或称眼壁
包围风眼的是圆桶状的风眼墙,风眼墙内对流非常强烈,其云层的高度在热带气旋内通常是最高的,降水的强度和风力的强度在热带气旋内也是最大的。强烈的热带气旋有眼壁置换周期,产生新的外眼壁替代内壁。其成因为热带气旋眼壁外围的螺旋雨带重组,然後渐渐向内移动,窃取了眼壁的湿气与能量。在这阶段,热带气旋进入了一个减弱的过程。在外围新的眼壁完全取代旧眼壁,如果环境许可,热带气旋会重新增强。透过多频微波扫描雷达可以清楚观测到眼墙更新周期中的热带气旋出现双重眼壁;
; 外散环流
所有低压系统均需要高空辐散以持续增强,热带气旋的辐散从所有方向流出。因为科里奥利力的作用,热带气旋的高空呈反气旋式外散环流。地面或海面的风强力向内旋转,随着高度上昇减弱,最终改变方向。这个特点和热带气旋中心的暖心结构有关,所以热带气旋需要垂直风切变微弱的环境维持暖心结构,才能延续辐散。

生成

生成的动力

美国国家大气研究中心(英语:National Center for Atmospheric Research)的科学家估计一个热带气旋每天释放5×1013至2×1014焦耳的能量,

结构上来说,热带气旋是一个由雷暴组成的巨型的旋转系统,它的基本能量来源是在高空水汽冷凝时汽化热的释放。所以,热带气旋可以被视为由地球的自转引力支持的一个巨型的热力发动机,另一方面,热带气旋也可被看成一种特别的中尺度对流复合体英语Mesoscale Convective Complex),不断在广阔的暖湿气流来源上发展。因为当水冷凝时有一小部分释放出来的能量被转化为动能,水的冷凝是热带气旋附近高风速的原因。高风速和其导致的低气压令蒸发增加,继而使更多的水汽冷凝。大部分释放出的能量驱动上升气流,使风暴云层的高度上升,进一步加快冷凝。

热带气旋因此能够取得足够的能量自给自足,这是一个正反馈的回圈,使得只要暖湿气流和较高的水温可以维持,越来越多的能量便会被热带气旋吸收。其他因素例如空气持续地不均衡分布也会给予热带气旋能量。地球的自转使热带气旋旋转并影响其路径,这就是科里奥利力的作用。综合以上叙述,使热带气旋形成的因素包括一个预先存在的天气扰动、高水温、湿润的空气和在高空中相对较低的风速。如果适合的环境持续,使热带气旋正反馈的机制藉着大量的能量吸收被启动,热带气旋就可能形成。

深层对流作为一种驱动力是热带气旋与其他气旋系统的主要分别,因为深层对流在热带气候地区中最强,所以热带气旋大多在热带地区生成。相对地,中纬度气旋的主要能量来源是大气中的已存在的水平温度梯度

当热带气旋经过一片海洋,该处海域的表面温度会下降,从而影响热带气旋後来的发展。温度的下降主要是因为热带气旋带来的大风使海水翻滚,海底较冷的海水涌上。较凉的雨水的下降、云层的遮蔽使海洋减少吸收太阳的辐射,也是表面海水温度下降的原因。以上因素相辅相成,会使一大片海洋的表面温度在几天内戏剧性地下降。

生成的条件

热带气旋的能量来自水蒸气凝固时放出的潜热。对于热带气旋的形成条件,至今尚在研究之中,未被完全了解。一般认为热带气旋的生成须具备六个条件,但热带气旋也可能在这六个条件不完全具备的情况下生成。
  • 海水表面温度不低於26.5°摄氏,且水深不少於五十米。这个温度的海水造成上层大气足够的不稳定,因而能维持对流和雷暴。
  • 大气温度随高度迅速降低。这容许潜热被释放,而这些潜热是热带气旋的能量来源。
  • 潮湿的空气,尤其在对流层的中下层。大气湿润有利于天气扰动的形成。
  • 需在离赤道超过五个纬度的地区生成,否则科里奥利力的强度不足以使吹向低压中心的风偏转并围绕其转动,环流中心便不能形成。
  • 不强的垂直风切变,如果垂直风切变过强,热带气旋对流的发展会被阻碍,使其正反馈机制未能启动。
  • 一个预先存在的且拥有环流及低压中心的天气扰动。
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