审核专家:占明锦
中国气象科学研究院博士
今年夏天,受台风“杜苏芮”北上环流影响,京津冀等地出现了强降雨天气,“地面飘车”“出行要靠船”的新闻视频层出不穷;今年第6号台风“卡努”也因向东北三省靠近,使降水量增高,百姓日常生活受到一定影响。
每年夏秋季,我们都会听到台风的消息。作为自然界最具破坏力的气象灾害之一,台风给人们的生活和经济发展带来了巨大的影响。
但有句老话这样说:打雷台风过,一雷破九台。但实际上,谚语中表述存在着一定的主观感知,但毕竟是老一辈的历史经验,这些谚语的依据是什么呢?台风天究竟会不会打雷呢?
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1 台风是如何形成的?
台风是热带气旋的一种,而热带气旋是发生在热带海洋上、强度不同的气旋性涡旋,属于热带低压、热带风暴、台风或飓风的总称。
当洋面上方局部聚积的湿热空气大规模上升至高空时,周围的低层空气会趁势流向中心,在地球自转偏向力的作用下形成热带气旋。国际上常以其近中心的最大风力作为划分标准:7级以下者称为热带低压,11级称为热带风暴,12级及以上者称为台风或飓风。
一般而言,台风的形成需要具备以下两个基本条件:
第一,宽阔的热带洋面。这个洋面不仅要求海水表面温度高于26.5℃,而且在60米的深度中水温都要超过这个数值。这是因为台风形成的主要能量来源是热带洋面上的水汽,而在温度低于26.5℃的海洋面上,因热能不够,台风很难维持、发展。为了确保台风形成,这个暖水层必须有60米左右的厚度。
第二,足够大的地球自转偏向力。地球自转的作用会使云层聚集形成的低气压区产生旋转,从而形成热带气旋;随着旋转的加强,气旋中心逐渐形成螺旋状的云,而海面上升的水蒸气会进一步增加,形成强劲的上升气流,逐步发展成为热带风暴,最终形成台风。
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但是,台风的形成是一个相对复杂的过程,受到许多因素的影响,还包括海洋温度、风切变、大气湿度等。
科学家们可以通过气象卫星、气象雷达等途径研究和预测台风的形成和路径,从而对人们的生产生活做出合理的指导和预警。
2 台风天到底会不会打雷?
要正确解答这个问题,我们首先需要了解打雷的原理。
一般认为,雷云是在有利的大气和地面条件下,由强大的潮湿热气流不断上升进入稀薄的上层大气冷凝的结果,而打雷就是大气中电荷分布不均匀导致的自然现象。
在云层内部存在着许多小水滴和小冰晶,强烈的上升气流穿过云层,水滴摩擦碰撞产生静电。轻微的水沫带负电,被风吹得较高,形成大块的带负电的雷云;大滴水珠带正电,凝聚成雨下降,或悬浮在云中,形成一些局部带正电的区域。
实测表明,在5千米至10千米的高度主要是正电荷的云层,在1千米至5千米的高度主要是负电荷的云层。
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放电过程中,不同雷云或雷云和大地之间形成了强大的电场。随着雷云的发展和运动,一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度(临界电场强度指在在特定条件下,电场到达一定强度,物质中的原子核会发生核裂变,从而释放电子),大气中的电场强度约为30kV/cm,有水滴存在时约为10kV/cm时,就会发生云间或对地的火花放电,放出几十乃至几百千安的电流,产生强烈的光和热,使周围的高温空气急剧膨胀震动,发生霹雳轰鸣,所以雷暴天气产生的关键在于积累电荷。
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而台风在形成、移动的过程中,海面上的暖湿空气不断由高压区域向低压区域辐合,高空中升起的空气受到地转偏向力的作用由中心向外辐散。在这个过程中,台风的风速过快(无论垂直还是水平),导致电荷非常容易交换,并难以积累,无法形成电压差,所以很少有打雷的现象。但是极个别超强台风,也是伴随雷电现象的。
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3 台风天应该如何做好防护?
台风的到来常伴有狂风、暴雨和风暴潮,其范围波及沿海与内陆的广大区域,会严重影响人们的日常生活,甚至威胁到人们的生命、财产安全。因此,掌握应对台风天气的措施尤为重要!
1、尽量避免外出,提前储备食物、水源等应急物资;确保电路、煤气等设施的安全;用胶布在窗户玻璃上贴成 “米” 字图形,防止窗户玻璃碎裂。
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2、居住在危旧住房的居民应及时转移到安全地带;如果正巧在室外,应及时远离临时建筑物、大树、广告牌附近,迅速到坚固的建筑中躲避。
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3、台风来临前,必须对渔业设施进行安全检查,确保机械设备能正常运转;提前做好应急准备,将堤坝、塘坝塌方的发生概率降到最低;出海的渔船应尽快回港,撤离水库、涝地等高危地点。
4、海上作业人员应立即撤离到避风场所,若躲避不及,应及时通过无线电通讯设备与岸上有关部门联系;等待救援时,应主动采取应急措施,如滞航、绕航、迅速穿过等,避免被卷入台风中心或暴风区。
若船上没有无线电通讯设备,应留意过往船舶或飞机,及时发出求救信号,如堆出“SOS”、发出声光信号、摇动色彩鲜艳的物品等。
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5、为了降低台风引发的洪涝灾害对农业生产活动的影响,第一,疏通沟渠,确保大田作物排灌畅通;第二,检修加固生产设施,及时抢收成熟作物,同时组织田间作业人员撤离。
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