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臺風生成的環境必需有較高的海水表面溫度和大量的水氣,以及由不同方向的風發生擾動、造成渦旋。當熱帶洋面受到太陽直射,使海水溫度升高、蒸發大量水氣,造成海面上方空氣溫度高、濕度大,進而產生對流作用;而在周圍較冷空氣流入補充之後,接著再加溫上升,最後整個對流區域都變成高溫、低密度的低氣壓區,即熱帶性低氣壓。北半球夏季太陽直射區域由赤道北移,南半球之東南信風跨越赤道轉向,成西南季風侵入北半球,并和原來北半球的東北信風相遇,造成輻合作用,使得熱帶性低氣壓的渦旋加深,四周空氣快速流向渦旋中心,風速亦隨之增強而形成臺風。,北緯10-15度是最容易形成臺風的區域,侵襲-的臺風大多來自西北太平洋;有時南海海面也會形成臺風,但次數較少。
北半球臺風的生成主要以夏秋環境較為適合,過了秋季,太陽直射區域南移,南半球之東南信風不易侵入北半球,因而北半球形成臺風的機會變少。7-10月為北半球主要的臺風季節,其他月份較少。從1960-2003年,西北太平洋和南海地區共有1,-個臺風生成,平均每年約有27個,頻率最高的月份是8月,其次是9月、7月和10月,這4個月發生的臺風,約占總數的70%。
臺風的結構近似軸對稱的圓柱體,水平范圍可達上千公里,垂直發展從地面至15公里高空,局限於對流層。由氣象衛星云圖可見臺風上層大致呈圓形,具螺旋云帶,北半球是以反時鐘方向旋轉,南半球則是順時鐘方向旋轉,云的旋轉情形顯示風的去向。環形云柱的中心部分無云、無風,稱之為臺風眼,為低壓區;臺風中心氣壓多在950-980百帕之間,但強烈臺風有低至870百帕的紀錄。靠近臺風眼的邊緣是臺風風力最強的地方,云層最厚、風雨最大,往外云層漸高漸薄,風雨漸弱。臺風中心氣壓愈低,暴風范圍內氣壓梯度愈大,風力通常愈猛烈。從臺風中心向外到平均風速為每秒14公尺的距離稱為七級風暴風半徑,其大小從100-500公里不等;在暴風半徑以內的區域,稱為暴風范圍,一般而言,較強的臺風暴風范圍亦相對較大,但并非必然。
中央氣象局根據近臺風中心附近的最大平均風速,將臺風強度分為3級:風速每秒17.2至32.6公尺為「輕度臺風」,32.7至50.9公尺為「中度臺風」,51公尺以上為「強烈臺風」。國際上常用的臺風強度分級為熱帶風暴、強烈熱帶風暴和臺風(或颶風)。熱帶風暴和強烈熱帶風暴相當於中央氣象局的輕度臺風,臺風(或颶風)相當於中央氣象局的中度臺風和強烈臺風。美國則將颶風細分為5級,一級和二級颶風相當於中央氣象局的中度臺風,-颶風以上則為強烈臺風的范圍。
臺風暴風范圍內的風速并非均勻分布,在北半球行進中的臺風,其右前方的風速最大,因臺風環流風向與導引氣流風向相同,風速增強。如向西行進之臺風,其右前方吹東北風,與夏季西太平洋的東北信風合并而增強了風速;至於右後方及左前方則是偏南的風與偏西的風,因與東北信風有抵消作用,風勢較小;在左後方的風速最小,西南風恰與西太平洋的東北信風相反,抵消最多。一般而言,臺風前半部風力大於後半部。在臺風近中心的瞬間最大風速可達平均最大風速的兩倍之多。
臺風的進行方向受到大范圍氣流的導引,導引氣流明顯時,臺風的行徑較規則,否則臺風的行徑較富變化。在西北太平洋生成的臺風,主要受太平洋副熱帶高氣壓環流所控制,因此多以偏西路徑移動,但到達-或菲律賓附近時,已達太平洋副熱帶高氣壓邊緣,因此路徑變化多端。這是因為當時氣壓分布情形特殊,高、低氣壓變化急劇,影響臺風的行進。大多數臺風形成初期,行進速度較慢,約每小時10-15公里,之後逐漸加速到每小時15-25公里;在轉向之前或強度增強時,速度會減慢,甚至停滯不動,轉向以後速度再度加快。各地氣壓的分布,也會影響臺風的行進。
早期國際對臺風并無統一名稱。為了臺風資訊的發布與傳遞,1947年美國聯合臺風警報中心開始為臺風命名,北半球以女性名之,南半球則用男性名;1979年改為男女姓名輪替方式命名。世界氣象組織決議自2000年起,將臺風名稱全部更換,編列140個名字,分為5組,每組28個,由西北太平洋及南海海域國家或地區中14個臺風委員會成員各提供10個,依排定之順序統一命名。由於新的臺風命名來自不同國家地區,除了慣用的人名,還包括動物、植物、星象、地名、神話人物、珠寶等名詞,復雜而不規律。因此,2000年起,中央氣象局報導臺風消息時,改以臺風編號為主,國際命名為輔。
統計1958-2005年的資料,共有161個臺風侵襲-地區,平均每年3-4個。其中以8月最多,占28.6%,其次為7月的23.6%和9月的23%,7-9月是-的臺風季節,占整年侵臺臺風總數的3/4。侵臺臺風的路徑可分成9類:第一類:通過-北部海面向西或西北進行者,占15%;第二類:通過-北部向西或西北進行者,占11%;第三類:通過中部向西或西北進行者,占10%;第四類:通過-南部向西或西北進行者,占10%;第五類:通過-南部海面向西或西北進行者,占17%;以上5類路徑的臺風統稱西行臺風,是侵臺臺風主要路線,總計占63%;第六類:沿東岸或東部海面北上者,占11%;第七類:沿西岸或-海峽北上者,占9%;第八類:通過-南部海面向東或東北進行者,占7%;第九類:通過-南部向東或東北進行者,占10%。
臺風侵襲時,各地的風力大小除與臺風的強度有關外,亦與地形、高度以及臺風的路徑有密切關系。-地形復雜,而臺風的路徑亦不一致,各地的風力相差甚大。東部地區因地處臺風路徑之要沖,且無地形阻擋,故出現的風力為全臺之冠。中部和南部地區因中央山脈屏障,只有第三、七、九類臺風的風力較強,其他臺風出現的風力較小。
臺風挾帶豐富水氣造成豪雨是引發災害的主因,眼墻與螺旋狀雨帶是臺風大量降水的主要區域。然而在-地區,當臺風登陸後,中心結構常受地形破壞,眼墻結構變得較不顯著,由眼墻上升氣流造成豪雨的機會降低,反而是源自地形舉升強勁之氣旋式暖濕氣流所致。例如1996年賀伯臺風出海後,亦因西南氣流之強迫作用,所含豐沛水氣在-中南部受到地形舉升,產生持續一日之強烈對流及豪雨。臺風環流亦可能與其他系統發生交互作用,導致局部地區出現豪雨,典型的例子為1987年造成臺北市災情的琳恩臺風。當琳恩臺風中心通過巴士海峽時,正好有鋒面經過-北部,臺風環流與鋒面後方之東北季風於-北部地區輻合,加上北部山區地形斜坡舉升,於-北部及東北部地區產生持續性之豪雨,此種與東北季風共伴之環流型態多出現於秋季,一般稱之為秋臺。
臺風移近陸地時環流受地形影響,常在其他地點形成另一個氣旋式環流中心,稱為副中心。-地區常有這種現象,主要是中央山脈縱貫全島,常在山的背風面適當地區形成副中心,有時會數個同時存在,臺風離去時才逐漸消失。例如臺風在-東部登陸後,受中央山脈之阻擋,底層結構受破壞而逐漸消滅,上層結構仍可通過;或可在中央山脈之西方另形成副中心,再漸趨發展,取代原臺風中心繼續行進。有時某個副中心會發展而取代原來的臺風中心,因此在臺風通過-時,常可見到臺風中心似乎有跳躍的現象。
臺風發生於熱帶海洋上,海洋面積廣大,氣象觀測站稀少,氣象資料不易取得。西北太平洋地區島嶼觀測站稀少,尤其是在-之東方及東南方數千公里以上之太平洋地區,幾無任何觀測站。全島之都卜勒雷達網、探空及地面觀測站網、密集雨量站網和整合探空系統,以及研發新技術、進一步使用衛星資料,可解決部分臺風觀測資料不足的問題。此外藉由遙控無人飛機進行臺風中心及背景環境觀測,或機載探空系統進行投落送觀測,也是提升了解臺風-結構、臺風暴風半徑與環境流場之重要先進科技。
臺風是自然界最具破壞力的天氣系統,也是影響-最重要的災變天氣,每年因臺風造成的經濟損失高達百億元;但臺風帶來的雨量,則是-地區最重要的水資源來源。
中文關鍵字:熱帶氣旋 , 豪雨 , 臺風路徑
英文關鍵字tropical cyclone , -ial rain , pat- of typ-oon
參考資料
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