Районы зарождения тропических циклонов

Тропические циклоны возникают в тропической и экваториальной зонах между 22° ю. ш. и 35° с. ш. за исключением узкой экваториальной полосы (2° с. ш.—2° ю. ш.).

По данным Грэя [62], тропические циклоны в южном полушарии возникают между 3 и 22°, а в северном полушарии — между 3 и 35°. В зоне 3—10° широты (обоих полушарий) образуется 22% всех тропических циклонов. Между 10 и 20° широты возникает 65% тропических циклонов. Севернее и южнее 20° образуется всего 13% тропических циклонов.

Таким образом, основная масса тропических циклонов (87%) возникает в зоне, ограниченной 3 и 20° с. и ю. ш. (смотреть статью под номером2).

В Атлантическом океане тропические циклоны возникают только в северном полушарии, а в Индийском и Тихом океанах — в обоих полушариях. Наиболее часто тропические циклоны возникают летом и в начале осени: в северном полушарии — в июне— ноябре, с резко выраженным максимумом повторяемости в августе или сентябре, в южном полушарии — с ноября ло апрель, с максимумом в январе или феврале.

В северной части Тихого океана тропические циклоны встречаются от берегов Центральной Америки до Азиатского материка. Зона возникновения тайфунов в основном ограничена 5 и 20° с. ш., хотя отдельные тропические циклоны могут возникать на 1—2 и на 30° с. ш. В северной части Тихого океана можно выделить три района возникновения тропических циклонов: между Филиппинскими и Марианскими островами, в районе Гавайских островов и между 90 и 125° з. д.

В южной части Тихого океана имеется один район возникновения тропических циклонов, который расположен между 140— 150° з. д. и Австралией. Область зарождения и полного развития тропических циклонов ограничена на востоке островами Туамоту и Маркизскими, на западе — материком Австралии. По широте область заключена на востоке между 5—8 и 15° ю. ш., на западе между 5 и 25° ю. ш. Восточнее островов Туамоту океан совершенно свободен от тропических циклонов.

Чаще всего тропические циклоны возникают или отмечаются в районе островов Фиджи, Тонга, Новые Гебриды, Новая Каледония и Самоа.

В северной части Атлантического океана тропические циклоны возникают: 1) к востоку от Малых Антильских островов и в Карибском море, восточнее 70° з. д.; 2) к северу от Вест-Индии; 3) в западной части Карибского моря; 4) в Мексиканском заливе.

В северной части Индийского океана тропические циклоны наблюдаются в Бенгальском заливе и Аравийском море. В южной части Индийского океана тропические циклоны возникают: 1) у северо-западных берегов Австралии; 2) от 90° в. д. до о. Мадагаскар. Исследованию тропических циклонов Индийского океана посвящены работы [17, 28].

Как видно из табл. 1, 2, наибольшая повторяемость тропических циклонов наблюдается в северо-западной части Тихого океана (около половины всех тропических циклонов).

В северной части Тихого океана максимум тропических циклонов образуется в августе—сентябре. Зимой и весной их повторяемость весьма незначительна, а в северо-восточной части Тихого океана тропических циклонов в январе—апреле вообще не наблюдается.

80% тропических циклонов для северной части Тихого океана приходится на район от 170° в. д. до берегов Азии. Максимум повторяемости тропических циклонов в этом районе падает на август—сентябрь, когда в среднем наблюдается около 3—4 циклонов за месяц.

Список названий тайфунов данным Густафсона [14], в течение 1967 г. в северо-восточной части Тихого океана было зарегистрировано 18 тропических циклонов, из которых 7 достигло стадии урагана. В 1966 г. было отмечено 13 тропических циклонов. Грэй и Густафсон [14, 62] отмечают, что увеличение повторяемости тропических циклонов в северо-восточной части Тихого океана связано с регулярностью наблюдений, производимых с помощью метеорологических спутников.

В южном полушарии наибольшая повторяемость тропических циклонов приходится также на летне-осенний период (январь— март).

В южной части Тихого океана, в австралийском районе, повторяемость тропических циклонов увеличивается в середине лета (январь) и достигает максимума в марте, когда тропические циклоны наблюдаются чаще, чем один раз в два года. С апреля по июль повторяемость тропических циклонов в 5—6 раз меньше. В августе—декабре тропические циклоны возникают не чаще одного раза в 15—20 лет.

Количество тропических циклонов в Индийском океане, включая Бенгальский залив и Аравийское море, составляет 10 циклонов в год с максимумом в августе—октябре. Очень мало их наблюдается в декабре и мае. В феврале, марте и апреле на западе Индийского океана ураганы не образуются.

Тропические циклоны в различных районах носят местные названия. В северо-западной части Тихого океана они называются тайфунами. В Атлантическом океане и в восточной части Тихого океана их называют ураганами. В Индийском океане тропические циклоны называют циклонами или штормами. Циклоны, возникающие северо-западнее Австралии, носят местное название вилли-вилли.

Тайфунам Тихого океана, ураганам Атлантического океана и штормам в южной части Индийского океана присваиваются женские имена согласно установленным спискам. Для тайфунов используются 4 списка имен, каждый из которых содержит 21 имя (табл. 3). В каждом списке имена расположены в алфавитном порядке (согласно английскому алфавиту).

Для ураганов Атлантического океана установлен один список имен. Каждому тайфуну и урагану, образовавшемуся в данном календарном году, кроме имени, присваивается порядковый номер и двухзначная цифра года. Например, 7212, что означает двенадцатый по счету номер тайфуна (урагана) в 1972 г.

Тропические циклоны образуются над теплой водной поверхностью, над которой существует мощный слой влажного воздуха. Основную роль в формировании тропических циклонов играет це-устойчивость тропической атмосферы.

Она является стимулирующим фактором формирования циклона наряду с другими динамическими и термическими причинами. Летом энергия неустойчивости тропической атмосферы больше, чем зимой. Это в какой-то мере объясняет факт более частого возникновения тропических циклонов в теплое время года.

Тропические циклоны образуются там, где наблюдается высокая температура поверхностного слоя воды (выше 26—27°С), а разность температур вода—воздух более 1—2° С. Это приводит к усилению испарения, увеличению запасов влаги в воздухе, что в известной степени определяет накопление тепловой энергии в атмосфере и способствует вертикальному подъему воздуха. Появляющаяся мощная тяга увлекает все новые и новые объемы воздуха, нагревшиеся и увлажнившиеся над водной поверхностью. Вращение Земли придает подъему воздуха вихревое движение и вихрь становится подобным гигантскому волчку, энергия которого грандиозна.

Образование тропического циклона начинается с углубления слабо выраженной области пониженного давления в зоне встречи пассатов северного и южного полушарий (между субтропическими антициклонами обоих полушарий). Таким образом, пассаты являются основными воздушными потоками, определяющими свойства и интенсивность будущего урагана.

Тайфун, словно мощный центробежный насос, перегоняет по своей периферии гигантское количество влажного воздуха. Струи его, вступая во взаимодействие с окружающими воздушными массами, приводят к усилению вертикальных движений воздуха, развитию мощной облачности и ливней.

Теория возникновения тайфунов до сих пор остается еще не до конца разработанной.

По мнению Малкус [10], причиной возникновения тайфунов являются волновые возмущения в зоне пассатов, которые при определенных условиях прорывают слой инверсии и дают начало возникновению тайфунов. Разрыв слоя пассатной инверсии создает благоприятные условия для переноса водяного пара в верхние слои атмосферы.

Большой популярностью пользуется теория восточной волны, предложенная Рилем [39] и развитая в дальнейшем другими американскими метеорологами. Согласно этой теории, тайфуны чаще всего зарождаются тогда, когда в средней тропосфере в тропиках появляется волна атмосферного давления, охватывающая большие пространства. Перемещаясь с востока на запад, волна теряет свою устойчивость и превращается в вихрь.

Авторы фронтологической теории возникновения тропических циклонов придают большое значение воздухообмену между полушариями, а также между высокими и низкими широтами одного полушария.

Согласно Томпсону [37], тайфуны образуются в основном на линии раздела между восточным течением на севере и западным на юге, т. е. в области тропического фронта, расположенного во внетропической зоне конвергенции.

Хотя контрасты температур в зоне тропического фронта и невелики, они, тем не менее, оказывают существенное влияние на изменение запасов энергии неустойчивости в зоне формирования тайфуна.

Китайские ученые [37] полагают, что большинство интенсивных тайфунов образуются благодаря вторжению холода из полярных районов южного полушария в сильно прогретые тропические области океана.

Миллер [37] считает, что основной причиной возникновения тайфунов является положительная энергия неустойчивости влажной воздушной массы. По его подсчетам в стационарном тайфуне (во всем его объеме) ежесекундно высвобождается (2—6) X1020 эрг скрытой тепловой энергии парообразования. Примерно 30% этой энергии переходит в кинетическую энергию тайфуна. Скрытая тепловая энергия возрастает при увеличении температуры поверхности океана, поэтому, видимо, не случайным является факт образования тайфунов над тропическими районами океанов в теплую половину года.

Согласно Пальмену [37], для образования тропических циклонов существует предел температуры поверхностного слоя океана (25—27°С), ниже которого образование циклонов затруднительно. Высокая температура воды способствует интенсивному испарению и развитию термодинамической неустойчивости, т. е. служит источником энергии для развивающегося тайфуна.

По Шулейкину [57], тропический циклон представляет собой тепловую машину, где нагревателем является сильно перегретая поверхность океана преимущественно в области какого-то теплого течения, а в качестве холодильника рассматривается атмосфера, окружающая ураган.

По данным Габитса [12, 13], для формирования тропического циклона необходимы: 1) теплый, влажный воздух над океаном с температурой 26—27° С; 2) начальное циклоническое возмущение с интенсивной конвекцией в области этого возмущения, сопровождающейся выделением скрытой теплоты парообразования; 3) возникновение механизма преобразования скрытой тепловой энергии в кинетическую энергию.

Углубление тропического циклона прекращается, как только диссипация кинетической энергии за счет турбулентного трения станет равной или больше поступления энергии в область тайфуна за счет конденсации водяного пара. Обычно в начальной стадии жизни тайфуна энергия, растрачиваемая им на трение, компенсируется поступающей извне энергией. Нарушение этого баланса в ту или другую сторону приводит либо к углублению его, либо к заполнению. Затоки холодного и сухого воздуха в центральную часть тайфуна, как правило, приводят к уменьшению скрытой теплоты парообразования. Подобное явление часто наблюдается при прохождении тайфунов над более холодными участками океана или суши. Смещение тайфуна на сушу вызывает увеличение вклада сил трения в заполнение циклона. Над океаном углубление (заполнение) тайфуна может происходить в результате поступления в его систему относителыно холодных (теплых) воздушных масс.

Чем больше разница температур вода-воздух и чем выше их абсолютные величины, тем интенсивнее происходит процесс конвекции. Непрерывное поступление тепла и влаги от океана в атмосферу вызывает постепенное, а иногда и скачкообразное выделение скрытой теплоты парообразования, которая расходуется на углубление тайфуна. Большая часть скрытой теплоты парообразования тратится на преодоление сил турбулентного трения и на поддержание механизма непрерывного переноса тепла и влаги из нижних слоев атмосферы в более верхние.

Большую роль в возникновении вихря играет отклоняющая сила вращения Земли. На самом экваторе образование тайфуна невозможно вследствие равенства нулю отклоняющей силы вращения Земли.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 51 | 0,593 сек. | 12.55 МБ