為何存在惡劣天氣?這裡面可有大學問!
圖片來源:Unsplash
前兩天第8號颱風「瑪莉亞」強勢登陸福建,作為今年首個最高級別紅色預警的颱風,「瑪莉亞」可以說刷足了存在感!不僅帶來了狂風暴雨,還掀起了驚濤駭浪,不少周邊城市也遭受了「瑪莉亞」瘋狂的1萬點暴擊!
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愛就像藍天白雲晴空萬里,突然暴風雨,無處躲避,總是讓人始料不及!
哈哈,不僅是颱風,近兩年惡劣天氣對我們的影響越來越大,有好奇寶寶就要問了,為什麼會存在這麼多惡劣天氣呢?今天,小編就帶大家扒一扒惡劣天氣是如何形成的!
颱風
首先,讓我們一起來了解一下颱風的形成原因。
在熱帶海洋上,海水受到太陽直射後極易蒸發成水汽,這種氣體因溫度高而膨脹,致使密度減小,質量減輕,而赤道附近風力微弱,所以很容易上升,發生對流作用,同時周圍的較冷空氣流入補充,然後再上升,如此循環,使整個氣柱皆為溫度較高、重量較輕、密度較小的空氣,這就形成了所謂的「熱帶低壓」。
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且空氣是自高氣壓流向低氣壓,四周氣壓較高處的空氣向氣壓較低處流動,從而形成風。
地球自轉和公轉形成了分明的四季與白天黑夜,颱風的形成也與之有關。隨著地球的轉動,太陽的直射點在夏季時經過赤道移向北半球,這時,南半球海洋上的東南信風也會躍過赤道,變成北半球的西南季風。西南季風與本來就活動在北半球的東北信風相遇時,就會使空氣對流增加,造成波動和漩渦。
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當空氣中的對流作用越來越強,旋渦不斷加深,四周空氣流動速度加快,風也就會越來越大,當風速到達或超過每秒17.2米時,颱風就形成了。
簡單來講,颱風形成的條件包括以下四點:
(1)自然條件要有足夠廣闊的熱帶洋面。海水表面溫度高於26.5攝氏度,洋面海水層深至少要達60米。
(2)要有熱帶渦旋存在。
(3)要有足夠大的地球自轉偏向力。
(4)颱風形成前的高低空間風向風速差別要小。
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龍捲風
龍捲風是一種風力極強而範圍不太大的渦旋,狀如漏斗,風速極快,破壞力很大。其中心的氣壓可以比周圍氣壓低百分之十。龍捲風的出現和消失都十分突然,很難進行有效的預報。
龍捲風的生存時間一般只有幾分鐘,最長也不超過數小時。龍捲風經過的地方,常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象,有時把人吸走,危害十分嚴重。
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龍捲風究竟是怎樣形成的?可以從夏天在操場上常能看到的一種現象,得到啟示:一陣風刮來,突然在操場中間出現了一個氣流渦旋,它捲起了沙土和樹葉隨氣流旋轉,而且越轉越快地在移動著,過了一會,又迅速慢了下來,突然消失了。這是很小尺度的氣流不穩定性造成的。
龍捲風的形成過程,大致可分為四個階段:
(1)大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流,由於急流中的最大過境氣流的影響,它被進一步加強。
(2)由於與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用,上升氣流在對流層的中部開始旋轉,形成中尺度氣旋。
(3)隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展,它本身變細並增強。同時,一個小面積的增強輔合,即初生的龍捲在氣旋內部形成,形成龍捲核心。
(4)龍捲核心中的旋轉與氣旋中的不同,它的強度足以使龍捲一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時,地面氣壓急劇下降,地面風速急劇上升,形成龍捲。
高溫
高溫是怎樣煉成的?
雖然高溫的標準各地不盡相同,但各地高溫天氣的形成原因卻是大同小異。我們主要從以下三個方面來分析:
1.全球變暖提供氣候背景
當前,全球變暖的趨勢已毋庸置疑,近130多年來,全球地表平均溫度始終處於增長趨勢。過去的幾十年,每一個十年的溫度都比前一個顯著溫暖。而2011—2015 年是有記錄以來最熱的五年期,2015年是自1800年代末期有現代觀測以來最熱的年份。
在全球變暖的影響下,極端高溫事件也越來越頻繁。
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2.天氣系統來觸發
高溫的形成往往是由特定的天氣系統直接導致的,其中最典型、最常見的就是有著「高溫使者」稱號的副熱帶高壓。
從天氣預報主持人的口中,我們經常會聽到「隨著副高的加強,我國江南、華南等地將迎來一輪高溫天氣」之類的解說詞,尤其是夏天。
這裡的「副高」,說的就是副熱帶高壓。它是在南北半球副熱帶地區出現的暖性高壓系統,是夏季影響我們國家天氣的主要天氣系統。由於副高的內部盛行下沉氣流,空氣增溫強烈,同時氣壓梯度較小,幾乎沒有什麼風。因而在副高控制的地區,往往以晴朗少雲的高溫天氣為主。如果副高強盛,則該地區就會出現乾旱等災害。本次南方大範圍的高溫天氣,就是由副高北抬,長期盤踞於該地所造成的。
除副高外,大陸暖高壓、熱帶氣旋、熱低壓、弱冷鋒等天氣系統也會催生高溫熱浪。
3.城市熱島效應「火上澆油」
城市熱島效應指的是城市中心比郊區溫度高的現象,世界上熱島最強的是中高緯度的大中城市,德國柏林城區與郊區的溫差曾一度高達13.3℃!
如今,隨著城市化進程加快,城市熱島效應更加明顯,對高溫天氣無疑起到了推波助瀾的作用。
正是在這些因素的共同作用下,「熱浪後浪催前浪,一浪更比一浪強」的高溫天氣就火熱「出爐」了。
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好了,今天的天氣知識科普到這裡就告一段落了,你們都掌握了嗎?小朋友們要是問起天氣情況,也可以為他們做出合理的解釋,普及孩子們的科學知識。另外,家長朋友們也要增強安全意識,在面對極端天氣時,盡量減少出門,安全第一哦!
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