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  • 熱帶氣旋間的相互作用

  • 星期二, 2015年 7月 07日

今年踏入七月,在西北太平洋的熱帶氣旋活動轉趨活躍,衛星圖上 (圖一)顯示在南海東北部和西北太平洋共有三股熱帶氣旋。大家可能會問: 如果燦鴻繼續靠近蓮花,會對後者有什麼影響? 以往也曾同時出現三個熱帶氣旋的情況,但為數不多,較近年的例子可參閱天文台教育資源文章

圖一

圖一      2015 年 7 月 6 日上午八時的可見光衛星圖像,顯示在南海東北部的熱帶氣旋蓮花及在西北太平洋的
燦鴻和浪卡。[此圖像接收自日本氣象廳的多用途輸送衛星-2 (MTSAT-2)]


早在上世紀二三十年代,藤原咲平博士 (Sakuhei Fujiwhara,1884 - 1950 年) 已發現當兩股熱帶氣旋互相靠近時,兩股熱帶氣旋會傾向圍繞它們之間的一點,以反時針方向旋轉。這現象一般稱為藤原效應。有研究指出當兩股熱帶氣旋靠近至距離約一千二百公里時,相互作用便變得明顯,距離越近,相互作用便越大[1],而開始發生相互作用的分隔距離跟熱帶氣旋的大小有關[2]。另有研究亦指出,兩股熱帶氣旋的相互作用,取決於熱帶氣旋的強度、範圍的大小,以及環境的引導氣流; 而兩股不同大小的熱帶氣旋,很有可能比兩股大小相當的熱帶氣旋有較大的相互作用[3]


當兩股熱帶氣旋互相靠近時,可以出現以下幾種不同的情況:

(1) 兩股熱帶氣旋跟著一個穩定的旋轉軌跡移動 (即藤原效應),隨後釋放及逃離互相的影響(圖二),例如在 2009 年的熱帶氣旋芭瑪在菲律賓附近受到另一熱帶氣旋茉莉的牽引,在 10 月 5 至 7 日的路徑出現了繞圈的情況(圖三、四);

圖二

圖二      熱帶氣旋相互作用概念模型展示兩股熱帶氣旋的相互作用: 移近及捕獲,接著一個穩定的旋轉軌跡移動 (即藤原效應),隨後釋放及逃離互相的影響。圖解改編自Lander and Holland (1993)。


圖三

圖三      2009 年 9 至 10 月熱帶氣旋芭瑪及茉莉的路徑圖。


圖四

圖四      2009 年 10 月 3 日至 12 日的紅外線衛星圖像動畫顯示熱帶氣旋芭瑪及茉莉。(HKT為香港時間,
衛星圖像接收自日本氣象廳的多用途輸送衛星-2 (MTSAT-2))



(2) 其中一股熱帶氣旋被另一熱帶氣旋吞併,或較小的熱帶氣旋減弱並消散,又或兩者合併(圖五)。這情況通常發生在其中一股熱帶氣旋明顯較大及較強的時候[4],例如1998年的謝柏和雅歷士(圖六),及 2010 年位於台灣海峽附近的南川被位於南海東北部的獅子山牽引,隨後減弱並消散(圖七、八);

圖五

圖五      熱帶氣旋相互作用概念模型展示兩股熱帶氣旋互相影響,越走越近,並隨後合併。
圖解改編自 Lander and Holland (1993)。


圖六

圖六      1998 年 10 月 10 日至 13 日的紅外線衛星圖像動畫顯示熱帶氣旋謝柏和雅歷士。
(UTC 為世界協調時間,衛星圖像接收自日本氣象廳的地球同步氣象衛星(GMS),
動畫改編自University Corporation for Atmospheric Research (UCAR))


圖七

圖七      2010 年 8 至 9 月熱帶氣旋獅子山、南川及圓規的路徑圖。


圖八

圖八      2010 年 8 月 30 日至 9 月 1 日的紅外線衛星圖像動畫顯示獅子山、南川及圓規。(HKT 為香港時間,衛星圖像接收自日本氣象廳的多用途輸送衛星-2 (MTSAT-2))



(3) 兩股熱帶氣旋只發生間接的相互作用,它們的移動路徑主要受到其他天氣尺度系統的引導氣流影響[4][5] (圖九)。

圖九

圖九      熱帶氣旋相互作用概念模型展示其他天氣尺度系統(如副熱帶高壓脊)為熱帶氣旋的主要引導氣流。
圖解改編自 Carr and Elsberry (1997)。


每當有兩個或以上熱帶氣旋發生相互作用時,它們會互相牽引、旋轉、使其一減弱、吞併或逃離等,再疊加在天氣尺度環境的引導氣流上,它們的路徑便會變得相當複雜,令到預測更為困難。現今雖然我們能掌握基本的概念模型,而電腦數值模式亦大致能處理熱帶氣旋間相互作用的過程,但在多變數的情況下(包括熱帶氣旋的強度、大小及相對位置的變化等),不同模式的預測亦會有所分別,對預報員仍然帶來很大的挑戰。無論如何,市民應密切留意天文台發出的最新熱帶氣旋消息及天氣預報。



龔穎恒、林靜芝


參考:

[1] Brand, S., 1970: Interaction of binary tropical cyclones of the western North Pacific. J. Appl. Meteor.,9, 433-441.

[2] Introduction to Tropical Meteorology, 2nd Edition, Chapter 8: Tropical Cyclones, MetEd (2010) (http://meted.ucar.edu/), COMET Program, UCAR.

[3] Prieto, R., B. D. McNoldy, S. R. Fulton, and W. H. Schubert, 2003: A classification of binary tropical cyclone-like vortex interactions. Mon. Wea. Rev., 131, 2656-2666.

[4] Lander, M. A., and G. J. Holland, 1993: On the interaction of tropical-cyclone-scale vortices. I: Observation. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 119, 1347-1361.

[5] Carr, L.E., III, and R. L. Elsberry, 1997: Objective diagnosis of binary tropical cyclone interactions for the western North Pacific basin. Mon. Wea. Rev., 126, 1734-1740.



最近修訂日期: <2015年8月11日>