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雲街與渦旋雲列


   撰文:楊威龍      2011年12月


如果你有機會細察衛星雲圖的話,你可能會發現,在黃海及朝鮮半島以南一帶海域的上空,有時會出現一些頗有組織的條狀雲帶,在濟州島南面更有機會出現一些鍊狀般的渦旋雲列(圖一)。這些雲層圖案一般在寒冷的季節比較常見,通常是冷空氣從華北南下一兩天後最為明顯。究竟是甚麼原因導致雲層呈現這些圖案呢?

條狀的雲帶被稱為「雲街」(cloud streets),在寒冷的季節,當上述海域刮起偏北強風時,乾燥的冷空氣從內陸吹到濕暖的海面,氣流底部的空氣變得溫暖和潮濕,引發垂直對流運動,加上大風中的湍流比較強烈,有利雲層的發展,一條條南北走向的雲街便因此形成。

除了雲街,我們還可以看到在濟州島下風位海域上空,出現一連串渦旋狀的雲列(vortex streets),形成機制與濟州島的地形息息相關。濟州島是一個橢圓形的火山島,東西距離約為175公里,位於島中央的漢拏山,海拔高達1,950米。冷空氣由北向南經過濟州島時,氣流會從島的兩邊繞過,在島後交替地出現順時針和逆時針轉動的渦旋,流體力學上稱為馮卡門渦旋,形成後隨氣流移動,產生了渦旋列。類似的渦旋列在露出河流水面的石頭的下游方向也可以觀察得到。

從天氣形勢分析,東亞地區冬季冷空氣南下,往往與華北的高壓區有關。高壓區從西向東移動橫過華北的過程(圖二、三、四),黃海附近的等壓線會呈現經向形態,所產生的風依循「背風而立,高壓在右」(南半球則在左方)的規律,往大致與等壓線平行的方向吹送。等壓線愈緊密(氣壓梯度愈大),風勢愈大,所以華北的高壓區東移往往會觸發黃海及朝鮮半島吹寒冷的偏北強風,並在該區海域形成雲街和渦旋列。

 
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圖一:2011年11月20日下午10時,日本氣象廳MTSAT紅外線衛星雲圖顯示雲街與渦旋列的現象。

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圖二、三、四:分別是2011年11月19、20、21日
上午8時的天氣圖。

一道冷鋒在11月19日橫過華南海岸(圖二),而華北的高壓區在隨後一兩天繼續東移(圖三、圖四),黃海及朝鮮半島南面海域刮起寒冷的偏北強風,導致雲街和渦旋列的形成。


    參考資料:

  1. 維基百科:馮卡門渦旋
  2. 氣象小常識:地轉風
  3. 香港天文台衛星圖像廊
  4. 美國太空總署地球觀測衛星每日影像網頁於2011年3月4日有關馮卡門渦旋列的影像及介紹
  5. 維基百科:濟州島

最近修訂日期: <2013年1月22日>