垂直风切变怎样影响热带气旋的发展?
垂直风切变怎样影响热带气旋的发展?
林铭津、江伟
2022年10月
热带气旋的形成和发展一般需要多个大气及海洋环境因素配合,比如温暖的海水[1]和处于距离赤道纬度5度以外的水域[2]等,其中大气中垂直风切变的强弱对热带气旋的发展也十分关键。究竟什麽是垂直风切变,它如何影响热带气旋的发展呢?
垂直风切变是指大气中风速及风向随著高度而改变的差(图一),如果风速或风向随高度改变得越多,即垂直风切变越强,相反改变得越少则垂直风切变越弱。
热带气旋发展所需的巨大能量主要来自于水气凝结时释放的潜热,这些热能一般集中于热带气旋的中心区域,所以热带气旋中心的温度通常较外围高,称为暖心结构。若暖心结构遭到破坏,热带气旋的发展便会受到影响。
偏强的垂直风切变会令热带气旋中心的对流群变得倾斜,减弱上升动力,亦令水气和热能移离中心区域,不利维持风暴的暖心结构,最终影响热带气旋的发展。若长时间受偏强的垂直风切变影响,热带气旋的风暴结构会受破坏,其低层环流中心会逐渐脱离主要对流群(图二),令风暴进一步减弱甚至可能消散。

图一 风速随高度改变的垂直风切变(左),风向随高度变化的垂直风切变(右)。

图二 2021年8月22日,热带气旋奥麦斯受偏强垂直风切变影响,低层环流中心外露,与主要对流云团分离,奥麦斯的强度其后逐渐减弱。