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垂直風切變怎樣影響熱帶氣旋的發展?

垂直風切變怎樣影響熱帶氣旋的發展?

林銘津、江偉
2022年10月

熱帶氣旋的形成和發展一般需要多個大氣及海洋環境因素配合,比如溫暖的海水[1]和處於距離赤道緯度5度以外的水域[2]等,其中大氣中垂直風切變的強弱對熱帶氣旋的發展也十分關鍵。究竟什麽是垂直風切變,它如何影響熱帶氣旋的發展呢?
垂直風切變是指大氣中風速及風向隨著高度而改變的差(圖一),如果風速或風向隨高度改變得越多,即垂直風切變越強,相反改變得越少則垂直風切變越弱。
熱帶氣旋發展所需的巨大能量主要來自於水氣凝結時釋放的潛熱,這些熱能一般集中於熱帶氣旋的中心區域,所以熱帶氣旋中心的温度通常較外圍高,稱為暖心结構。若暖心結構遭到破壞,熱帶氣旋的發展便會受到影響。
偏強的垂直風切變會令熱帶氣旋中心的對流群變得傾斜,減弱上升動力,亦令水氣和熱能移離中心區域,不利維持風暴的暖心結構,最終影響熱帶氣旋的發展。若長時間受偏強的垂直風切變影響,熱帶氣旋的風暴結構會受破壞,其低層環流中心會逐漸脫離主要對流群(圖二),令風暴進一步減弱甚至可能消散。
 風速隨高度改變的垂直風切變(左),風向隨高度變化的垂直風切變(右)。
圖一  風速隨高度改變的垂直風切變(左),風向隨高度變化的垂直風切變(右)。
 2021年8月22日,熱帶氣旋奧麥斯受偏強垂直風切變影響,低層環流中心外露,與主要對流雲團分離,奧麥斯的強度其後逐漸減弱。
圖二  2021年8月22日,熱帶氣旋奧麥斯受偏強垂直風切變影響,低層環流中心外露,與主要對流雲團分離,奧麥斯的強度其後逐漸減弱。
參考資料:
[1] 香港天文台教育資源:為何熱帶氣旋總是在26°C或以上的海面上形成?
[2] 香港天文台教育資源:為何熱帶氣旋總是在離赤道緯度5度以外形成?