產(chǎn)生于颶風(fēng)中

1、哲人曾經(jīng)說過：“如果已經(jīng)把握了事物的本質(zhì)，那么解決之道已然在握了。”所以說， 如果我們要戰(zhàn)勝颶風(fēng)這種自然災(zāi)害的話，那么首先我們應(yīng)該去了解它，深度的剖析它，發(fā)現(xiàn) 他的全貌，以下由我來為大家講解颶風(fēng)的形成。颶風(fēng)是如何開始的：2001年10月6日星期六，當(dāng)“艾麗絲”颶風(fēng)經(jīng)過多米尼加共和國時(shí)，造成3人死亡。 第二天颶風(fēng)猛烈襲擊牙買加海岸，風(fēng)速達(dá)到每小時(shí)85英里（137公里），樹木被連根拔起， 房檐被卷入空中。隨后，“艾麗絲”颶風(fēng)越過寬闊的海洋，變得更加兇猛，風(fēng)速持續(xù)達(dá)每小 時(shí)140英里（225公里），達(dá)到4級(jí)颶風(fēng)，直奔中美洲大陸。在星期一，颶風(fēng)襲擊了伯利茲， 造成伯利茲城西南部大約80英里（129公里

2、）范圍土崩，造成許多房屋倒塌。然后，風(fēng)暴 迅速減弱。隨著風(fēng)力的減弱和雨水的減少，天氣開始轉(zhuǎn)晴，風(fēng)暴即將過去。風(fēng)暴過后的一、兩個(gè) 小時(shí)，面對(duì)破損物品的殘骸、殘?jiān)珨啾诘姆课?、不幸遇難者的尸體等，驚恐的幸存者仍然心 有余悸。颶風(fēng)造成如此慘重的損失，那么颶風(fēng)究竟是如何開始的？ 從東面吹來的風(fēng)波：信風(fēng)相遇的地方永遠(yuǎn)是低壓區(qū)，叫做赤道低壓槽，它是北半球東北風(fēng)和南半球東南風(fēng)匯 合的地區(qū)，也是空氣強(qiáng)烈上升的地區(qū)。低壓槽隨季節(jié)變化向北向南移動(dòng)，但是究竟以怎樣復(fù) 雜的方式移動(dòng)，科學(xué)家還尚未清楚。颶風(fēng)或者沿著赤道低壓槽或者在赤道低壓槽的附近形成。颶風(fēng)只能在溫暖的水域上形成。海洋表面溫度必須達(dá)到至少27度，這就意味著

3、颶風(fēng)只 能在夏末或秋天在熱帶形成。表面的空氣由于接觸海面而變暖，所以膨脹上升。如果一定區(qū) 域的海洋比別的溫暖，那么這地區(qū)的空氣就會(huì)比周圍的空氣上升得更高、更快，這一地區(qū)會(huì) 產(chǎn)生低氣壓。溫差相當(dāng)小，這是因?yàn)闊釒仗柲芎芏啵@樣空氣移動(dòng)得很快。氣溫和氣 壓在整個(gè)區(qū)域內(nèi)基本保持不變。溫暖的水域和低氣壓在熱帶很常見，其中南部的信風(fēng)比別處的信風(fēng)強(qiáng)烈，這樣南部的信 風(fēng)推動(dòng)赤道低氣壓槽向北移動(dòng)，形成風(fēng)波。另一些是在熱帶雷暴中形成，然后向西移動(dòng)。在海洋，雷暴形成高空低壓槽，中緯度地區(qū)氣象系統(tǒng)形成移向赤道的高空低壓槽。最初，氣壓的下降足可以是向前行進(jìn)的風(fēng)波后面造成雷暴。如果低氣壓持續(xù)幾天，我們 就稱他為熱帶

4、擾動(dòng)。大多數(shù)熱帶擾動(dòng)不會(huì)造成傷害。但是有些在向西行進(jìn)的過程中會(huì)增加強(qiáng) 變成熱帶低氣壓，同時(shí)風(fēng)速上升到每小時(shí)38英里（60公里）。然后變成熱帶風(fēng)暴，風(fēng)速上 升到每小時(shí)73英里（117公里）。熱帶風(fēng)暴在進(jìn)一步加劇，就會(huì)形成大規(guī)模的颶風(fēng)。上升的空氣：空氣必須急劇上升，熱帶擾動(dòng)才能夠形成。在熱帶，溫暖空氣不斷上升，進(jìn)入大氣，然 后冷卻、下降、形成信風(fēng)返回赤道。當(dāng)空氣到達(dá)最高點(diǎn)，就開始冷卻、下降。空氣下降的時(shí) 候絕熱升溫，這樣高空空氣比下面的空氣溫暖，這是逆溫。因?yàn)槟鏈嘏c信風(fēng)有關(guān)，所以叫做 信風(fēng)逆溫。信風(fēng)逆溫多數(shù)時(shí)候都存在。通常，上升的暖空氣在冷空氣下面，這樣限制了雷雨云形成的高度。如果雷雨云受極強(qiáng) 的

5、上升氣流的驅(qū)使而急速增長的話，那么就會(huì)穿過高空逆溫，這時(shí)形成高達(dá)12公里的塔狀 云，產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱帶低壓風(fēng)暴。如果熱帶風(fēng)暴要發(fā)展為颶風(fēng)，高空低壓槽的氣壓必須繼續(xù)下降，直到到達(dá)接近對(duì)流層頂 的17公里高處，可以明顯確定為氣旋。不斷加劇的低氣壓吸引更多的空氣向上升，風(fēng)速加 快，更多的空氣進(jìn)入正在上升的空氣柱?？諝鈴母邏簠^(qū)流向低壓區(qū)，但不是呈直線流動(dòng)。受科里奧利效應(yīng)的影響，空氣旋轉(zhuǎn)到北 半球右側(cè)，直到流到高氣壓或低氣壓中心四周?？諝庠诟邭鈮褐車错槙r(shí)針方向循環(huán)，在低 壓區(qū)周圍按逆時(shí)針方向循環(huán)。這一現(xiàn)象是荷蘭氣象學(xué)家克里斯托夫*白*貝羅于1857年發(fā)現(xiàn) 的，我們稱它為白*貝羅定律。在地表附近吸入低壓區(qū)的

6、空氣在南半球低壓區(qū)周圍按逆時(shí)針方向流動(dòng)，加劇了氣旋循 環(huán)。風(fēng)速在增加，直到高壓區(qū)和低壓區(qū)產(chǎn)生氣壓差，風(fēng)速才不再加速。當(dāng)空氣接近氣旋中心 時(shí)，空氣向上旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入高空氣旋?？諝獾母叨瘸^了 3000英里（10公里）的低壓中心。風(fēng)速在高空下降，氣旋散開。當(dāng)氣旋直徑超過125英里（200公里）時(shí)，空氣比下面地 球表面的空氣旋轉(zhuǎn)速度慢，然后由于散開的氣旋從中心帶走空氣，空氣循環(huán)變成反氣旋。如果表面低壓區(qū)在副熱帶急流附近形成，不是直接在它下面形成，那么空氣也許會(huì)在高 空被帶走。副熱帶急流通常在緯度30度地區(qū)，可以以每小時(shí)100英里（160公里）風(fēng)速流 動(dòng)，風(fēng)速與急流兩側(cè)的溫差成比例。急流在夏天比在冬天離赤

7、道遠(yuǎn)，但是風(fēng)波在里面形成， 有些風(fēng)波甚至可以到熱帶。如果熱帶低壓加劇，接近急流，高空中的風(fēng)就會(huì)帶走上升空氣， 促使高空空氣散開。通過帶走上升空氣，高空空氣散開來吸引更多空氣上升。盡管急流下面的空氣被很快帶 走，大量有規(guī)律的上升氣旋不能形成，因此颶風(fēng)也不能形成。但是地表的氣壓還在繼續(xù)下降， 但是下降幅度不大。通常海平面平均氣壓為1106毫巴，颶風(fēng)的中心不低于980毫巴。然而 颶風(fēng)中心氣壓低于900毫巴的確實(shí)有過，世界上有記載的中心最低氣壓為870毫巴，是1979 年10月12日發(fā)生的蒂伯臺(tái)風(fēng)，氣壓降低盡管只有4%10%，但是這已足夠多了。變成氣旋：在熱帶，直徑為400英里（645公里）以上、中心

8、氣壓為950毫巴的表面低壓區(qū)，氣壓 很低，由于熱帶系統(tǒng)和中緯度系統(tǒng)的差異，所以熱帶的氣壓效果比中緯度地區(qū)大。中緯度氣 旋直徑為1000英里（1600多公里），這樣熱帶系統(tǒng)的氣旋比中緯度地區(qū)小，所以氣壓梯度 傾斜度比較大。如果空氣流過比較淺的梯度，流入的空氣就會(huì)加速。由于空氣被吸入較小的 區(qū)域，所以空氣也比流入中緯度氣旋的空氣速度快。流入的空氣和海洋表面之間產(chǎn)生了摩擦力，這樣減慢了風(fēng)速，增加了空氣越過等壓線的 角度。由于空氣越過溫暖海洋的時(shí)候，空氣會(huì)使熱量和水汽進(jìn)入中心，這樣加劇了對(duì)流。同 時(shí)空氣使雷雨云更密集在中心周圍，使分散的對(duì)流圈更規(guī)范、集中。在中心內(nèi)部，在高空中沒被吹走的空氣正在下降，并

9、絕熱升溫。颶風(fēng)的中心一一颶風(fēng)眼 明顯的比周圍的空氣暖。旋轉(zhuǎn)進(jìn)入中心的空氣已經(jīng)很溫暖，但是在空氣靠近颶風(fēng)眼時(shí)，氣溫 持續(xù)上升。這增加了空氣的浮力，更加劇了對(duì)流。此時(shí)，巨大的雷雨云已經(jīng)圍繞中心形成。溫暖、潮濕的空氣被吸引到中心，旋轉(zhuǎn)循環(huán)， 一直上升到云頂，然后，向外散開，這樣可以從下面吸引更多的空氣。盡管它仍然是熱帶低 壓，但是中心有冷空氣，比較暖的空氣圍繞冷空氣循環(huán)。中心有陣雨，大部分填空陰云密布。當(dāng)中心的空氣比周圍的空氣溫暖的時(shí)候，天空放晴，只有些許云團(tuán)，但沒有雨，風(fēng)速降 到每小時(shí)10英里（16公里）。這樣平靜的中心，直徑通常為2030英里（3218公里） 寬，被看起像一堵堅(jiān)固的城墻一樣的云團(tuán)

10、團(tuán)圍住，中心已變成了颶風(fēng)眼。生成的條件總結(jié)：熱帶氣旋的生成和發(fā)展需要海溫、大氣環(huán)流和大氣層三方面的因素結(jié)合。熱帶氣旋 的能量來自水蒸氣凝結(jié)時(shí)放出的潛熱。對(duì)于熱帶氣旋的形成條件，至今尚在研究之中，未被 完全了解。一般認(rèn)為熱帶氣旋的生成須具備6個(gè)條件，但熱帶氣旋也可能在這6個(gè)條件不完 全具備的情況下生成。海水的表面溫度不低于攝氏26.5，且水深不少于50米。這個(gè)溫度的海水造成上層 大氣足夠的不穩(wěn)定，因而能維持對(duì)流和雷暴。大氣溫度隨高度迅速降低。這容許潛熱被釋放，而這些潛熱是熱帶氣旋的能量來源。潮濕的空氣，尤其在對(duì)流層的中下層。大氣濕潤有利于天氣擾動(dòng)的形成。需在離赤道超過五個(gè)緯度的地區(qū)生成，否則科里

11、奧利力的強(qiáng)度不足以使吹向低壓中 心的風(fēng)偏轉(zhuǎn)并圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)流中心便不能形成。不強(qiáng)的垂直風(fēng)切變燮，如果垂直風(fēng)切變燮過強(qiáng)，熱帶氣旋對(duì)流的發(fā)展會(huì)被阻礙，使 其正反饋機(jī)制未能啟動(dòng)。一個(gè)預(yù)先存在的且擁有環(huán)流及低壓中心的天氣擾動(dòng)。19中對(duì)流層的大氣不能太干燥，相對(duì)濕度必須大于4050個(gè)百分點(diǎn)。颶風(fēng)的結(jié)構(gòu)詳解：一個(gè)成熟的熱帶氣旋有以下的部分：地面低壓熱帶氣旋的中心接近地面或海面部分是一個(gè)低壓區(qū)。地球海平面上所測(cè)得最低的氣壓 （870hPa）是在有紀(jì)錄以來最強(qiáng)的熱帶氣旋臺(tái)風(fēng)泰培（1979）中心所測(cè)得的。暖心熱帶氣旋的暖濕空氣環(huán)繞著中心旋轉(zhuǎn)上升，過程中水汽凝結(jié)釋放大量潛熱，熱能在中 心附近垂直分布。熱帶氣旋內(nèi)各

12、高度（接近海面例外）的氣溫都比氣旋外為高。中心密集云層區(qū)圍繞熱帶氣旋中心旋轉(zhuǎn)的密集云層區(qū)，通常是由雷暴產(chǎn)生的卷云。風(fēng)眼強(qiáng)烈的熱帶氣旋的環(huán)流中心是下沉氣流，將形成一個(gè)風(fēng)眼。眼內(nèi)的天氣通常都是平靜 無風(fēng)，無云，甚至?xí)r有陽光（但海面仍可能波濤洶涌）。風(fēng)眼通常都是呈圓形，直徑由2公 里至370公里不等。較弱的熱帶氣旋的風(fēng)眼可能被中心密集云層區(qū)遮蔽，甚至沒有風(fēng)眼結(jié)構(gòu)。風(fēng)眼墻（或稱眼壁）包圍風(fēng)眼的是圓桶狀的風(fēng)眼墻，風(fēng)眼墻內(nèi)對(duì)流非常強(qiáng)烈，其云層的高度在熱帶氣旋內(nèi) 通常是最高的，降水的強(qiáng)度和風(fēng)力的強(qiáng)度在熱帶氣旋內(nèi)也是最大的。強(qiáng)烈的熱帶氣旋有眼壁 置換周期，產(chǎn)生新的外眼壁替代內(nèi)壁。其成因?yàn)闊釒庑郾谕鈬穆菪?/p>

13、雨帶重組，然后 漸漸向內(nèi)移動(dòng)，竊取了眼壁的濕氣與能量。在這階段，熱帶氣旋進(jìn)入了一個(gè)減弱的過程。在 外圍新的眼壁完全取代舊眼壁，如果環(huán)境許可，熱帶氣旋會(huì)重新增強(qiáng)。8透過多頻微波掃 描和雷達(dá)可以清楚觀測(cè)到眼墻更新周期中的熱帶氣旋出現(xiàn)雙重眼壁;如果熱帶氣旋眼壁置換 的過程較為明顯，更可從可見光和紅外線衛(wèi)星云圖上觀測(cè)到。螺旋雨帶螺旋雨帶是繞著熱帶氣旋中心運(yùn)動(dòng)的雨云和雷暴。在北半球，螺旋雨帶向逆時(shí)針方向 繞中心運(yùn)動(dòng)。螺旋雨帶會(huì)為地面帶來大風(fēng)雨，而在每條雨帶之間則會(huì)較為平靜。在接近陸地 的熱帶氣旋，螺旋雨帶中會(huì)形成龍卷風(fēng)。擁有多條螺旋雨帶的熱帶氣旋一般較強(qiáng)及發(fā)展成熟； 但也有一些“輪狀颶風(fēng)”的主要特征是沒

14、有螺旋雨帶。外散環(huán)流所有低壓系統(tǒng)均需要高空輻散以持續(xù)增強(qiáng)，熱帶氣旋的輻散從所有方向流出。因?yàn)榭?里奧利力的作用，熱帶氣旋的高空呈反氣旋式外散環(huán)流。地面或海面的風(fēng)強(qiáng)力向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，隨 著高度上升減弱，最終改變方向。這個(gè)特點(diǎn)和熱帶氣旋中心的暖心結(jié)構(gòu)有關(guān)，所以熱帶氣旋 需要垂直風(fēng)切變微弱的環(huán)境維持暖心結(jié)構(gòu)，才能延續(xù)輻散。颶風(fēng)的破壞力：（“阿力森”熱帶風(fēng)暴，颶風(fēng)“朱麗葉”，颶風(fēng)“艾麗絲”，颶風(fēng)“米歇 爾”，颶風(fēng)“奧帕爾”，颶風(fēng)“雨果”，颶風(fēng)“路易斯”，颶風(fēng)“吉爾伯特”比較有名的颶風(fēng)）物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)能。如果運(yùn)動(dòng)者的物體撞擊某物，其部分動(dòng)能會(huì)被轉(zhuǎn)移到被他 撞擊的物體上，這就是為什么人身體會(huì)撞疼，為什么具

15、有質(zhì)量的空氣如果運(yùn)動(dòng)速度足夠快的 話會(huì)造成破壞的原因。空氣可以壓縮，所以一定體積的空氣質(zhì)量是變化的，但是平均來說，海平面以上每立 方米空氣質(zhì)量為0.075磅，或每立方英尺1.2盎司（相當(dāng)于1.2千克）。當(dāng)空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)（即刮風(fēng)時(shí)），空氣的動(dòng)能等于 0.075乘以速度的平方，再除以重力的加速度的2倍，即KE=0.075*v2%2g,或者用0.6*v2得出用焦耳表示的結(jié)果。正是空氣的動(dòng)能對(duì)行進(jìn)中的任何物 體施加了壓力。當(dāng)你走在風(fēng)中時(shí)，你會(huì)感覺到動(dòng)能的存在。如果風(fēng)刮的極大，你會(huì)覺得走在 風(fēng)中很艱難。考慮一下以每小時(shí)10英里（16公里）的風(fēng)速吹動(dòng)的微風(fēng)，它對(duì)行進(jìn)中的物體施加的 作用力為每平方英尺4盎司（每

16、平方米12焦耳）。這種風(fēng)力也許你感覺不到，但足以使旗子 飄揚(yáng)，樹葉瑟瑟作聲。如果風(fēng)速增加一倍，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？以每小時(shí)20英里（32公里） 的鋒速吹動(dòng)的風(fēng)，會(huì)對(duì)物體施加的作用力卻增加了4倍，這時(shí)你當(dāng)然會(huì)看到風(fēng)在輕輕搖一小 樹。如果風(fēng)達(dá)到颶風(fēng)的風(fēng)力，風(fēng)速為每小時(shí)75英里（121公里），那么就會(huì)是假每平方英里 14磅（每平方米678焦耳）的作用力。如果風(fēng)速為每小時(shí)100英里（160公里），那么就會(huì) 是假每平方英尺25磅（每平方米1185焦耳）的作用力。聽起來作用力也許不算大，但是在風(fēng)吹過的每平方英尺（每平方米）的地表上會(huì)感覺 得到。假設(shè)一個(gè)30*9英尺（長9米，高2.7米）的活動(dòng)住房側(cè)面對(duì)這颶風(fēng)

17、，如果朝向風(fēng)的 側(cè)面面積為270平方英尺（24.3平方米），那么風(fēng)速為每小時(shí)75英里（121公里）的風(fēng)會(huì)對(duì) 這個(gè)側(cè)面施加大約1.7噸的作用力，風(fēng)速為每小時(shí)100英里（161公里）的颶風(fēng)會(huì)施加3噸 的作用力。使用杠桿作用：風(fēng)對(duì)物體表面施加作用力的過程中，也運(yùn)用了杠桿作用。在有缺口和突出部分的建筑 物，風(fēng)可能從側(cè)面或下面施加作用力，這就會(huì)起到破壞的作用。用隔板建造的屋頂受風(fēng)的襲 擊時(shí)，先是一側(cè)開始松動(dòng)，然后整張被撕裂。地表的風(fēng)速不是固定的，運(yùn)動(dòng)的空氣由于接觸地表和地表上的建筑物而產(chǎn)生摩擦力， 這樣就減慢了空氣的速度，由于山，樹木和建筑物的阻擋會(huì)產(chǎn)生偏斜。空氣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 旋風(fēng)，旋風(fēng)進(jìn)而引發(fā)陣風(fēng)，

18、陣風(fēng)也持續(xù)時(shí)間很短，但是會(huì)增加風(fēng)速。如果說速度穩(wěn)定的風(fēng)對(duì) 一個(gè)建筑物的作用力，可以略微破壞建筑物的話，那么突然襲來的陣風(fēng)就足以使整個(gè)建筑物 成為廢墟。以每小時(shí)75英里（121公里）的速度行進(jìn)的風(fēng)，會(huì)對(duì)我們假設(shè)的活動(dòng)住房施加 1.7噸的作用力，而達(dá)到每小時(shí)90英里（145公里）速度的陣風(fēng)，是假的作用力時(shí)而會(huì)增加 到2.5噸。活動(dòng)住房在不斷增加的作用力下?lián)u搖欲墜，直至倒塌。多數(shù)情況下，風(fēng)會(huì)造成間 接的破壞。一旦風(fēng)撕裂某一建筑物，破裂的建筑物殘骸就會(huì)被強(qiáng)大的風(fēng)吹起，撞擊到另一個(gè) 建筑物上，這樣間接地破壞了其他建筑物。也許對(duì)第二個(gè)建筑物的破壞作用不大，只是表面 出現(xiàn)裂縫。樹木連根拔起通常是大風(fēng)造成的。樹木在風(fēng)中搖曳會(huì)松動(dòng)樹根，也許會(huì)造成小樹根折 斷，大樹根土壤松動(dòng)，樹木就不那么固定于土壤中，這時(shí)，大風(fēng)足可以吹倒樹木。