透過今年最具特色 「芭瑪」科學認識颱風

　　「芭瑪」路徑迂迴多變，時而原地不動，時而突然轉向，走「回頭」路，在菲律賓北部反覆登陸三次。

　　「芭瑪」15天的生命史是近20年來登陸我國的最長壽颱風，在這15天裡，「芭瑪」經歷了熱帶氣旋的所有等級。颱風在伴隨狂風和暴雨等引發的災害同時是一把雙刃劍，帶來的降水對農業、水庫蓄水等也有有利的一面。

　　

　　【嘉賓】颱風與海洋氣象預報中心正研級高級工程師 許映龍

　　【記者】中國氣象報 顏昕

　　　　

　　

　　颱風與海洋氣象預報中心正研級高級工程師 許映龍

　　 

　　「雙臺效應」等三大原因導致颱風「芭瑪」生命史長達15日

　

顏昕：很多網友有些疑惑，為什麼很長一段時間新聞裡一直都有「芭瑪」的消息？別的颱風消息在新聞裡沒有持續如此長時間。從9月29日生成至10月14日，「芭瑪」已經存活了15日之久，在今年颱風平均壽命只有4～5天左右的情況下，實屬少見。為什麼「芭瑪」生命史如此長？

　　許映龍：「芭瑪」生命史較長主要有三個原因。首先，「芭瑪」生成的源地比較偏東，它起源於9月26日前後美國關島東南方洋面上一個發展的熱帶擾動，該擾動在先向西偏南方向移動，後轉向西偏北方向移動，強度逐漸發展，於9月29日在關島西南方的洋面上發展為熱帶風暴後，並經過4天多的長途跋涉，於10月3日13時50分登陸菲律賓呂宋島東北部沿海。其次，「芭瑪」在菲律賓登陸後，在菲律賓北部及附近海域和南海東北部海域一帶徘徊了近5天，持續影響我國臺灣省、南海和菲律賓等地。再次，「芭瑪」結束徘徊狀態移入南海東部海域後，移速仍較慢，且經過近4天的飄移，才於12日9時50分在海南省萬寧市北部沿海登陸，又經過兩天多才在越南北部沿海登陸

　　「芭瑪」多次登陸後的長時間維持不消，且兩次減弱為熱帶低壓後再度發展，與「芭瑪」從廣闊的海洋獲得能量關係密切。「芭瑪」不同於一般的颱風，一般颱風登陸後深入內陸無法繼續獲得能量而減弱消失，而「芭瑪」多次登陸後又多次入海，能夠從廣闊的海洋獲得能量的補充而維持不衰。此外，芭瑪的兩次再度發展還與南下弱冷空氣的激發以及高低層環境氣流較為有利的配置有關。

　　

　　顏昕：據中國氣象局上海颱風研究所颱風年鑑資料，西北太平洋上生存期最長的熱帶氣旋是1986年的第16號強颱風「韋恩」（WAYNE），其生命史長達22天之久。因此「芭瑪」15天的生命史是近20年來登陸我國的最長壽颱風。導致「韋恩」和「芭瑪」都是長生命史颱風是否有共同因素？

　　許映龍：1986年8月16日「韋恩」在南海北部海面上生成後，在南海北部、菲律賓北部海域到我國臺灣及附近海域徘徊長達18天之久，先後經歷了兩次加強和減弱過程，並有五次顯著的路徑轉變，其中包括四次180度轉向，其迂迴曲折的路徑，十分罕見。而且「韋恩」還相續登陸了五次，分別是在臺灣登陸兩次，然後在海南文昌、廣東徐聞登陸，最後在越南登陸減弱消失。

　　「韋恩」的生命史比較長主要受兩個因素的影響。第一是冷空氣的影響。「韋恩」靠近廣東中部沿岸時，在南下冷空氣的作用下轉向東北方向移動，登陸我國臺灣西部後，穿過臺灣島，移入臺灣以東海面。第二是「雙颱風效應」。「雙颱風效應」一般是指兩個熱帶氣旋靠近時，且它們中心間的距離不大於20個緯距，相互之間發生影響的情況。熱帶氣旋之間的藤原效應俗稱「雙臺效應」，熱帶氣旋通常會隨著副熱帶高壓和低壓槽的轉變而移動。由於颱風本身以氣旋式（北半球為逆時針向，南半球為順時針向）旋轉，颱風以外周圍的氣流亦受其影響，為氣旋式風場。若有一質點位於氣旋式風場中，必會為風場帶動，移動路徑將為氣旋式旋轉。兩個颱風即因受到彼此風場影響，會呈氣旋式互繞。實際大氣的大尺度背景風場，遠比單純雙颱風交互作用時複雜，再加上水潛熱釋放以及地球旋轉的科裡奧利力隨緯度增加，因此兩個颱風除了互旋外，還可能產生合併、分離、拉伸等現象。「韋恩」與當時出現的8615號超強颱風「薇拉」（Vera）及另一個熱帶低壓的雙颱風相互作用，使得「韋恩」在臺灣以東海面打轉後南折再次登陸臺灣，之後在巴士海峽和南海東北部海域長時間徘徊。「芭瑪」與0918號超強颱風「茉莉」也發生了「雙颱風效應」，從而使得「芭瑪」長時間在南海東北部和菲律賓呂宋島北部及附近海域徘徊不前。

　　

　　

　　

　　「芭瑪」是少數經歷熱帶氣旋的所有等級的颱風　

　　顏昕：「芭瑪」強度變化較大，從中心附近風速達55米/秒的超級颱風，到中心風力18米/秒的熱帶低壓，經歷了熱帶氣旋的所有等級。熱帶氣旋分為幾個等級？劃分的標準是什麼？

　　許映龍：根據新的《熱帶氣旋等級》國家標準（GB/T19201-2006），我國將熱帶氣旋以其中心附近的最大風力劃分為六個等級：熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、颱風、強颱風和超強颱風。

　　熱帶低壓(TD)：底層中心附近最大平均風速10.8～17.1米/秒，即風力為6～7級。

　　熱帶風暴(TS)：底層中心附近最大平均風速17.2～24.4米/秒，即風力8～9級。

　　強熱帶風暴(STS)：底層中心附近最大平均風速24.5～32.6米/秒，即風力10～11級。

　　颱風（TY）：底層中心附近最大平均風速32.7～41.4米/秒，即12～13級。

　　強颱風（STY）：底層中心附近最大平均風速41.5～50.9米/秒，即14～15級。

　　超強颱風（Super TY）：底層中心附近最大平均風速大於51.0米/秒，即16級或以上。

　　

　　顏昕：歷史上還有哪些強度經歷熱帶氣旋的所有等級的颱風？

　　許映龍：一般強度達到超強颱風的熱帶氣旋，都會經歷所有等級。例如，2005年的「海棠」、「泰利」、「龍王」，2006年的「桑美」，2007年的「聖帕」、「韋帕」和「羅莎」……

　　超強颱風的發生的機率還是比較大的，西北太平洋生成的超強颱風每年平均有5～6個。截至目前，今年登陸我國的超強颱風只有「芭瑪」。

　　

　　

　　颱風「芭瑪」在菲律賓北部反覆登陸3次

　　 

　　颱風的路徑迂迴多變是世界性的科研難題

　　

　　顏昕：「芭瑪」，路徑迂迴多變，時而原地不動，時而突然轉向，走「回頭」路，在菲律賓北部反覆登陸3次。有網友問：「為什麼颱風可以反覆登陸？」

　　許映龍：雖然颱風的路徑主要受大尺度的環境引導氣流影響， 但實際上颱風則在移動過程中，由於受到不同地形、海洋及大氣環境流場等因素的影響，特別是這中間涉及到大氣-海洋-陸地間複雜的相互作用，其路徑表現卻是多種多樣的。當颱風處於環境流場較弱或者受到其它颱風的影響，其路徑就可能會出現停滯、打轉、迴旋等現象，而颱風如果又恰巧在大型島嶼附近海域活動時，就會產生多次在同一地方登陸的情況。目前影響我國的颱風主要「出生」在西太平洋上，其常見路徑有四種：

　　西移路徑。颱風從菲律賓以東洋面生成後，周圍的基本氣流很弱，這時候颱風中心的移動主要是內力運動，方向往西北。沿此路徑移動的颱風，對我國海南、廣東、廣西沿海地區影響最大，經常在春、秋季發生。

　　西北移路徑。颱風在菲律賓東部海域生成後，會遭遇一股軸線是西北向東南的南風，颱風在這股深厚氣流的引導下，從菲律賓以東洋面向西北方向移動，經巴士海峽登陸臺灣，再穿過臺灣海峽向廣東東部或者福建沿海靠近，在臺灣、福建、廣東等一帶沿海登陸。沿此路徑移動的颱風對我國臺灣省、廣東省東部和福建省影響最大，這類颱風多見於7月下半月到9月的上半月。

　　轉向路徑。颱風從菲律賓以東洋面生成後向西北方向移動，在海上遇到西太平洋副高或西風槽的阻擋，就會轉向東北，向朝鮮半島或日本方向移去。這種轉向颱風又可以分為三類：東轉向、中轉向、西轉向。其中的西轉向類，特別是到了近海才向西轉的颱風，在我國沿海地區登陸後，轉向東北移去，路徑呈拋物線狀，這也是最常見的路徑。沿此路徑移動的颱風對我國東部沿海地區影響最大，這類颱風多發生於夏、秋季節，只是轉向點的緯度因季節而異，盛夏在最北，春季在最南。

　　特殊路徑。當颱風所處的環境形勢變化很快，或是海上有多個颱風相互影響時，颱風的移動路徑會變得比較怪異，這就像陀螺在旋轉時受到外力的影響，中心將作氣旋式圓弧運動。當這種運動正好和原運動的方向相反時，就會導致颱風的停滯和打轉，如果所受到的外力作用不平衡，便會左右搖擺，像一條運動的蛇一樣。這樣的移動路徑很複雜，也更難以預測，所以更容易成災。

　　

　　顏昕：生命史長、強度變化多端、路徑奇特、外圍降水強度大等特點使「芭瑪」在網上當選今年最具特色颱風。透過「芭瑪」，我們看到颱風本身是一個複雜多變的天氣系統，目前仍是世界性的科研難題。

　　許映龍：近二十年來，雖然隨著觀測手段和數值預報技術的發展，各國颱風業務預報都取得了長足的進步。但由於目前海上觀測的稀缺，人們對颱風精細結構的了解更多是通過間接的觀測而獲得的，而且目前人們對影響颱風移動、強度和結構變化的物理過程和機制認識也還不全面，特別是對其中涉及到的大氣-海洋-陸地間的複雜相互作用更是了解甚微，因此目前颱風的業務預報仍然存在巨大的挑戰，尤其是對弱引導氣流環境下和多颱風作用相互作用所導致的異常路徑、颱風陸上路徑、颱風強度預報和精細化的風雨分布等預報仍然是目前世界性的公認的科學和業務難題。

　　

　　

　　颱風「芭瑪」來勢強勁

　　

　　今年颱風平均生成總數偏少 登陸數量偏多 登陸地點偏南

　　 

　　顏昕：目前，今年西太平洋生成20個颱風、其中有9個登陸我國，為什麼出現較常年平均生成總數偏少、登陸數量偏多的情況？

　　許映龍： 與往年颱風活動相比，今年颱風活動的一個顯著特點是生成源地偏西，主要集中於兩個海域：我國南海海域和菲律賓以東海域。由於颱風生成源地偏西，在颱風活動期間，又恰逢其北側或東側有強大的副熱帶高壓存在，颱風只能向西北或偏北方向移動，這樣就容易導致颱風在我國沿海地區登陸。

　　

　　顏昕：今年颱風基本在廣東和海南登陸，往年一般在福建和浙江登陸。今年的登陸地點是否偏南？為什麼？

　　許映龍：從2004年以來颱風在我國沿海地區登陸的情況來看，近5年在福建、浙江登陸的颱風確實比較多。而今年的9個登陸颱風中有三個颱風在福建登陸，且有兩個是二次登陸（登陸我國臺灣省後再在福建登陸），而登陸廣東、海南的颱風多達6個，只是無颱風登陸浙江。從歷史多年颱風登陸我國的平均狀態來講，今年颱風登陸地段還屬正常，因為從1948-2008的歷史氣候狀況來講，登陸廣東、海南的颱風還是最多的，一般為4～6個（次），而登陸福建和浙江的颱風一般為2～3個（次）。只是近幾年登陸福建和浙江颱風較多，因此給人造成今年颱風登陸地點偏南的印象。當然在今年颱風季節，由於整個西北太平洋副熱帶高壓偏強、位置偏西，因此颱風一般不易北上，從而造成今年無颱風登陸浙江沿海地區。

　　

　　

　　

　　颱風命名的由來

　　

　　顏昕：有網友問，「芭瑪」、「韋恩」、「百合」……這些颱風是誰命名的？為什麼有的颱風名字會重複出現？

　　許映龍：人們對颱風的命名始於20世紀初，據說，首次給颱風命名的是20世紀早期的一個澳大利亞預報員，他把熱帶氣旋取名為他不喜歡的政治人物，藉此，氣象員就可以公開地戲稱它。在西北太平洋，正式以人名為颱風命名始於1945年，開始時只用女人名，直到1997年11月25日至12月1日，在香港舉行的世界氣象組織（WMO）颱風委員會第30次會議決定，西北太平洋和南海的熱帶氣旋採用具有亞洲風格的名字命名，並決定從2000年1月1日起開始使用新的命名方法。新的命名方法是事先制定的一個命名表，然後按順序年復一年地循環重複使用。命名表共有140個名字，分別由WMO所屬的亞太地區的柬埔寨、中國、朝鮮、 香港、日本、寮國、澳門、馬來西亞、密克羅尼西亞、菲律賓、韓國、泰國、美國以及越南等14個成員國和地區提供．每個國家或地區提供10個名字。這140個名字分成10組，每組的14個名字，按每個成員國英文名稱的字母順序依次排列，按順序循環使用，即西北太平洋和南海熱帶氣旋命名表。同時，保留原有熱帶氣旋的編號。

　　一般情況下，事先制定的命名表按順序年復一年地循環重複使用，但遇到特殊情況，命名表也會做一些調整，如當某個颱風造成了特別重大的災害，成為公眾知名的颱風後，為了防止它與其它的颱風同名，颱風委員會成員可申請將其使用的名稱從命名表中刪去。

　　

　　

　　

　　

　　

　　颱風也是寶貴的潛在資源 具有重大社會經濟意義

　　 

　　顏昕：任何事物都是一把雙刃劍，颱風帶來的降水對農業、水庫蓄水等也有有利的一面，應該如何科學的認識颱風？

　　許映龍：我們知道颱風的災害主要是由伴隨的狂風和暴雨等引發的。然而，颱風的風場具有顯著的徑向分布特徵：颱風雲牆附近的風速最大，雲牆以外風速隨著與颱風中心徑向距離的增大而單調遞減、風害也隨之減小。此外，颱風登陸，陸地下墊面會迅速削弱其風速，因此風害也被減輕，甚至不再成害而可以被用於風力發電。另一方面，颱風降水可以增加土壤溼度（從而緩解旱情）、補充地下水（從而減緩地面沉降）和江河湖泊及水庫的蓄水量，即使形成了洪水，也是可供調度、濟旱的水資源。當前，國內外洪水資源化利用、風力發電等新興可持續能源利用產業正方興未艾地發展。由此可見，伴隨颱風的大風和充足的雨水也不乏益處，在氣候變化的背景下，「風調雨順」的降水資源將可能減少，而颱風暴雨性降水及豐富的風能資源量所佔比重將增大。因而，颱風也是一種寶貴、而且日漸重要的、具有重大社會經濟意義的可能被利用的潛在資源。

　　第一，颱風這一熱帶系統為人類帶來了豐沛的淡水。在南亞和東南亞地區颱風帶來的降水佔當地全年雨量的大部分甚至全部，在美國東海岸約佔1/3，颱風帶來的豐沛降水對改善這些地區的淡水供應和生態環境都有十分重要的意義。在我國華南夏秋季，颱風也是主要降水來源，浙、閩、兩廣地區7、8月份的降水量約有50-70%來自颱風降雨。登陸我國的颱風大多發生在盛夏季節（7-9月），而盛夏正是我國南方旱情如火的伏旱季節，因此颱風降雨在可能對我國沿海地區造成危害的同時，也能及時緩解、甚至解除幾十萬至上百萬平方公裡廣大地區的旱情。如2004年登陸浙江的颱風「雲娜」，在造成浙江省201億多元人民幣直接經濟損失的同時，也緩解了江南大部的旱情，其中江西、安徽、江蘇、湖北等省並未出現災情。類似的例子每年都有發生。可見，颱風降雨實際上是我國南方大陸盛夏翹首以待的水資源，是久旱少雨時解除旱情的主要因素，也為水稻生長、水利灌溉等提供了有利條件。

　　第二，緩解酷暑和電力需求。颱風帶來的充沛降水在緩解伏旱的同時，也能緩解了當地的高溫酷暑之苦。例如2003年7月正是颱風「伊布都」結束了江南大部分地區持續40攝氏度左右的高溫天氣。再如2004年江南的持續高溫也正是由颱風「雲娜」終結的。颱風一方面通過緩解高溫酷暑，節約了因防暑降溫支出的生活用水和用電量，從而緩解了能源（電力）的緊張程度。如2004年盛夏江南大部的電力緊張即是由颱風「雲娜」緩解的。另一方面，進入江河和水庫的颱風降雨還可能直接用於水力發電，從而緩解電力供應的緊張程度。據報導，1995年夏，廣東省水利廳根據準確天氣預報，下令在9505號颱風來襲之前，全省大、中型水庫放水發電，過後讓颱風雨再把水庫灌滿。結果這個9505號颱風果然為廣東省多發電800萬度。因此颱風又成了盛夏寶貴的水電資源。

　　不僅如此，登陸後減弱的颱風大風還是潛在的風電資源。研究表明，我國沿海及其島嶼地區每當颱風登陸後即可出現1次大風過程，其影響半徑達400-500公裡，而且只要不是在颱風正面登陸的地區，風速一般小於26米/秒，在風力發電機切出風速範圍之內，因此是一次滿發電的好機會。

　　第三，颱風還能增加捕魚產量。颱風過後海表溫度明顯下降，其原因是颱風中心的低氣壓、近海面的巨大風力和強烈的氣流旋轉及輻合等作用，迫使海浪劇烈運動、海水上翻。而伴隨海水上翻的是大量海洋深層的浮遊生物，為魚群提供了大量的餌料，有利於其生長和增加漁產。如2004年浙江省遭遇的多次颱風，它們在給人民財產造成損失的同時，也增加了浙江省海洋漁業的產量。此外，颱風對保存漁業資源也十分有益，颱風影響期間，原來在淺海進行張網作業的漁民擔心魚網被颱風刮破而停止作業。同時，颱風逼近時魚類為免受海浪翻滾的威脅，會成群結隊地從淺海區遊向相對平靜的深海區，使大量魚群得以生存。因此，颱風還是增加漁獲量的寶貴海洋資源。

　　第四，颱風對於調節氣候和淡化海水更是功不可沒。颱風發展和維持的主要能量來源是水汽凝結釋放出的潛熱能，其水汽主要來自低緯度的熱帶洋面。隨著颱風從熱帶向中高緯度地區的移行，由其攜帶的大量熱量和水汽即從熱帶輸送至中高緯度地區。因此，颱風與海洋中的溫鹽環流等一樣，起著使全球各地的冷熱保持相對均衡的調節作用。低緯度地區氣候炎熱，若沒有颱風部份地驅散這些熱量，熱帶會更熱、寒帶會更冷、溫帶也會從地球上消失。特別是在全球氣候變暖、溫鹽環流將減弱甚至中斷的背景下，颱風的這種從熱帶向中高緯度地區高效率地輸送熱量和水汽的貢獻可能顯得更為重要。此外，颱風的水汽源自熱帶洋面的海水（鹹水），而降落的颱風雨則是淡水，因此颱風還是天然的海水淡化「機器」。研究表明，一個普通強度的颱風登陸時即可帶來約30億噸的淡水（降雨）資源，颱風在整個生命期能淡化的水資源由此可見一斑。

　　（責任編輯：顏昕）

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