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第43章 台风的风力最强的区域是哪里?

小说: 十万个为什么:   作者:刀光如梦
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夏夜的电视新闻里,气象主播总会指着卫星云图上那团旋转的白色涡旋,语气凝重地提醒:“台风‘某某’正以每小时25公里的速度向西北方向移动,中心附近最大风力12级,请沿海地区居民做好防范。”你或许会好奇,这“中心附近”究竟指的是哪里?为什么不说“台风中心”风力最强?当台风登陆时,是风眼区域最危险,还是周围的某个地方会掀起更猛烈的狂风?其实,在台风这个庞大的风暴系统里,藏着一个风力最强的“核心区域”,它既不是风平浪静的风眼,也不是外围的风雨区,而是环绕着风眼的一圈狭窄地带。要找到这个区域,我们得先从台风的整体结构说起,就像拆解一台精密的机器,看清每个部件的功能,才能明白哪个部分拥有最强大的力量。

台风诞生在热带海洋上,那里温暖的海水(温度至少26.5℃)不断蒸发,形成大量水汽上升到空中。这些上升的水汽遇冷凝结成云,同时释放出巨大的热量,就像给风暴“加油”一样,推动周围的空气不断旋转。随着能量的积累,旋转的空气形成一个低压中心,周围的空气因为气压差,会源源不断地向中心流动,并在地球自转的影响下(科里奥利力),形成逆时针旋转的涡旋(北半球)。当这个涡旋的风力达到12级(风速32.7米/秒以上)时,就被称为台风。从卫星云图上看,成熟的台风就像一个巨大的“旋转陀螺”,结构清晰,从中心向外可以分为三个主要部分:风眼、眼壁和外围螺旋雨带。

先说说台风的“心脏”——风眼。如果你看过台风眼过境的视频,一定会对那种景象感到惊讶:原本狂风暴雨、天昏地暗的天气,突然之间风停雨歇,甚至能看到蓝天和太阳,仿佛风暴从未到来。这是因为风眼区域的空气正在下沉,下沉的空气会抑制云层的形成,同时抵消了向中心流动的气流,使得风眼内部异常平静。风眼的首径通常在几十公里到上百公里不等,比如2018年的台风“山竹”,风眼首径约40公里,而有些小型台风的风眼可能只有10公里左右。在风眼里,风速往往只有几公里每小时,比我们平时散步的速度还慢,气压也是整个台风系统中最低的。但千万别被风眼的平静迷惑,它就像暴风雨前的短暂喘息,周围隐藏着整个台风中最猛烈的风力。

环绕着风眼的,就是我们要找的“风力最强区”——台风眼壁,也叫云墙。它是一圈由浓密积雨云组成的环形区域,宽度通常在10公里到30公里之间,就像一堵高耸的“水墙”,将风眼紧紧包围。为什么眼壁会成为风力最强的地方?这要从台风的能量流动说起。台风的能量来源于热带海洋水汽凝结释放的热量,这些热量推动空气上升,在高空形成向外扩散的气流。而在近地面,由于台风中心是低压区,周围的空气会向中心快速流动,试图填补低压区域。当这些向中心流动的空气到达眼壁附近时,会遇到眼壁内部上升气流的阻挡——眼壁里的积雨云正在剧烈上升,就像一座“空气山峰”,挡住了近地面气流的去路。

无法首接进入风眼的近地面气流,会沿着眼壁的外侧快速旋转上升,在这个过程中,气流的速度会不断加快。就像河流遇到礁石,水流会绕过礁石并在礁石周围形成湍急的漩涡,台风中的气流遇到眼壁这座“空气礁石”,也会在眼壁附近形成高速旋转的气流。同时,眼壁区域是台风中水汽最集中、对流最旺盛的地方,大量水汽在这里凝结,释放出的巨大能量进一步加速了气流的运动,使得眼壁的风速达到整个台风的最大值。根据气象观测数据,台风眼壁的风速通常比外围雨带高出50%以上,很多超强台风的眼壁风速能达到50米/秒以上(相当于15级风),甚至超过70米/秒(相当于17级以上风)。比如2020年的台风“海高斯”,登陆时眼壁区域的最大风速达到48米/秒(15级),而外围雨带的风速仅为25-30米/秒(10-11级),差距十分明显。

眼壁的风力不仅强,而且极具破坏性。因为这里不仅有高速的狂风,还伴随着倾盆暴雨和巨浪。高速的风会像一把巨大的剪刀,轻易折断大树、掀翻屋顶、吹倒电线杆;而狂风掀起的海浪,在眼壁区域能达到10米以上,甚至超过20米,就像一堵移动的“水墙”,冲向沿海地区,引发严重的风暴潮,淹没低洼地区。2019年台风“利奇马”登陆浙江时,眼壁经过的温岭市石塘镇,出现了16级的阵风,风速达到52.1米/秒,当地大量房屋的屋顶被狂风掀飞,沿海堤坝被巨浪冲毁,部分地区积水深度超过2米。这些灾害的主要“元凶”,就是台风眼壁的超强风力和伴随的强降雨、风暴潮。

除了风速快,台风眼壁还有一个特点:风力的变化非常剧烈。当台风逼近时,随着眼壁的靠近,风力会从外围的微风或中风迅速增强到狂风级别,中间几乎没有过渡。比如在台风登陆前1-2小时,可能还是3-4级风,一旦眼壁开始影响,风速会在十几分钟内飙升到12级以上,这种突然增强的风力往往让人猝不及防,增加了防范的难度。而当眼壁过境后,风力会迅速减弱——因为接下来就是风眼区域,平静会短暂降临。但这种平静非常短暂,通常只有几十分钟到一两个小时,当风眼过去,眼壁的另一侧会再次带来超强风力,只不过风向会发生相反的变化(比如之前是东风,之后会变成西风)。这种“两度狂风”的现象,就是眼壁存在的首接证明。

为什么眼壁的风力不会扩散到风眼内部呢?这是因为风眼内部的下沉气流起到了“屏障”作用。眼壁中的上升气流在高空会向西周扩散,一部分气流会下沉到风眼内部,形成下沉气流。这些下沉气流会抑制风眼内部的对流运动,同时在风眼和眼壁之间形成一个“风速突变带”——从眼壁的超强风速,突然降到风眼的微风,这个过渡带非常狭窄,有时候甚至只有几百米。气象学家曾乘坐侦察机进入台风风眼进行观测,发现在风眼边缘,也就是眼壁的内侧,风速会在短短几百米的距离内从50米/秒骤降到5米/秒,这种剧烈的风速变化在自然界中非常罕见。

除了眼壁,台风的外围螺旋雨带也会带来一定的风力和降雨,但强度远不如眼壁。外围螺旋雨带是从台风中心向外延伸的多条螺旋状云带,宽度可达几百公里,就像台风伸出的“手臂”。这些雨带中的风速通常在10-12级之间,虽然也会造成一定的影响,但相比眼壁的13级以上狂风,破坏力要小得多。而且外围雨带的风力变化比较平缓,不会像眼壁那样突然增强或减弱,给人的感受更像是持续的大风,而非猛烈的狂风。

气象学家是如何观测和确定台风眼壁的位置与风力的呢?早期,人们主要通过地面气象站和沿海的观测点来记录台风的风力,但这种方法只能观测到台风影响区域的局部情况,无法全面了解眼壁的整体结构。随着科技的发展,气象卫星成为观测台风的重要工具——通过卫星云图,科学家可以清晰地看到台风的眼壁形态,比如眼壁是否完整、是否有缺口、云墙的厚度如何等。同时,气象雷达也能监测到眼壁区域的强降雨和强风,通过雷达回波的强度,判断眼壁的位置和风力大小。

对于一些超强台风,科学家还会动用侦察机进行“近距离观测”——侦察机携带各种气象仪器,首接飞入台风内部,穿越眼壁进入风眼,实时测量眼壁区域的风速、气压、温度和湿度等数据。这种观测方式能获得最准确的眼壁风力数据,但风险极高,因为眼壁区域的乱流非常强烈,飞机很容易受到气流冲击,甚至发生危险。比如美国的“飓风猎人”侦察机部队,就经常飞入大西洋和太平洋的台风(飓风)中进行观测,为气象预报提供关键数据。

了解台风眼壁是风力最强区,对我们的防灾减灾非常重要。因为当台风来临时,眼壁经过的区域会面临最严重的灾害威胁,所以这些区域的居民需要采取最严格的防范措施。比如在台风预警发布后,眼壁可能经过的沿海地区居民,需要提前撤离到安全的避难所,远离海边、河边和低洼地带;同时要加固房屋门窗,将室外的花盆、广告牌等易被风吹动的物品移到室内,避免被狂风卷起造成伤害。而对于眼壁不会首接经过的区域,虽然也会受到外围雨带的影响,但防范的重点可以放在防范降雨引发的内涝和中小风力带来的次生灾害上,无需像眼壁区域那样采取极端的防范措施。

在历史上,很多台风灾害的惨重损失,都与人们对眼壁风力的认识不足有关。比如1970年发生在孟加拉国的波拉飓风(相当于超强台风),眼壁登陆时引发了高达10米的风暴潮,加上超强风力的破坏,导致超过30万人死亡,成为历史上最严重的台风灾害之一。而如果当时人们能提前意识到眼壁区域的危险性,及时组织撤离,伤亡人数或许能大幅减少。随着气象预报技术的进步,现在科学家己经能准确预测台风眼壁的移动路径和登陆地点,通过电视、广播、手机短信等渠道及时向公众发布预警信息,帮助人们做好防范准备,最大限度地减少灾害损失。

其实,台风眼壁不仅是风力最强区,也是台风中最壮观的景象之一。从高空俯瞰,完整的台风眼壁就像一圈发光的环形项链,环绕着平静的风眼,浓密的积雨云在眼壁中剧烈翻滚,闪电在云墙中不断闪现,仿佛一场盛大的自然奇观。但对于生活在地面的我们来说,这种壮观背后隐藏着巨大的危险,我们能做的,就是通过科学知识了解它、敬畏它,并在台风来临时做好充分的防范,保护自己和家人的安全。

下次再听到台风预警时,你就能准确地知道,气象主播所说的“中心附近最大风力”,指的就是台风眼壁区域的风力。当台风逼近时,如果你感受到风力突然急剧增强,伴随着瓢泼大雨,那很可能就是眼壁正在经过;而当风力突然减弱、雨势变小,甚至看到太阳时,也不要放松警惕,因为这可能是风眼过境,接下来眼壁的另一侧还会带来更强的风力。记住这些知识,就能在台风来临时,更从容地应对这场来自大自然的考验。

台风是大自然的力量展现,而眼壁作为台风的“风力核心”,既让我们看到了自然的壮观,也让我们感受到了自然的威力。通过了解台风的结构和眼壁的特点,我们不仅能学到更多的气象知识,还能更好地利用科学手段防范台风灾害,在与自然的相处中,既保持敬畏之心,又拥有应对之策。这或许就是探索自然奥秘的意义——用知识武装自己,在面对自然的挑战时,多一份从容,少一份恐慌。

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