我们可以更准确地预测海啸、飓风、地震等灾害性事件吗?难点是什么?

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衷弘雅聊情感
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一、什么是腿风

其实台风、腿风等称呼都是同一事物的不同叫法。它们都统称为“热带气旋”(Tropical Cyclone,简称 TC)。热带气旋大多生成于南北纬5-20度的热带洋面上,例如西北太平洋广阔的洋面便是孕育热带气旋的温床。当然,一个被命名了的热带气旋并非是凭空蹦出来的,它从出生到发展,再到成熟,再到登陆势必要经历一个过程。而这为预测热带气旋提供了一个时间段,往往有3-5天的时间。

二、驱动腿风移动的最主要因素

要预测一个恩风最后会登陆哪里,那么必然要注意它是怎么移动的。一般而言,热带气旋的移动方向形似一根抛物线。,为厦门带来了罕见风灾的超强台风莫兰蒂的路径:它为什么呈现的是抛物线的样子呢?实际上这是因为引导台风的势力,主要是副热带高压和西风带。我们首先来看的大气环流形势,当时莫兰蒂刚刚加强到超强台风,而紫色范围则是副热带高压的掌控区域。

在副热带高压南侧,是持久的东风带,东风会推动着副热带高压南侧的天气系统一路向西行驶。莫兰蒂恰位于副热带高压的南侧,从而其也一路向西移动。但是,副热带高压的“西”是有止境的,当台风来到了副热带高压西侧边缘,它将向北移动。这也便是台风莫兰蒂在台湾海峡中,由东南向西北移动的原因。而将副热带高压西伸的最西点进行连线,被称为副热带高压脊线(实际上确切的定义并非如此)。当台风越过这条脊线的时候,台风会受到另外的一个主要引导因素一西风带。

西风带是影响中纬度天气的一个主要天气系统,在其中盛行的是滚滚的西风一而具体是西南风还是西北风则需要根据具体的形式而定。但无论如何,强烈的西风将会让台风结束它向西移动的路径,而将其转为快速向东(或者东北)方向移动。这样一来,台风的路径就往往呈现一个抛物线形状了,它从万里大洋中来,先向着西或者西北方向移动,然后逐渐转为北移,最后再转向为东北方向。

但是,真的有那么美好吗?这种模式足以解释大部分的台风路径,但是世界上总有一些奇葩,例如1986年的台风韦恩(Wayne)的路径便是相当地游走迷离。这种台风不常见,是因为台风之间的共伴造成的(藤原效应),台风之间会互相牵引或者排斥,而这又与两个或者多个台风之间的大小、强度、相对位置有关,预测难度极大。此外,当台风靠近高大山脉(例如台湾省中央山脉)的时候,有时候会有一定的西南方向运动,这是因为背风效应产生了低压,再发生了藤原效应。这种地形影响也值得关注。

三、腿风自身对路径的影响

一个人的命运,要靠自我的奋斗和历史的进程。对于大部分台风而言,硕大的副热带高压和穿越了整个地球的西风带可以说是历史的进程。而自我的奋斗也很显然,应当指台风本身的大小、强度、以及其结构。台风强度的影响大气是立体的,上面的天气系统,也都是立体的。不同的系统,其能够最明显体现的高度往往是不同的。我国夏季的水泵一一西南季风,在1500米左右的高度较为典型;副热带高压,在5500米左右的高度显得典型;而南亚高压则要追寻到12000米以上高度的对流层顶层。这些个高度被称呼,为“层面”

而台风自然也不例外。一个发展猛烈的台风,可以在12000米以上的高度有所体现,而一个弱小的热带扰动可能只能在对流层中下层,约3000米高度有着浅薄的低压。这样一来也就意味着如果台风的强度增强,则更需要关注更高空的系统对它的路径的影响。不过这种数据都是有现成的来源。美国的气象卫星合作研究所(CIMSS)提供了一系列非常好看而且已经经过分类的引导气流图,可以根据热带气旋的具体强度选择自己所需要看的。

颜色代表着是引导气流的强弱 越呈现暖色调,则引导气流越强;而箭头则是引导气流的方向。如果根据这张图来看,则莫兰蒂确实会在之后的一段时间内向西偏北方向移动。台风大小的影响台风的强度,造成引导气流层面的变化,这是其中一点。另外一点是,强烈的大型台风甚至可以突破副热带高压中的弱点地区进行北移。2019年的“东日本大台风”海贝思。,其硕大的环流和较高的强度,配合着北方南下的冷空气,强势地突破了副热带高压,直接在大洋中部北移。对于北半球的台风来说,台风更大,更强,也会加强台风内在的向西北驱动的力量。

台风自身结构(说的直白点,台风长得怎么样)也会对路径造成一定的变化。例如:对于一个较为强烈的台风,其有可能会因为一些原因产生第二层眼墙,进入一个叫做眼壁置换(Eyewall Replacement Cycle)的过程。而当热带气旋进入这个阶段的时候,它的路径将呈现一个“走台阶”的样子,可以近似理解为两层眼墙一起旋转向西北移动,造成的速度分量的阶段性下降或者上升。典型的例子是台风利奇马。对于一个向西北行的并且出现了两层眼墙的台风,其往往会向北一下,停一下,再向西一下,再停一下,再向北一下如此循环往复的进行移动。具体可以见第二张雷达动图,是台风利奇马通过石垣岛前后。

四、技术的进步一数值预报

从上述介绍中,我们得知了一个影响一个台风的路径的主要因素在于副热带高压和西风带,而台风自己的强度和结构以及其他因素也会对路径有一定的影响。由于影响台风路径的因素实在是过多如果是人工来预报的话,往往会顾此失彼,造成预报的明显偏差。

所幸,随着人类对大气物理的认识的逐层深入,以及计算机算力的不断发展,数值预报出现了。所谓的数值预报,可以认为是将地球大气层(特别是对流层和平流层)中的数据导入超级计算机,由超级计算机根据复杂的方程求解出未来一段时间内的天气形势。而通过将原始的数据加入一定的噪声之后,可以获得更多组的数据,以充分模拟大气未来的潜在形式。这个就是数值的集系预报。下图是利奇马生成初期的集系预报,当时几乎所有的预报都指向它将会显著影响华东地区。

百隆老师

2022-08-31 · TA获得超过121个赞
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可以,但是需要人们对气候仪器和设备的更新,让监测更加灵敏,难点在于气象不稳定。
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民生小徐老师
2022-08-31 · TA获得超过214个赞
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我们现在还没有办法做到准确的预测海啸飓风这些灾害性的事件;主要的难点就是这种预测的可能性是比较小的,而且现在在技术方面是很难突破的。
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活跃答主

2022-08-31 · 守护你的好奇心是我的星辰大海
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我们是很难预测的,因为像这种灾害性事件会受到很多因素影响,比如板块运动还有小星球碰撞,我们只能做一个估计。
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