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  • 热带气旋间的相互作用

  • 星期二, 2015年 7月 07日

今年踏入七月,在西北太平洋的热带气旋活动转趋活跃,卫星图上 (图一)显示在南海东北部和西北太平洋共有三股热带气旋。大家可能会问: 如果灿鸿继续靠近莲花,会对后者有什么影响? 以往也曾同时出现三个热带气旋的情况,但为数不多,较近年的例子可参阅天文台教育资源文章

图一

图一      2015 年 7 月 6 日上午八时的可见光卫星图像,显示在南海东北部的热带气旋莲花及在西北太平洋的
灿鸿和浪卡。[此图像接收自日本气象厅的多用途输送卫星-2 (MTSAT-2)]


早在上世纪二三十年代,藤原咲平博士 (Sakuhei Fujiwhara,1884 - 1950 年) 已发现当两股热带气旋互相靠近时,两股热带气旋会倾向围绕它们之间的一点,以反时针方向旋转。这现象一般称为藤原效应。有研究指出当两股热带气旋靠近至距离约一千二百公里时,相互作用便变得明显,距离越近,相互作用便越大[1],而开始发生相互作用的分隔距离跟热带气旋的大小有关[2]。另有研究亦指出,两股热带气旋的相互作用,取决于热带气旋的强度、范围的大小,以及环境的引导气流; 而两股不同大小的热带气旋,很有可能比两股大小相当的热带气旋有较大的相互作用[3]


当两股热带气旋互相靠近时,可以出现以下几种不同的情况:

(1) 两股热带气旋跟着一个稳定的旋转轨迹移动 (即藤原效应),随后释放及逃离互相的影响(图二),例如在 2009 年的热带气旋芭玛在菲律宾附近受到另一热带气旋茉莉的牵引,在 10 月 5 至 7 日的路径出现了绕圈的情况(图三、四);

图二

图二      热带气旋相互作用概念模型展示两股热带气旋的相互作用: 移近及捕获,接着一个稳定的旋转轨迹移动 (即藤原效应),随后释放及逃离互相的影响。图解改编自Lander and Holland (1993)。


图三

图三      2009 年 9 至 10 月热带气旋芭玛及茉莉的路径图。


图四

图四      2009 年 10 月 3 日至 12 日的红外线卫星图像动画显示热带气旋芭玛及茉莉。(HKT为香港时间,
卫星图像接收自日本气象厅的多用途输送卫星-2 (MTSAT-2))



(2) 其中一股热带气旋被另一热带气旋吞并,或较小的热带气旋减弱并消散,又或两者合并(图五)。这情况通常发生在其中一股热带气旋明显较大及较强的时候[4],例如1998年的谢柏和雅历士(图六),及 2010 年位于台湾海峡附近的南川被位于南海东北部的狮子山牵引,随后减弱并消散(图七、八);

图五

图五      热带气旋相互作用概念模型展示两股热带气旋互相影响,越走越近,并随后合并。
图解改编自 Lander and Holland (1993)。


图六

图六      1998 年 10 月 10 日至 13 日的红外线卫星图像动画显示热带气旋谢柏和雅历士。
(UTC 为世界协调时间,卫星图像接收自日本气象厅的地球同步气象卫星(GMS),
动画改编自University Corporation for Atmospheric Research (UCAR))


图七

图七      2010 年 8 至 9 月热带气旋狮子山、南川及圆规的路径图。


图八

图八      2010 年 8 月 30 日至 9 月 1 日的红外线卫星图像动画显示狮子山、南川及圆规。(HKT 为香港时间,卫星图像接收自日本气象厅的多用途输送卫星-2 (MTSAT-2))



(3) 两股热带气旋只发生间接的相互作用,它们的移动路径主要受到其他天气尺度系统的引导气流影响[4][5] (图九)。

图九

图九      热带气旋相互作用概念模型展示其他天气尺度系统(如副热带高压脊)为热带气旋的主要引导气流。
图解改编自 Carr and Elsberry (1997)。


每当有两个或以上热带气旋发生相互作用时,它们会互相牵引、旋转、使其一减弱、吞并或逃离等,再叠加在天气尺度环境的引导气流上,它们的路径便会变得相当复杂,令到预测更为困难。现今虽然我们能掌握基本的概念模型,而电脑数值模式亦大致能处理热带气旋间相互作用的过程,但在多变数的情况下(包括热带气旋的强度、大小及相对位置的变化等),不同模式的预测亦会有所分别,对预报员仍然带来很大的挑战。无论如何,市民应密切留意天文台发出的最新热带气旋消息及天气预报。



龚颖恒、林静芝


参考:

[1] Brand, S., 1970: Interaction of binary tropical cyclones of the western North Pacific. J. Appl. Meteor.,9, 433-441.

[2] Introduction to Tropical Meteorology, 2nd Edition, Chapter 8: Tropical Cyclones, MetEd (2010) (http://meted.ucar.edu/), COMET Program, UCAR.

[3] Prieto, R., B. D. McNoldy, S. R. Fulton, and W. H. Schubert, 2003: A classification of binary tropical cyclone-like vortex interactions. Mon. Wea. Rev., 131, 2656-2666.

[4] Lander, M. A., and G. J. Holland, 1993: On the interaction of tropical-cyclone-scale vortices. I: Observation. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 119, 1347-1361.

[5] Carr, L.E., III, and R. L. Elsberry, 1997: Objective diagnosis of binary tropical cyclone interactions for the western North Pacific basin. Mon. Wea. Rev., 126, 1734-1740.



最近修订日期: <2015年8月11日>