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云街与涡旋云列


   撰文:杨威龙      2011年12月


如果你有机会细察卫星云图的话,你可能会发现,在黄海及朝鲜半岛以南一带海域的上空,有时会出现一些颇有组织的条状云带,在济州岛南面更有机会出现一些炼状般的涡旋云列(图一)。这些云层图案一般在寒冷的季节比较常见,通常是冷空气从华北南下一两天后最为明显。究竟是什么原因导致云层呈现这些图案呢?

条状的云带被称为「云街」(cloud streets),在寒冷的季节,当上述海域刮起偏北强风时,乾燥的冷空气从内陆吹到湿暖的海面,气流底部的空气变得温暖和潮湿,引发垂直对流运动,加上大风中的湍流比较强烈,有利云层的发展,一条条南北走向的云街便因此形成。

除了云街,我们还可以看到在济州岛下风位海域上空,出现一连串涡旋状的云列(vortex streets),形成机制与济州岛的地形息息相关。济州岛是一个椭圆形的火山岛,东西距离约为175公里,位于岛中央的汉拏山,海拔高达1,950米。冷空气由北向南经过济州岛时,气流会从岛的两边绕过,在岛后交替地出现顺时针和逆时针转动的涡旋,流体力学上称为冯卡门涡旋,形成后随气流移动,产生了涡旋列。类似的涡旋列在露出河流水面的石头的下游方向也可以观察得到。

从天气形势分析,东亚地区冬季冷空气南下,往往与华北的高压区有关。高压区从西向东移动横过华北的过程(图二、三、四),黄海附近的等压线会呈现经向形态,所产生的风依循「背风而立,高压在右」(南半球则在左方)的规律,往大致与等压线平行的方向吹送。等压线愈紧密(气压梯度愈大),风势愈大,所以华北的高压区东移往往会触发黄海及朝鲜半岛吹寒冷的偏北强风,并在该区海域形成云街和涡旋列。

 
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图一:2011年11月20日下午10时,日本气象厅MTSAT红外线卫星云图显示云街与涡旋列的现象。

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图二、三、四:分别是2011年11月19、20、21日
上午8时的天气图。

一道冷锋在11月19日横过华南海岸(图二),而华北的高压区在随后一两天继续东移(图三、图四),黄海及朝鲜半岛南面海域刮起寒冷的偏北强风,导致云街和涡旋列的形成。


    参考资料:

  1. 维基百科:冯卡门涡旋
  2. 气象小常识:地转风
  3. 香港天文台卫星图像廊
  4. 美国太空总署地球观测卫星每日影像网页于2011年3月4日有关冯卡门涡旋列的影像及介绍
  5. 维基百科:济州岛

最近修订日期: <2013年1月22日>