¿Cómo se animan los tifones?
¿Cómo se forman los tifones? Un tifón es un sistema profundo de baja presión que se desarrolla a partir de un débil vórtice tropical. Cada verano es la época en la que los tifones son más frecuentes y causan pérdidas económicas a la gente. Echemos un vistazo a cómo se anima un tifón.
¿Cómo se forman los tifones? Animación 1 En términos generales, la aparición de tifones requiere las siguientes condiciones básicas:
1. En primer lugar, debe haber una superficie oceánica tropical suficientemente amplia, lo que no sólo requiere que la temperatura de la superficie del mar sea superior a 26,5°. C, pero también requiere que esté dentro de los 60 metros. En una capa más profunda de agua de mar, la temperatura del agua también superará este valor. Entre ellos, la vasta superficie del océano es el entorno natural necesario para la formación de tifones, porque la fricción entre las moléculas de aire en los tifones consume un promedio de 365.438+000-4000 calorías/cm**2 de energía cada día, y esta enorme energía Sólo puede ser abastecido por el calor latente liberado por el vasto océano tropical.
Además, los fuertes vientos que rodean al ciclón tropical harán que el agua del mar se hinche alrededor del centro. Incluso en el centro del tifón, donde la caída de presión del aire es muy baja, la superficie del mar se hinchará y luego se extenderá. por todos lados, por lo que el agua del mar se agitará en todas direcciones desde el centro del tifón. En caso de tifón, este fenómeno de agitación del agua del mar puede afectar a una profundidad de 60 metros.
En la superficie del océano, donde la temperatura del agua del mar es inferior a 26,5 ℃, es difícil mantener un tifón debido a la insuficiente energía térmica. Para que durante este proceso de balanceo la temperatura de la superficie del mar esté siempre por encima de los 26,5°C, esta capa de agua caliente debe tener un espesor de unos 60 metros.
2. Antes de que se forme un tifón, debe haber un vórtice tropical débil. Sabemos que el funcionamiento de cualquier máquina consume energía, lo que requiere energía. Los tifones también son "motores térmicos". Está girando allí a una escala y velocidad tan grandes, consumiendo mucha energía, por lo que necesita una fuente de energía. Los tifones son impulsados por el vapor de agua en los océanos tropicales.
En un vórtice tropical preexistente, la presión del aire en el vórtice es menor que la presión del aire a su alrededor. El aire circundante transporta una gran cantidad de vapor de agua al centro del vórtice, provocando un movimiento ascendente. en el área del vórtice; aire húmedo A medida que asciende, el vapor de agua se condensa, liberando un enorme calor latente de condensación, que puede provocar el movimiento de tifones.
Por lo tanto, incluso si hay un océano tropical con alta temperatura y humedad que suministra vapor de agua, los tifones no pueden formarse sin un fuerte ascenso de aire y el proceso de condensación y liberación de calor latente. Por lo tanto, el movimiento ascendente del aire es un factor importante para generar y sostener tifones. Pero la condición necesaria es que primero exista un vórtice tropical débil.
3. Debe haber suficiente fuerza de desviación de la rotación de la Tierra. Debido a que la fuerza de desviación geostrófica en el ecuador es cero y aumenta gradualmente hacia los polos, el tifón se encuentra a unas 5 latitudes del ecuador. Debido a la rotación de la Tierra, se genera una fuerza que cambia la dirección del flujo de aire, lo que se denomina "fuerza de polarización de la rotación de la Tierra".
En una Tierra en rotación, la rotación de la Tierra dificulta que el aire circundante fluya directamente hacia la baja presión, sino que gira en sentido antihorario a lo largo del centro de la baja presión (en el hemisferio norte).
4. Por encima de bajas presiones débiles, la diferencia en la dirección y velocidad del viento entre altitudes altas y bajas es pequeña. En este caso, las columnas de aire superior e inferior trabajan juntas y el calor a gran altura se acumula fácilmente, lo que hace que la temperatura aumente. Una vez que se genera un ciclón, el flujo de aire ambiental sobre la capa de fricción fluirá a lo largo de las isobaras y el efecto de calentamiento de la capa superior se puede completar aún más. En la zona al norte de 20 N, las condiciones climáticas han cambiado, principalmente debido a fuertes vientos de alto nivel, que no favorecen el calentamiento y es menos probable que se produzcan tifones.
¿Cómo se forman los tifones? Animación 2: El motivo de su formación
La formación de un tifón requiere las siguientes condiciones: temperatura del agua en la superficie del mar superior a 26,5 °C; perturbación inicial de una cierta vorticidad positiva pequeña del viento ambiental; presión o nubes La perturbación se encuentra al menos a unas pocas latitudes del ecuador. Debido a que actualmente la gente no comprende completamente la formación de tifones, la lista anterior incluye solo las condiciones necesarias para la formación de tifones.
La etapa inicial de un tifón es una baja presión tropical que suele tardar unos 2 días en pasar de la circulación inicial de baja presión a la fuerza máxima media del viento cerca del centro. cuatro días, y los rápidos sólo duran unas horas. Durante la etapa de desarrollo, los tifones continúan absorbiendo energía hasta que la presión del aire central alcanza el valor mínimo y la velocidad del viento alcanza el valor máximo. Después de que un tifón toque tierra, rápidamente se debilitará y morirá bajo la influencia combinada de la fricción del suelo y el suministro insuficiente de energía.
Aunque la intensidad alcanzada en cada área de formación de tifones es diferente, la gente ha resumido varias condiciones básicas necesarias para la formación de tifones a partir de una gran cantidad de datos de observación sobre la aparición y desarrollo de tifones. Para 2020, la comunidad académica se ha dado cuenta de cuatro puntos: (1) Hay una perturbación preexistente.
Todos los tifones se desarrollan a partir de perturbaciones de depresiones tropicales preexistentes.
Según las estadísticas de mi país, los ciclones tropicales en la región del Pacífico Occidental y el Mar de China Meridional provienen de cuatro perturbaciones iniciales en la Zona de Convergencia Intertropical, que representan del 80% al 85% de las ondas del este y aproximadamente el 10%; las presiones en vaguadas de onda larga en latitudes medias y altas, o los remolinos fríos a gran altitud, representan alrededor del 5%; las perturbaciones baroclínicas representan menos del 5%.
(2) Superficie cálida del océano, la temperatura del agua del mar es superior a 26,5 ℃
La temperatura y la humedad de la atmósfera superior e inferior del océano tropical están determinadas principalmente por la superficie del mar. temperatura del agua. Cuanto mayor sea la TSM, mayor será la temperatura y la humedad de la atmósfera inferior y más obvia será la inestabilidad potencial. Los tifones se forman en la cálida superficie del océano con SST ≥ 26 ~ 27 ℃. En general, la superficie del océano tropical global cumple con esta condición durante todo el año. Sólo la temperatura de la superficie del mar en el Pacífico sudoriental ecuatorial es ≤ 26,5°C durante todo el año. Esta es la razón principal por la que aquí no hay tifones.
(3) La ubicación de generación generalmente está a 5 latitudes del ecuador.
La influencia de los parámetros geostróficos favorece la formación de vórtices ciclónicos. Sin considerar la fricción y despreciando el término de inclinación, la ecuación de vorticidad en el sistema de coordenadas isobáricas es la siguiente:
La fórmula muestra que para un valor de convergencia dado, el cambio de vorticidad con el tiempo es el mismo que el absoluto vorticidad proporcional al grado. En el ecuador, f=0, y si la vorticidad relativa de la perturbación también es cero, entonces la vorticidad de la perturbación no aumentará sin importar cuán grande sea la radiación. En la región f≠0 alejada del ecuador, la convergencia puede provocar un aumento de la vorticidad. Para la misma convergencia, cuanto más lejos del ecuador, mayor será la tasa de generación de vorticidad.
Por lo tanto, todos los tifones se generan en los océanos tropicales a cinco latitudes del ecuador. Sólo unos pocos tifones en el noroeste del Pacífico se generan cerca de 3° n, y rara vez se encuentran dentro de tres latitudes cercanas al ecuador. se genera.
(4) La cizalladura vertical de todo el viento troposférico es pequeña.
La cizalladura vertical de la velocidad del viento troposférico determina si el calor latente liberado por convección dispersado en una perturbación tropical inicial puede concentrarse en un espacio limitado. Si la cizalladura vertical es pequeña y el movimiento relativo del aire superior e inferior es pequeño, el calor latente liberado por la condensación siempre calienta la misma columna de aire dentro de un rango limitado, lo que hace que se caliente rápidamente para formar una estructura central cálida, y la perturbación inicial se desarrolla rápidamente hasta formar un tifón.
Por otro lado, si la cizalladura superior e inferior se hace más grande, el calor latente será rápidamente transportado fuera del área de perturbación, haciendo imposible la formación de estructuras cálidas y tifones. Cabe destacar que estas condiciones son sólo condiciones necesarias, no condiciones suficientes.
¿Cómo se forman los tifones? Animación 3 Los pros y los contras de los tifones
Beneficios
En las zonas costeras de nuestro país, los tifones nos azotan más o menos cada verano y otoño, causando pérdidas considerables de vidas y propiedades. Como una especie de clima desastroso, se puede decir que cuando se trata de tifones, nadie mostrará una impresión favorable de ellos. Sin embargo, todo tiene una doble naturaleza. Los tifones han traído desastres a la humanidad, pero sin ellos, la humanidad habría sufrido aún más. La investigación científica ha descubierto que los tifones tienen al menos los siguientes beneficios para los humanos:
En primer lugar, los tifones traen abundante agua dulce a las personas. Los tifones traen fuertes lluvias a la costa de China, el mar de Japón, la India, el sudeste asiático y el sureste de Estados Unidos.
En segundo lugar, las zonas tropicales y subtropicales cercanas al ecuador tienen las horas de sol más largas y un calor seco insoportable. Si no hubiera tifones que disiparan el calor en estas zonas, haría aún más calor y la desertificación de la superficie sería más grave. Al mismo tiempo, la zona frígida se volverá más fría y la zona templada desaparecerá. China no tendrá una ciudad primaveral como Kunming, ni Guangzhou, que es siempre verde durante todo el año, y los pastizales "Beidacang" y Mongolia Interior ya no existirán.
En tercer lugar, la velocidad máxima de los tifones puede alcanzar más de 200 kilómetros por hora y son invencibles dondequiera que vayan. Esta enorme energía puede causar directamente desastres a los humanos, pero también permite que la Tierra mantenga el equilibrio térmico y permite a los humanos vivir y trabajar en paz y satisfacción.
En cuarto lugar, los tifones también pueden aumentar la producción pesquera. Cada vez que sopla un tifón, pone patas arriba los ríos y los mares, arrastrando nutrientes de los fondos de los ríos y del mar, aumentando la cantidad de cebo, atrayendo a los peces a reunirse cerca de la superficie del agua, y la captura aumenta naturalmente.
Según las estadísticas, las precipitaciones de tifones en los países del sudeste asiático, incluida China, y Estados Unidos representan más de una cuarta parte del total de precipitaciones en estas zonas. Por lo tanto, sin tifones, las dificultades agrícolas en estos países. son inimaginables; además, los tifones desempeñan un papel importante en la regulación del calor de la Tierra y en el mantenimiento del equilibrio térmico. Como todos sabemos, las zonas tropicales reciben la mayor cantidad de calor de la radiación solar y por tanto tienen el clima más cálido, mientras que en las zonas frías ocurre lo contrario.
Debido a la actividad de los tifones, el calor de las zonas tropicales se dispersa hacia latitudes altas, de modo que se compensa el calor de las zonas frías.
Sin tifones, el clima en las zonas tropicales se volverá cada vez más cálido, mientras que el clima en las zonas frías se volverá cada vez más frío. Las zonas templadas de la tierra natural ya no existirán y es probable que muchas plantas y animales se extingan porque no puede adaptarse.
Desastres
Los desastres causados por tifones ocurren principalmente antes y después de que el tifón toque tierra. Los desastres directos causados por tifones suelen ser causados por fuertes vientos, fuertes lluvias y marejadas ciclónicas:
Uno son los fuertes vientos.
La velocidad del viento de la mayoría de los tifones es superior a 17 m/s, o incluso superior a 60 m/s. Según las mediciones, cuando la fuerza del viento alcanza 12, la presión del viento por metro cuadrado en un plano perpendicular a la dirección del viento puede aumentar. alcanzar los 230 kilogramos. Por lo tanto, cuando llega un súper tifón, los fuertes vientos y las enormes olas que provoca pueden arrojar o incluso romper barcos a lo largo de la costa, o empujar a barcos gigantes hacia el interior; también pueden dañar o incluso destruir edificios, puentes y vehículos en tierra;
Especialmente en zonas donde los edificios no están reforzados, los daños son mayores. Los fuertes vientos también pueden lanzar escombros al aire, haciéndolos volar a altas velocidades, poniendo en peligro las vidas y propiedades de los peatones y haciendo que el ambiente exterior sea muy peligroso.
El segundo son fuertes lluvias.
Cuando un tifón toca tierra, pueden caer fuertes lluvias de 100 a 300 mm o incluso de 500 a 800 mm en el centro de la lluvia en un día. Las inundaciones causadas por tifones y lluvias intensas son feroces y destructivas, lo que las convierte en los desastres más peligrosos.
El tercero son las marejadas ciclónicas.
Cuando un tifón avanza hacia tierra, debido a los fuertes vientos y la baja presión del aire del tifón, el agua de mar se acumula fuertemente hacia la costa, el nivel de la marea sube bruscamente y las olas de agua cubren la costa. La marejada ciclónica de un tifón fuerte puede elevar los niveles de las aguas costeras entre 5 y 6 metros.
Si una marejada ciclónica se encuentra con una marea alta astronómica, puede producir mareas de alta frecuencia, provocando inundaciones, rompiendo diques, destruyendo casas y diversas instalaciones de construcción, inundando ciudades y tierras de cultivo, y provocando un gran número de víctimas. y pérdidas de propiedad.
Además, estos desastres causados por tifones pueden fácilmente provocar desastres secundarios como inundaciones urbanas, derrumbes de casas, inundaciones repentinas y deslizamientos de tierra.