台风形成的原理是什么？

方远图书馆 2018-09-21

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每到夏季，沿海地区经常会受到台风侵袭。台风在海洋上可以造成滔天巨浪，而一旦登陆，又会造成巨大的财产损失甚至人员伤亡。环太平洋国家如美国、日本、韩国、中国、菲律宾、泰国等国家，每年都为了预报台风和减少台风损失做了许多工作。

台风为什么都在海洋上生成？台风为什么是涡旋形状的？北半球的台风为何总是逆时针的？台风是如何命名的？今天带着大家一起了解一下相关的知识。

台风的成因

太平洋地区最容易形成台风，西太平洋地区形成的就叫台风，东太平洋和大西洋形成的就叫飓风，但是二者本质并没有区别。气象学的问题往往都很复杂，人们还没有完全搞清楚台风的成因，但是科学家们基本统一的认识是：台风的形成需要两个条件——水汽和热量。

在夏季的海洋上，阳光强烈的照射会使得海水升温，造成海水的剧烈蒸发。水面附近的水蒸气温度较高，受热膨胀之后就会上升，形成上升气流。在水汽上升的过程中，环境温度逐渐下降，水蒸气就会液化，形成云和雨。同时，高空处温度较低的空气会下降，形成对流。但是如果仅仅是这样，不过就是夏天常见的对流雨，还没有形成台风。

如果阳光的照射十分强烈，在海平面附近的空气急剧上升，就会形成一个低气压区，周围的空气气压较高，形成气压梯度力，就会把空气推向低气压区，会形成风。

当这个风的速度达到10.8m/s，就称为热带低气压，达到17.2m/s，就成为热带风暴，达到24.5m/s就称为强热带风暴，达到32.7m/s就称为台风。超强台风的风速可以达到50m/s以上，所到之处一片狼藉，是与地震比肩的自然灾害。

台风为什么是涡旋形状的？

要理解台风为什么是涡旋形状的，首先我们需要理解一种力：科里奥利力，也叫做地转偏向力。我们首先来看这样一个模型：

有一个盘子，正绕着轴线逆时针转动，一辆汽车正在盘子中间沿着OA方向运动。假如盘子不转动，车自然可以沿着直线走到A点；但是由于盘子的转动，车由于惯性，相对于盘子的路径就不再是OA，而变成了OB。相对于盘子，这辆车向右偏转了，好像受到了一个向右的力的作用，这个力就称为科里奥利力，它是物体在转动参考系里运动时所受到的力。科里奥利力的大小是：

其中v是物体相对于转动参考系的速度，而ω是参考系的角速度。角速度的方向用右手螺旋定则判定：右手四指顺着盘子转动的方向握拳，大拇指的方向就是角速度的方向。在本例中，盘子的角速度方向向上。

而科里奥利力的方向是速度差乘角速度(v×ω)，它的方向依然是右手定则：右手四指首先指向速度v的方向，再转向角速度ω的方向握拳，则大拇指的方向就是科里奥利力的方向。

我们会发现，在这个台子上，无论物体向哪个方向运动，科里奥利力的方向都指向它的右侧。因此，小车自己会感觉到运动过程中向右侧偏转。

由于地球是在绕地轴自西向东转动，角速度方向是垂直北极指向空中的，因此如果物体在北半球运动，无论物体的速度方向向哪里，它所受到的科里奥利力都会指向他运动方向的右侧。这种力会造成北半球的河流向右侧侵蚀。大家不妨按照下面的图检查一下：右手四指先指向速度v的方向，再转向角速度ω的方向握拳，看看科里奥利力的方向是不是在速度v的右侧。

现在我们可以解释台风为什么是涡旋形状的了。在台风形成时，周围高压区域的空气会向低压区流动，形成风。在北半球，风在科里奥利力的作用下会向右偏，于是会形成逆时针的漩涡。

如果在南半球，情况就会相反，科里奥利力向左。南半球的河流向左侧侵蚀。南半球的风在科里奥利力的作用下会向左偏，于是会形成顺时针的漩涡。你能区分下面四个台风，哪些是北半球的，哪些是南半球的吗？

如果在赤道上，科里奥利力的方向是垂直于地面向上的，不会造成向左或者向右的偏转，是不会形成台风的。

台风眼是怎么回事？

台风过境，往往是暴风骤雨。但是台风中心有一个台风眼，在台风眼里无风无雨，这又是为什么呢？

我们首先要知道：当某个地区存在上升气流的时候，由于越往高处温度越低，水蒸气会液化，就会成云降雨。但是如果某地区存在下沉气流，由于越靠近地面温度越高，一般不会有降雨。

在台风中心形成低气压后，外侧高压空气会向内补充。有些空气在向低气压中心运动的过程中会被抬升，温度下降水蒸气液化，从而成云降雨，这样的区域就会形成云墙。降雨后，高空的空气被迫向其他地方流动，一部分空气就会在云墙之间下降到海面上。由于气流下降的时候环境温度越来越温暖，空气中的水蒸气不会液化，所以这些区域不会降雨。

在靠近台风中心的部位，高压区过来的空气会在这里成螺旋状的上升，云墙最厚，风雨最猛烈。这些气流上升到空中后，被迫从台风正中央的部位下降，所以台风正中央的部位就形成了无风无雨的台风眼。