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1 # 科普子期君
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2 # 會美國際創始人
夏季我們經常聽到颱風這個詞,颱風一來就會造成大範圍的降雨,為什麼會有颱風眼,颱風為什麼是渦旋形狀?今天呢我們就來研究一下這個問題。
我們首先來說一下臺風的條件,人們對於颱風其實研究的還不是那麼清楚,但是人們大體上認同颱風的條件有兩個:
一個就是要有大量的水汽,什麼地方大量水汽,就是海上。
第二就是要有大量的熱量,那這就必須在夏季太Sunny強烈照射的時候,才會發生颱風,具體怎麼回事?大概就是大海,在Sunny強烈照射下的時候,海水就會變成水蒸氣,同時會上升。上升這就是第一個條件。就是Sunny照射。水蒸氣上升了之後,大海的溫度稍微高一些,到了高空的溫度還沒有那麼高,上升的氣流裡面有水蒸氣,就出現液化,那麼水汽一旦要液化了,它就會成雲,有可能就會降雨。所以這裡就會有成雲和降雨,但是這只是普通的對流雨的形成。還沒有形成颱風,那麼為什麼會有強風?
這是因為,這個過程特別強烈的話,那麼中心空氣都上升了,所以它中間形成了一個低氣壓中心,那麼外邊的氣壓還比較高,外界的氣壓氣體就會往中心補充,那也就形成了風。所以就會出現高壓補充,補充過來之後就形成了風。
這是颱風的一個簡單的原理,就是海水受Sunny的照射而蒸發,蒸發了之後熱空氣上升上升到上面成雲將與周圍的空氣補充過來,這就是颱風的簡單道理。但是這個道理還沒有說明為什麼會有颱風眼以及颱風的渦旋形狀是如何形成的,下面呢咱們來研究一下臺風的颱風的這個渦旋到底是怎麼形成的?
颱風的渦旋是如何形成,大家知道不知道北半球的颱風渦旋是逆時針的,而南半球是順時針的,為什麼?為了解釋這件事我們首先得說一下有一個物理學原理叫科里奧利力。我們在學地理的時候,老師可能提到過叫做地轉偏向力和科里奧利力差不多,也有可能我們認為地轉偏向力只是科里奧利力的一個分力,反正他倆是差不多的。怎麼去理解科里奧利力。咱們大概看這樣一個實驗,一個人站到一個旋轉的大盤子中心,他要沿著盤子的半徑走下這個盤子。但是這個盤子是旋轉的,人憑藉慣性往前走,實際上如果我們俯視的話人會感覺到總有一個力往一邊拽他。這個力就給它起個名字叫科里奧利力,事實上科里奧利力是不存在的,它只是一種慣性力,就是因為參考系變換造成的。
由於地球自轉而產生作用於運動物體的力,稱為地轉偏向力。那麼有了這個認識之後,我們就知道颱風的渦旋是如何形成的。颱風中心有一個低氣壓,外圍是高氣壓,再往裡走的時候,外界的空氣過來了,它們會同時受到科里奧利力的影響,往一個方向偏走,就會形成一個渦旋,北半球的科里奧利力是向右的,而南半球科里奧利力是向左的,所以北半球南半球不一樣,北半球是逆時針的氣旋,南半球是順時針的氣旋。還有南北半球的河流侵蝕方向不同也是因為科里奧利力的關係。
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我們都知道颱風的威力很大、破壞力很強,但我們真的瞭解颱風嗎?雖然科學家研究颱風已經有一個多世紀了,但是颱風的形成原因卻並沒有真正研究透徹,只知道其中的重要影響因素。那麼颱風的形成需要什麼條件呢?下面我來為大家列舉。
1.颱風只能形成於海洋
相信大家都沒有見過在陸地上形成的颱風,為什麼呢?因為陸地上有兩個因素導致了這個結果,一是沒有足夠的水分,二是陸地上的植物、山坡對風的阻力太大。
2.海水的溫度要足夠高
如上圖所示,太陽把能量傳導給海水,海水吸收了太陽的能量後溫度升高,海水溫度升高後再加熱海面上的空氣,被加熱的空氣由於密度的降低開始往上升,當海平面附近的空氣由於受熱上升後氣壓開始變低。
都說水往低處流,其實空氣也是往低處流的,此時海平面附近四面八方的空氣開始往這個低壓區流動,流經此處的氣流繼續被加熱上升,發展到這個階段的氣流被稱作熱帶低壓。
3.地轉偏向力的作用
想要不斷向低壓地區移動的空氣旋轉起來就不能少了地轉偏向力的作用。我簡單說一下,由於地球的自轉運動會對在地球上運動的物體產生一個偏轉的力,例如在北半球,一個本來做勻速直線運動的物體,在地轉偏向力的作用下它會受到一個向右的力,在這個力的作用下,勻速直線運動最終會變成圓周運動。
不斷向低壓運動的風也會受到地轉偏向力的作用,隨著時間的推移,流動的風逐漸形成了做逆時針旋轉運動的大型熱帶低壓,這個階段的熱帶低壓已經可以清楚地在衛星雲圖上識別出來了。
當熱帶低壓繼續發展到它的中心風速達到17.2m/s以上的時候,熱帶低壓將正式更名為颱風。
颱風的危害1.風的危害
強颱風的中心風速能達到30m/s以上,這個速度的風極具破壞力,颱風的形成季節剛好是南方水果的收成季節,成片的香蕉樹如果沒有安裝保護木樁將會被連根拔起,更不用說普通的蔬菜水果了。在農業上每年因為颱風造成的損失高達幾十億。
2.水的危害
颱風帶來的不止是狂風還有暴雨,如果說風吹壞的是農作物,那麼水淹壞的就是我們心愛的汽車了。在北方的朋友可能不知道,如果在廣州生活,你車的保險裡面如果不包含水浸險,那麼你的愛車將會承受極大的風險。