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第12章 风灾(1)

一、大风的危害

我国气象上规定,当风力达8级或以上(即风速大于17米/秒)者,称为大风。大风造成的灾害主要是由强风压引起的,其危害是:①房倒屋塌、高大建筑物受损,树枝折断,由此而造成的人员伤亡,这种例子屡见不鲜的。② 车辆颠覆、失控和停驶。 1979年新疆大山至三个泉,受大风危害,有16节车厢被吹翻,这类事例,在新疆多大风的冬春季节常有发生。日本在铁路运输中曾规定,当风速达20 米/秒时,运行时要提高警惕;达25米/秒时,可根据情况,暂停行驰;达30米/秒时,停驶,以防脱轨翻车。在公路交通上,强风可造成汽车失控,特别是行车速度越快,越容易造成失控,引起交通事故增多,因此遇有大风天气时,开车要谨慎。③船舶翻沉。在海上除了热带风暴和台风大风有严重危害外,还有寒潮大风和气旋大风几乎每年都会 造成翻船事故。 1990年1月25日,大连海洋货轮在巴士海峡遭受强风而翻沉。此外,内河江轮也常被大风吹翻。如 1983年3月1日,红星312号客轮,行至广东三水县河口区,遭到雷暴大风袭击,造成严重的船翻人亡事故,死亡 200多人。④电杆、电线被刮断。大风不仅可把木质或水泥电杆吹倒、折断,有时还把万伏以上的高压铁塔吹倒、损坏,造成停电事故。此外大风常常造成农作物倒伏、折损、落果,摧毁塑料大棚等等。以上都是大风造成的直接危害。其间接危害,如大风可引起巨浪和风暴潮,以及助长森林火灾和城市火灾的发生发展等。

大风对农业生产可造成直接和间接危害,直接危害主要是造成土壤风蚀沙化,对作物的机械损伤和生理危害,同时 也影响农事活动和破坏农业生产设施。间接危害是指传播病虫害和扩散污染物等。对农业生产有害的风主要是热带气旋、寒潮大风、温带气旋大风、雷暴大风、龙卷风等,其瞬间最大风力一般都在8级或以上。但有时风力不一定很大, 主要起加剧其他不利气象条件的危害等。

风蚀沙化。我国北部和西北内陆地区,风蚀比较强烈。 近半个多世纪以来形成的沙漠化土地约5万平方公里,如内蒙古乌兰察布盟后山地厦开垦的农田已有43%被风蚀沙漠化。近20多年来,海拉尔周围开垦的土地,黑土层平均已被吹蚀20~25厘米。此外,在嫩江下游、吉林西部和黄河故道等地区也出现以斑点状流沙为主的沙漠化土地。

机械损伤。强风可造成农作物和林木折枝损叶,拔根、 倒伏落粒、落花、落果和受粉不良等。受害程度因风力、株高、株型、密度、行向和生育期等而异。

生理危害。风能加速植物的蒸腾作用,特别在干热条件下,使其耗水过多,根系吸水不足,可以导致农作物灌浆不足,瘪粒严重甚至枯死;林木也可造成枯顶或枯萎等现象。 冬季的大风能加重作物的冻害。另外,在东南沿海地区的海风,因含有较高的盐分,可造成盐蚀等,对植物授粉和花粉发芽也有影响。

二、台风

(一)台风的特点

说起台风,大家并不陌生。入夏以后,中央电视台天气预报节目的电视画面上,时而在我国东南沿海海面以及更远一点的太平洋洋面上有呈螺旋状近圆形的白色云区出现,气象工作者统称它为热带气旋。

20世纪80年代以前,我国对这种发生在热带洋面上的大气涡旋统称为“台风”。自1989年起,我国采用了世界气象组织统一的名称和等级标准,按其中心附近最大风力分为四类。风力在7级(17.1米/秒)或以下的称为热带低气压;风力为8~9级(17.2~24.4米/秒)的称为热带风暴;风力为10~11级 (24.5~32.6米/秒)称为强热带风暴;风力在12级(3⒉7米/秒)或以上的称为台风。

从高空往下看,台风是一个近于圆形的大气涡旋。其中最引人注意的是它中心的那个小黑点,气象学家称它为台风眼。它是狂风暴雨包围中的一块“静地”,这里碧空无云,风和日丽。台风眼的直径一般在30~50公里左右,通常随着台风的增强,眼有逐渐缩小的趋势。另一个引人注意的就是那几条螺旋状云带,它们直接卷入台风内部,在台风眼周围则形成圆弧状云带。台风的强风区出现在低空围绕着台风眼的一个环状区域内,其宽度约100公里左右。台风中最强的上升暖湿气流在此发展,并形成深厚浓密的积雨云墙。台风的最大风速和最强暴雨往往集中出现在这个环状区域中。台风警报中常说“台风中心附近最大风力”,而不说“台风中心最大风力”,就是因为“台风最大风力”并不出现在中心(即台风眼)。环状区域之外,台风边缘之内称为台风的过渡区和外围区,在那里同样存在着不同程度的狂风暴雨。尤其在台风的东北象限,一般风雨之猛烈超过其他方位,通常称为台风的危险半圆。

台风气流方向在南、北半球正好相反。在北半球的台风,低空气流是围绕台风眼作逆时针方向旋转,高空是顺时针方向旋转;在南半球的台风,低空气流为顺时针旋转,高空为逆时针旋转。但除旋转方向外,其构造南、北半球如出一辙。

台风形成后其尺度大小不一。超级大台风其直径可达上千公里,微型小台风直径仅200余公里。在垂直方向上,云墙顶部高达12公里以上。有的台风构造很奇妙。在台风前进方向边缘的前沿,存在一条数百公里长的弧状飑线。飑线中存在强烈的不稳定对流运动,其风雨强烈和破坏的程度往往不亚于台风本体。有的台前飑线竟携带了数个小尺度的水龙卷。台风登陆前,飑线和一排水龙卷先对登陆地区造成重灾,随之台风在同一地区登陆肆虐,灾上加灾。有的台风虽无飑线,但本身携带龙卷登陆,其灾害也将显著超过一般的台风。袭击我国的台风,常发生在5~10月,以7、8两月最为频繁。

大气中除热带气旋外,以涡旋形态存在的灾害性天气系统很多,如龙卷风、沙尘暴、海龙卷、温带气旋等。但其构造决然不同。前三者与热带气旋相比,尺度要小得多。后者与热带气旋大小相仿,但性质迥异。热带气旋中心是暖的,温带气旋是冷的;热带气旋中心轴线是垂直的,温带气旋轴线随高度急剧向西北倾斜;热带气旋大风区出现在低空中心附近的环状区域中,温带气旋大风区出现在高空气旋外围,呈带状分布;热带气旋不能生成和长时间地维持在陆地上,而温带气旋却可以在陆地上生成、维持和发展。

(二)台风的形成

台风的主要能源是潮湿炎热的空气凝结所释放的潜热。根据统计,在海水温度达到27.5℃以上的洋面,台风才有可能形成。北太平洋西南部在7~9月份海面温度最高28°C,等温线在东经165°以西达到北纬 30°附近,故台风多在初秋时发生。

台风产生的第二个条件是大气环流的作用。大气环流产生的条件之一是在低层环流中存在着气流辐合,因为气流辐合是大量空气上升而释放潜热能的必要机制。在低纬度能够形成辐合的主要是赤道辐合带和东风波两种形式。

赤道辐合带是北半球东北信风和南半球东南信风汇合的地带。夏季赤道辐合带移向北半球,南半球东南信风越过赤道,受偏向力的作用在北半球变成西南气流,故赤道辐合带在夏季表现为东北气流和西南气流之间的汇合带。这个汇合带中气压较低,又可称为赤道槽。赤道槽中对流发展,多雷阵雨天气。东风波是副热带高压南侧东北信风带中的波动,在气压场上是一个东北—西南向的倒槽,槽前(西)为东北风,槽后(东)为东南风。东风波比较深厚,在500百帕面以上对流层高层也很明显,移动速度约为21千米/小时。根据统计,东风波中约有25%可能发展成为台风。

由于辐合带和东风大都出现在副热带高压的东风带内或其南沿,因此,副热带高压的南北位置对台风生成的影响很大。北半球最主要的副热带高压是北太平洋副高和北大西洋副高以及位于亚洲大陆南部的南亚高压。影响台风生成的是北太平洋副高,北大西洋副高西南沿是另一种热带气旋—飓风的活动地区。

(三)台风的危害

台风给广大的地区带来了充足的雨水,成为与人类生活和生产关系密切的降雨系统。但是,台风也总是带来各种破坏,它具有突发性强、破坏力大的特点,是世界上最严重的自然灾害之一。

台风的破坏力主要由强风、暴雨和风暴潮三个因素引起。

①强风。台风是一个巨大的能量库,其风速都在17米/秒以上,甚至在60米/秒以上。据测,当风力达到12级时,垂直于风向平面上每平方米风压可达230公斤。

②暴雨。台风是非常强的降雨系统。一次台风登陆,降雨中心一天之中可降下100~300毫米的大暴雨,甚至可达500~800毫米。台风暴雨造成的洪涝灾害,是最具危险性的灾害。台风暴雨强度大,洪水出现频率高,波及范围广,来势凶猛,破坏性极大。

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