颱風被槽線勾走? - 颱風討論

※ 引述《m319a410 (∵青↗零∴嘉↘諺~R~㊣~c)》之銘言：
: 常常聽到颱風會被西風槽勾走
: 像之前辛樂克就是西風槽位置偏北沒勾到才來台灣的
: 薔蜜應該也是出海後被日本的槽線併入而帶走的
: 那為什麼西風槽(槽線)會將帶走熱帶氣旋勾走呢?
: 他們處於同一尺度嗎?如果是又是為什麼?還是有什麼其他原因?
: 請教各位~

這個問題其實是大哉問~真的要解釋起來可能要把動力學從頭講起..XD

簡單來說是跟槽前槽後的"渦度平流"有關

渦度平流是渦度方程中的一項~也是讓槽線水平移動的最重要因素

一般我們所講的西風槽是指700~500百帕層~等高線往南呈現V字型的區域

從等高面上來看呈現往地面"凹陷"的情況

也就是厚度相對於同一平面其他區域來得比較低

高層氣流(地轉風)順著這個等高線V字區域流動時~氣流會作一個逆時針的移動

也就是相當於產生了正渦度~這個渦度是垂直方向的渦度(圍繞Z軸)

沿著X-Y平面(這邊假設為地平面)方向展現

經常會順便分析在500百帕層天氣圖上的渦度就是這個東西

從地轉平衡的觀點~正渦度越大的地方~氣層厚度會越低 (公式推導先省略..XD)

我們經常在講的槽線加深就是指槽的正渦度越明顯~氣層厚度越低

而經常最低點(渦度最大點)會位於V字的底部尖端處

以最白話的語言來說就是那個地方氣流逆時針轉的最厲害~加速繞過

再來就可以來解釋何謂"渦度平流"

氣象學上的"平流"指的是某一物理量在風(氣流)流動方向上的變化情況

因此渦度平流就是指渦度在氣流方向上的變化情況

剛剛提到槽線最大的渦度是位於V字的底部

因此當氣流從西向東經過槽線時其渦度變化是 小~大~小 的過程

一般將渦度由小往大方向流動稱為"負渦度平流"~即該區域渦度會隨時間減小

而渦度由大往小方向流動稱為"正渦度平流"~即該區域渦度會隨時間增大

因此可以看出槽後是"負渦度平流"~槽前是"正渦度平流"

而上面也講過~渦度增大會造成氣層厚度的減小~相反的渦度減小(負渦加大)會增厚

所以也可以得出槽線前方的正渦平流會讓氣層厚度減小(氣壓下降)

槽線後方的負渦平流會讓氣層厚度加大(氣壓上升)

槽線既然是一個凹下去的低處~那麼自然會不斷的往氣壓降低的地方位移

這樣一來就產生了槽線的"移動"

槽前氣壓是下降的趨勢~這也代表了會對原本存在該處的高壓產生干擾

破壞高壓的負渦度~使氣壓下降~因此而會造成高壓的"東退"或"斷裂"

如果高壓後退或斷裂的地方正好是在颱風之類的低氣壓北方

則一般都會繼續往颱風的右側調整擴張~

因為一方面颱風剛剛經過~這個區域的氣壓原本就是上升的

另一方面是颱風環流以及地轉調整的二次環流效應也會讓這邊的負渦度上升

所以高壓會很自然的在後退之後往颱風右側區域調整

這樣一來會給予颱風往北的引導力量~完成了颱風轉向的因素條件之一

另一個就是槽線本身~因為它是正渦度而且是高度較低~氣壓較低的東西

颱風也是同樣的性質~一但條件合適~兩個系統也是會"互相連接"在一起的

等高線等壓線甚至渦度都可能會相連

在槽線繼續前進的情況下~颱風很容易就跟著走~完成了颱風轉向的因素條件之二

加上第一個因素~也就是高壓的推力幫忙

通常颱風都是會順利轉向的~也就出現分析文中很口語化的"被勾走"的情況

其實還可以加上溫度場的變化來講

簡而言之就是槽後的冷平流將有助於槽底正渦度的加深

並且因而推動槽線往前移動

颱風本身是"逐暖而進"的系統~因此會跟著暖區被推動而偏轉方向

這一個作用牽扯到渦度方程中的另一個重要項~也就是"斜壓項"的問題

也就是因為相同背景下~等壓線跟等溫線有交角(不平行)時

同一等壓面(高度面)不同位置的空氣質點受力會不相同

不平均的情況下造成空氣質點的打轉而引發渦度的變化

冷平流的作用是在於使大氣產生斜壓~並且會幫助打轉現象的進行造成渦度加大

這真的比較複雜一些~有時間的話再慢慢來談

先簡單供參考囉~


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