每個颶風季節,同樣的問題都會重新出現:一群海洋雷暴如何變成能摧毀海岸線的風暴?美國國家海洋與大氣管理局 (NOAA) 和世界氣象組織 (WMO) 發佈了用於全球追蹤這些系統的物理步驟和分類規則。
風暴形成所需的成分
根據 NOAA 的大西洋海洋與氣象實驗室 (AOML),熱帶氣旋需要海面溫度至少為 80°F (27°C) 的海水,這種溫暖向下延伸約 150 英尺。上方的大氣必須隨著高度快速冷卻,以允許雷暴發展,中層必須有足夠的水分,以便乾燥空氣不會阻止上升雲的形成。
還有另外兩個條件很重要。垂直風切變——表面和上層大氣之間風速和方向的變化——必須保持低位,否則它會傾斜並撕裂發展中的風暴。系統必須距離赤道足夠遠,根據 AOML,通常至少 300 英里,以便科里奧利效應施加圍繞中心組織風暴的旋轉。這就是為什麼颶風本質上永遠不會在赤道正上方形成。
從擾動到颶風:四個階段
NOAA 的國家颶風中心根據風速將熱帶氣旋發展分類為一系列階段,如 NHC 詞彙表中定義的並由 NOAA/AOML 描述的那樣。
- 熱帶擾動:水蒸氣凝結成雲形成一群雷暴,釋放熱量使周圍空氣變暖並導致其上升,在其後拉入更多濕潤空氣。
- 熱帶低氣壓:一旦圍繞環流組織的風速達到約 25–38 英里/小時,該系統被分類為低氣壓。NHC 詞彙表將正式上限設置為 33 節 (38 英里/小時)。
- 熱帶風暴:根據 NHC 詞彙表,一旦持續風速達到 34–63 節 (39–73 英里/小時),該系統被命名並分類為熱帶風暴。
- 颶風:根據 NHC 詞彙表,一旦最大持續風速達到 64 節 (74 英里/小時),風暴正式成為颶風。
颶風如何增強
隨著熱帶風暴加強,其雷暴組織成螺旋帶,供給一個稱為眼牆的深對流環,AOML 解釋說,眼牆含有風暴最強的風。在該環內,空氣在相對平靜、清晰的眼中下沉,風暴形成溫暖核心——位於其中心的異常溫暖的空氣柱,進一步降低中心氣壓並推動額外加強。來自溫暖海水的熱量和水分的持續輸入維持了這個引擎;當風暴移動到較冷的水上或吸入乾燥空氣時,它會減弱。
薩菲爾-辛普森量表:僅按風排級
一旦風暴成為颶風,美國國家颶風中心 (NHC) 根據薩菲爾-辛普森颶風風力等級對其進行排級,這是一個基於最大持續風速的 1 至 5 級量表。
薩菲爾-辛普森颶風風力等級 (NHC)| 等級 | 風速 (英里/小時) | 風速 (公里/小時) |
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| 1 | 74–95 | 119–153 |
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| 2 | 96–110 | 154–177 |
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| 3 | 111–129 | 178–208 |
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| 4 | 130–156 | 209–251 |
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| 5 | 157 或更高 | 252 或更高 |
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NHC 將第 3、4 和 5 級分類為「大颶風」,表示風損害處於量表嚴重程度的高端。該機構明確表示該量表僅涵蓋風:它「不考慮其他可能致命的危害,例如風暴潮、降雨洪水和龍捲風」,並指出任何級別的颶風,包括熱帶風暴,都可能造成危險的風暴潮和洪水。
同一風暴,不同名稱:全球分類
物理現象在全球是相同的,但命名和預警責任根據 WMO 協調按海洋盆地分開。NOAA/AOML 指出,風暴在大西洋和東/中太平洋稱為颶風,在西北太平洋稱為颱風,在南太平洋和印度洋稱為氣旋。
WMO 熱帶氣旋計畫將預報和命名職責分配給指定的區域專門氣象中心 (RSMCs) 和區域機構:RSMC 邁阿密 (NHC) 在 RA IV 颶風委員會下涵蓋大西洋和東太平洋;RSMC 東京 (日本氣象廳) 在 ESCAP/WMO 颱風委員會下涵蓋西北太平洋;RSMC 新德里涵蓋北印度洋;RSMC 留尼汪涵蓋西南印度洋;RSMC 納迪與區域熱帶氣旋警告中心一起涵蓋南太平洋和東南印度洋,根據 WMO 社區平台。
盆地之間的一個關鍵技術差異是如何測量持續風。NHC 詞彙表將最大持續表面風定義為 10 米海拔高度的最高一分鐘平均值——NHC 和美國聯合颱風警告中心使用的標準。大多數其他國家氣象機構遵循 WMO 指導並改用 10 分鐘平均值,這通常會為相同風暴產生較低的峰值,因為較短的平均時間窗口捕捉持續風內更高的陣風。
為什麼在跨盆地比較風暴時這很重要
由於平均方法的差異,東京報告的颱風風速數據和美國機構使用一分鐘平均值報告的相同風暴將不匹配,即使描述的是相同強度。讀者在比較大西洋、太平洋和印度洋盆地之間的風暴強度時,應在直接比較數字之前檢查使用的是哪種平均標準和哪種分類等級——薩菲爾-辛普森或日本等國家級別。
