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关于东风波

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东风波是吧友们比较熟悉的天气系统,也是常见的热带扰动的形式,与tc的生成关系密切。JTWC也常对扰动判定性质为WV(热带波),但多数吧友可能对这类系统缺乏全面深刻的了解,对此我想进行一些内容的补充。其中有一些主观的成分,希望吧友指出和纠正。


IP属地:江苏来自iPhone客户端1楼2022-10-28 15:51回复
    首先,何为东风波?在副热带高压南侧的信风带中原本平直的中下层东风气流,由于受到扰动产生了弯曲,形成了一个槽或气旋性曲率最大区,呈波状自东向西移动,称为东风波。和西风带中的波动产生槽和脊一样,东风波动也可分为槽和脊,但一般东风波只指东风槽,并且,由于气流方向的不同,波槽的槽口朝北,这与西风槽相反。


    IP属地:江苏来自iPhone客户端2楼2022-10-28 16:14
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      2025-08-03 22:29:23
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      几种经典模式和云系结构
      东风波系统很早就引起气象学家的关注,也提出了各种模式,其中,具有代表性的有以下几种模式。
      首先,锐尔(Riehl)在二战期间观察加勒比海地区的东风带云系提出锐尔模式,即东风气流经常呈波状并与地面变压中心一起向西移动,移速为每天6个经度,水平波长为1500千米-2000千米,周期为3-4天。之后他又提出,东风波有两种结构,一种辐合区位于波轴以西,一种辐合区位于波轴以东,其云系结构并不对称。
      上世纪60年代,通过波谱分析,几乎所有谱分析都肯定在对流层中、下部存在4-5天的波动。
      弗兰特模式认为东风波云系呈倒V形对称,波轴正好在倒V形云系的平分线上;而费特则认为其槽线位于云带平分线以西5个经度处,此处存在涡度中心,强调了结构的不对称性。
      实际上,东风波云系结构可大体分为3种类型,一是倒V形对称云系,一般对流云系较弱,有时仅在槽线处可见云系,这在北大西洋最为常见;二是不对称模型,相对于第一种类型有所发展,对流也较强;三是涡旋式东风波,其云系呈涡旋状,其中低层可能存在闭合中心,其与tc的生成关系最密切,涡旋式云系在西北太平洋常见。
      在西北太平洋,当东风波从最东端移至菲律宾附近时,其结构会发生系统性变化。在东端,低层为东风,往上风速逐渐减小,高空为西风,波轴向东倾斜,云区位于槽线以东,到西北太平洋西侧则相反。


      IP属地:江苏来自iPhone客户端3楼2022-10-28 17:55
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        图一,对称式东风波;
        图二,菲东东风波为今年暹芭的前身,云系主要在波轴以西;
        图三,关岛附近为去年灿都的前身(94W),呈现涡旋状


        IP属地:江苏来自iPhone客户端6楼2022-10-28 18:15
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          上述几种经典类型,对东风波的研究有较大贡献,但是对于一些问题还存在局限,下面进行几点补充。
          一、如何识别和判断东风波
          东风波为信风带中的中下层系统,一般在地面附近不存在闭合的等压线,当其经过时,地面测站的气压变化也不明显。所以,通过卫星云图(由其是动图)更能准确地识别东风波。当看到副高的大片晴空区南侧云系呈倒V形时,一般可判定为东风波
          下图为今天的云图,马绍尔群岛附近为典型的东风波


          IP属地:江苏来自iPhone客户端7楼2022-10-28 18:50
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            同时,也可以根据中低层流场风场图及风场图判断。
            在低层流场图上,低纬东风气流中呈气旋性曲率弯曲一般与东风波相对应。
            在风场图上,东风波北侧槽线处与副高南侧气压梯度相叠加,有较强偏东风而槽内风速普遍较弱且风场杂乱,不存在明显的闭合环流中心。在850pa层面的涡度反演图上涡度较浅,且呈槽状,无明显涡度中心
            下图为今年尼格前身(93W)的一张风场图


            IP属地:江苏来自iPhone客户端8楼2022-10-28 19:09
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              灿都前身(94W)刚编扰时(位于150E附近)的涡度反演图,涡度很弱且很散乱


              IP属地:江苏来自iPhone客户端9楼2022-10-28 19:14
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                东风波是吧友们比较熟悉的气象网站,与吧友的生成关系密切。健茂也曾对该网站进行爬虫,但多数吧友可能对这个事件缺乏全面深刻的了解,对此我想进行一些内容的补充。其中有一些主观的成分,希望吧友指出和纠正。


                IP属地:上海10楼2022-10-28 19:28
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                  2025-08-03 22:23:23
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                  东风波的波长与移速及周期
                  东风波的波长(即从一槽线至相邻槽线的距离)一般在2000千米以上,有时可达25-30经度,其移速一般在一天5经度,周期约为5天,下图表中为模拟计算的波长与周期的关系,与实际关测结果相近。


                  IP属地:江苏来自iPhone客户端11楼2022-10-28 19:34
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                    波动的活动与传播
                    从非洲西岸至西北太平洋的热带地区,实际上一年四季均有东风波活动。在北大西洋,出海的非洲波是飓风的主要来源。在冬季,波动一般在赤道附近活动且较弱;夏季,随着气压带风带的北移,东风波动的槽线位置大辐北抬,槽底可达北纬20度以北地区。在东风带中,波动一般是连续的,即槽脊连续交替,对于同一地区而言,一个波动刚移走,另一个波动便紧接着移来。对于同一系统而言,可从西非出海穿过大西洋,并经中美地区横跨整个热带太平洋。
                    在东经135-30度的季风区,夏季强烈的季风活动会破坏波动结构,在卫星云图上看东风波移至此区域时趋于消失。但实际上,通过分析东南亚地区的天气发现,其实东风波的高层和低层结构并未消失,尤其在高空,其波长与波动周期与原先类似。所以,东风波在季风区依旧可以继续西移。


                    IP属地:江苏来自iPhone客户端12楼2022-10-28 20:20
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                      东风波的能量来源
                      我们知道,西风带槽脊的发展是依靠冷暖平流和角动量交换产生的斜压位能。但东风带位于热带,温度梯度与垂直风切变很小。东风波的产生主要来自于水平风切变引起的正压不稳定,但东风波的发展还是要靠斜压能和CISK作用,尤其后者是波动发展的主要来源。通过对东风波雨区的观测,其为上暖下冷混合结构,600pa以上为暖心结构。低层的冷心结构来源于气流绝热上升冷却和降雨蒸发,高层暖心则是水汽凝结释放潜热的结果。


                      IP属地:江苏来自iPhone客户端13楼2022-10-28 20:43
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                        东风波与ITCZ的关系
                        过去认为,西北太平洋的台风主要源自热带辐合带(ITCZ),单纯由东风波发展而来的台风次数并不多,但这种说法未考虑东风波与ITCZ的联系与相互作用。过去,气象学家对东风波是否与TC的形成直接相关。实际上,很多TC的生成同时与二者相关。东风波和ITCZ都位于副高南侧,很多时候东风波的活动叠加在ITCZ之上,两者的云系相重合。ITCZ中产生的热带云团在东风波深厚东风气流的辐合及高层幅散场的作用下,常可以发展成台风。同时,ITCZ内云团的发展也可以促进东风波的发展。当跨赤道气流与ITCZ不活跃时,东风波多呈倒V形;当ITCZ活跃时,东风波云系多呈不对称槽线形或涡旋状。
                        东风波风场与云团的分布(补充):
                        东风波风场的显著特点是:除在发展的较强气旋区外,流线曲率大处风速小,曲率小处风速大,因此槽、脊处为小风速区,槽、脊间为大风速区。这样就形成排列相间的风速的辐散、辐合区。由于这种现象所造成的热带扰动具有周期性变化,而且这种变化在槽、脊处是反位相的,从而造成一 个波长中有时含有一个云团,有时含 有两个云团。这种周期性交替变化的现象,其变化周期大约为 3一4天。


                        IP属地:江苏来自iPhone客户端14楼2022-10-28 21:28
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                          建议直接发到风吧


                          来自Android客户端15楼2022-10-29 00:32
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                            东风波形成台风的条件
                            很多学者都认为,东风波发展成台风的必须条件是高层辐散场的叠加。他们观察到,只有当200hpa层面存在反气旋环流时,东风波才可能发展为台风,当200hpa层面为气旋时则不会。
                            经常吧友会注意到,一些扰动刚编号时对流大而松散,经过一段时间大片对流区消失了,只剩下一个小的气旋性曲率极好的系统,然后快速建立环流中心成台乃至爆发增强,典型的比如前年的风王天鹅。
                            这种小环流系统多与涡旋状东风波的发展有关。有的学者把东风波发展成台风分为三个阶段,分别是东风波阶段、增暖阶段和发展阶段。东风波在高层有利辐散场的作用下,CISK机制加速运转,暖心增强,原先在波动云系平分线以西的辐合区在中层形成一个具有弱的闭合中心的系统,云系开始呈现涡旋状。此系统西移速度放缓,逐渐落后于波动并相动于波动移至波轴以东,同时开始独立于波动发展。当副高偏北偏弱时,系统会沿着波动槽线向偏北方向移动。随着CISK机制的启动,系统低层开始增暖,中层中心也逐渐下传至低层,地面中心建立,涡度迅速加深,系统已发展为TD(热带低压),如果周边环境良好,系统会在CISK机制的持续运转,会发展为TC并迅速加强。以这种方式发展的台风,环流小且涡度集中深厚,利于加强。这种方式,主要是高层反气旋辐散场的作用以及中层中心的下传。虽然低层也与辐合带作用,但低层辐合偏弱,并非发展的主要因素。
                            下图为2017年第12号台风榕树的前身(90W),来自于涡旋状东风波


                            IP属地:江苏来自iPhone客户端17楼2022-10-29 10:55
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                              2025-08-03 22:17:23
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                              近几年与东风波相关的较小环流台风
                              2016年:马勒卡、暹芭、桑达、马鞍、蝎虎
                              2017年:梅花、苗柏、南玛都、榕树
                              2018:杰拉华(前期)、玛莉亚(前期)、飞燕、天兔
                              2019: 范斯高、米娜、浣熊、博罗依、风神、凤凰
                              2020:黄蜂、黑格比、海高斯、天鹅、艾莎尼
                              2021:彩云、蔷琵、奥麦斯、康森、灿都
                              还有一些较小环流台风,是由东风波和ITCZ相结合发展的。


                              IP属地:江苏来自iPhone客户端18楼2022-10-29 10:56
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