热带气旋:影响与危害

  2013年11月,台风海燕席卷过后,菲律宾的塔克洛班市成为一片废墟。这也证实气旋和地震两种自然现象是极具破坏性的。针对于此,已有专业气象设备在全世界范围加以监控,向涉及相关风险的人群发出警告。然而,我们依然要做好万全准备来面对这可怕的灾难。

1.   热带气旋的影响

  每一年,气旋、台风以及飓风都会影响到全世界众多国家。随之到来的强风、强降雨、巨浪和风暴潮则带来了严重的人员伤亡和物质损失。这些危险现象出现的位置不仅仅是在岛屿和海岸附近。即便像是稍加缓和的飓风,有时也会通过洪水和和山体滑坡对距离海洋数百公里的内陆造成一定破坏。

环境百科全书-热带气旋-洪水
图1. 1991年4月气旋过后,孟加拉国的戈尔诺普利河附近洪水泛滥。

在过去的五十年里,热带气旋已造成近乎一百万人死亡。原因在于易受灾地区的人口正不断增长。这一方面是由于发达国家人们对阳光的向往(会向这些地区迁移或者前往旅游),另一方面由于那些地区人口普遍增长。在发达国家,因为预测的改善,死亡人数已显著降低。但与此同时,灾难破坏的平均成本急剧上升。比如于2005年8月,卡特里娜飓风席卷了新奥尔良,并造成了至少1000亿欧元的损失。在人口伤亡方面,受灾最严重的地区是孟加拉国。当地的两次飓风分别出现于1970年11月和1991年4月,都夺去了二十万余人的生命。1998年10月洪都拉斯尼加拉瓜的米契飓风,2008年缅甸的纳吉斯热带风暴对伊洛瓦底江三角洲的破坏,以及2013年菲律宾的台风海燕,均造成数万人死亡。

环境百科全书-热带气旋-飓风灾害
图2. 1998年10月,在特古西加尔巴街上,人们正清理着米契飓风所致的滑坡废墟。
(来源: http://s.hswstatic.com/gif/worst-hurricanes-10.jpg )

  水分在海洋表面通过气流聚集,并凝结形成降水。在气旋中心附近100公里半径内,每天累积的降雨量约为10厘米。但对于剧烈活动和在某些特定区域内(如风眼墙或者多山地区),降雨量超过5到10倍也很常见。当气旋在地面着陆后,其表面粗糙度比海洋要高,并导致风速变慢,并且会在接近海岸的气旋象限中出现强烈的收敛。这使得气流上升更为剧烈,加速水分凝结且增加了降水。一般而言,着陆后风眼墙很快就会减弱。同时,外部范围带对这种过渡更为抗拒,并通常会带来内陆的暴雨。

环境百科全书-热带气旋-洪水泛滥
图3. 2005年8月飓风“卡特里娜”过后,新奥尔良洪水泛滥。

  飓风是地球上最为强劲的一种自然灾害。在风眼墙下,它们通常超过200 公里/小时,也可以达到350公里/小时。只有龙卷风会产生更为强烈的风,但规模较小,持续时间更短。风的分布很少是对称的:就其在北半球南半球)的位移而言,他们通常在气旋右侧(气旋左侧更强烈。当旋风经过时,风携带的大小不一的碎屑便会呈抛射状击中裸露在外的物体。但造成最大破坏的不是持续性的风,而是通过强度和方向上的变化从而进行削弱物体结构。随着地形产生小规模(几公里)和局部更剧烈的环流,内陆的变化性也会增加。

环境百科全书-热带气旋-造成的危害
图4. 1974年圣诞节期间,澳大利亚北部的达尔文市被热带气旋“崔西”夷为平地(来源:https://s.yimg.com/ea/img/-/140824/cyclone_tracy_19vivve-19vivvs.jpg)
环境百科全书-热带气旋-危害
图5. 1974年圣诞节期间,澳大利亚北部的达尔文市被热带气旋“崔西”夷为平地(来源:https://s.yimg.com/ea/img/-/140824/cyclone_tracy_19vivve-19vivvs.jpg)

  海洋表面通过形成振幅可达十米的隆起对旋风作出回应。当风绕着气旋中心旋转时,其方向也会随之变化。当气旋移动时,由于来自不同方向的风所产生的波动叠加,它会产生危险的相交叉的隆起。当风以每小时200千米的速度吹过时,喷雾量就会变成一种水分饱和的雾,在离海洋表面数十米的上空聚集。海洋与大气之间的缓冲区在强旋风的演变中起着重要作用,减少了表面摩擦,限制了两种环境之间的能量交换。

环境百科全书-热带气旋-海浪
图6. 纳吉斯热带风暴期间(2008年5月),海浪侵袭伊洛瓦底江三角洲(缅甸)。
(来源:NASA地球观测站)

  在深水中,风和中心低压造成的摩擦导致海洋表面一个相对较小的升高,最多只有几十厘米。但在沿海浅水区,这会导致水位迅速急剧上升,就像海啸一样爆发“风暴潮”。它的振幅在北半球(南半球)位移的右边(左边)是最大的。轻型气旋大约导致1-2米的高度升高,但一些较为强烈的气旋导致会超过10米升高。风暴潮与天文潮的叠加产生了“风暴潮汐”。水深测量和来自海岸的反射可以局部地增加这种异常潮汐的振幅。取决于该地区的地形,海水可以渗入内陆数十公里以外。

2.   热带气旋的预测

环境百科全书-热带气旋-气象中心分布情况
图7. 区域专责气象中心的分布情况(英文简称“RSMC”)
(来源:blog.metservice.com/此信息由MetService免费提供。尽管如此,MetService没有与其关联,也不提供背书,且不参与该信息的呈现方式。)

  世界气象组织已为飓风监测和预报分配好了职责。五个“区域专业气象中心“(RSMC)在其职责范围内提供轨迹和强度预测。迈阿密区域专责气象中心(美国)负责北大西洋和北太平洋东部;其中留尼旺岛受法国气象局负责,监测印度洋西南部的情况;新德里专象中心(印度)着重监测阿拉伯海和孟加拉湾一带;东京专象中心(日本)监测着北太平洋西部的台风;太平洋西南部的波动则是在楠迪专象中心(斐济)的监管之下。北太平洋中部地区受夏威夷的檀香山专象中心负责。对印度洋东南部和澳大利亚北部的监视分布在澳大利亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚的一些中心区域。任何达到热带风暴标准的波动都会由相应的区域专责气象中心指定一个名称。除了破坏性最大的那些旋风,其余气旋的名称——通常是男性和女性的名——一般取自于预先确定并定期更新的名单。

  预测气旋的运行轨迹和演变是区域专业气象中心的主要任务。得益于改进过的观测数值模型,近几十年来,平均统计误差每年下降约1%。关于气旋中心位置的不确定性,从卫星图像推断,只相差了几十公里。至于预测方面,在预测期内,不确定范围数值每天增加约100公里。因此,仅能在大约100200300公里的范围内,预测到气旋在244872小时的位置。这些仅仅只是平均值,而预报的可靠性因气旋及其环境而异。此外,一些较大的偏差往往会比相对准备的预测对公众产生更大的影响。预测更慢以及更不稳定的轨迹是有一定难度的。由于气旋内部过程和与环境相互作用的复杂,在预测气旋强度、降水、波浪和潮汐振幅)方面的进展存在着局限性。

环境百科全书-热带气旋-轨迹
图8. 澳大利亚气象局于2015年11月28日对热带气旋突尼斯的轨迹进行了预报。灰色面积表示连续的成熟时间的不确定性增加范围。
(来源:http://la1ere.francetvinfo.fr/nouvellecaledonie/2015/11/29/cyclone-tuni-aux-samoa-inondations-et-glissements-de-terrain-310405.html)
环境百科全书-热带气旋-误差演变
图9. 气旋位置(左)及其强度(右)在不同时间段的年均误差演变。
(来源:http://www.nhc.noaa.gov/)

3. 风险的防范

环境百科全书-热带气旋-废墟
图10. 1989年9月17日,强大的热带气旋“雨果”经过瓜德罗普后,留下一片废墟。(来源:http://www. guadeloupe. franceantilles. fr/actualite/education-sante- environnement/ dossier-cyclone-en-guadeloupe/)

   气旋监测可能是天气预报对经济和社会影响最大的方面。一个关键问题是涉及到向安全当局和公众传递气象信息(观察到的气旋状况、预期的轨迹和演变)。预警程序必须事先明确让当局和民众有分级反应的不同级别。就损失和社会影响而言,经济和民间活动的中断、流离失所者的住宿、紧急救济的提供以及后续的灾后重建是主要任务。因此,有必要避免因低估或高估可能带来巨大后果的风险,以防削弱居民和官员对预测的信心。

环境百科全书-热带气旋-破坏
图11. 2002年1月22日,在气旋“迪纳”过境留尼汪岛后,当地的一片柳杉地受到了严重破坏。

  法国的一些海外领地正面临着热带气旋风险:如西印度群岛的瓜德罗普岛马提尼克岛、印度洋的留尼汪岛、太平洋的新喀里多尼亚波利尼西亚。在岛屿上,将受威胁区域的居民疏散开是几乎不可能的。因而重点只能放在确保民众和财产的安全。“专业气旋应急计划”定义了关于信息通知和专业服务动员方面的责任。其执行工作由国家代表(各部省长、各领土高级专员)根据当地法国外交部办事处的观察和预测决定和管理。

  飓风过后,灾后恢复需要迅速的行动和国家的大力支持,而这只有在发达国家才有可能取得一定成效。在其他地方,飓风留下的伤疤可能会持续数年。同时需要赔偿的巨大损失也会使保险公司陷入困境。考虑到索赔的规模(几亿到数百亿欧元),这些公司还与其他公司进行再保险。通过这样一场金融多米诺骨牌游戏,热带国家上空的气旋过境可以在伦敦、苏黎世、纽约或东京等较为风平浪静的市场引发经济风暴

 


参考文献和注释

封面图片www.commondreams.org

环境百科全书由格勒诺布尔阿尔卑斯大学出版——www.univ-grenoble-alpes.fr

引用本文:作者:Roux Frank(2019),《热带气旋:影响和风险》,环境百科全书,[en ligne ISSN 2555-0950] url : http://www.encyclopedie-environnement.org/?p=6960

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译者:韦乐田                    编审: 谭吉华             责任编辑:胡玉娇


环境百科全书由环境和能源百科全书协会出版 (www.a3e.fr),该协会与格勒诺布尔阿尔卑斯大学和格勒诺布尔INP有合同关系,并由法国科学院赞助。

引用这篇文章: ROUX Frank (2022), 热带气旋:影响与危害, 环境百科全书,[在线ISSN 2555-0950]网址: https://www.encyclopedie-environnement.org/zh/air-zh/tropical-cyclones-impacts-and-risks/.

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