臺(tái)風(fēng)眼越清，破壞力越強(qiáng)。這句流傳在氣象界的經(jīng)驗(yàn)之談，背后隱藏著大自然驚人的物理規(guī)律。

01

臺(tái)風(fēng)眼，風(fēng)暴的中心奇跡

臺(tái)風(fēng)眼是成熟熱帶氣旋中心形成的近似圓形的晴空少云區(qū)域，平均直徑約40公里，最小僅有10-20公里，大的可達(dá)100-150公里。這個(gè)特殊區(qū)域位于臺(tái)風(fēng)幾何中心，水平切面上呈現(xiàn)對(duì)稱環(huán)形結(jié)構(gòu)，被眼壁云墻和外圍螺旋雨帶環(huán)繞。

在臺(tái)風(fēng)眼內(nèi)，水平風(fēng)力驟減至靜風(fēng)狀態(tài)，中心氣壓顯著低于外圍區(qū)域，常伴隨晴朗天氣與可見(jiàn)星象的特殊現(xiàn)象。然而，這種平靜只是假象——臺(tái)風(fēng)眼四周是高聳的云墻，即臺(tái)風(fēng)眼壁，一般厚幾十公里，是臺(tái)風(fēng)中上升氣流最強(qiáng)、風(fēng)雨最猛烈的地方。

云墻內(nèi)外，咫尺之間天氣截然相反，卻又和諧地并存著，堪稱自然界中的一個(gè)奇跡。當(dāng)臺(tái)風(fēng)眼經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)20分鐘至1小時(shí)的短暫風(fēng)平浪靜現(xiàn)象，但這只是暴風(fēng)雨前的寧?kù)o。

02

清晰臺(tái)風(fēng)眼

高強(qiáng)度風(fēng)暴的標(biāo)志

氣象學(xué)家通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)眼的清晰度與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度之間存在顯著相關(guān)性。當(dāng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度較高時(shí)，眼區(qū)無(wú)云或少云覆蓋，形態(tài)以圓形為主；當(dāng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度較弱時(shí)，眼區(qū)界限模糊，可能被高而厚的對(duì)流云蓋遮蔽。

對(duì)同一個(gè)臺(tái)風(fēng)而言，臺(tái)風(fēng)眼越大，強(qiáng)度反而相對(duì)較弱。最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)往往是清晰可見(jiàn)的小圓眼，臺(tái)風(fēng)在加強(qiáng)的過(guò)程中，隨著自身旋轉(zhuǎn)速度的增加，眼區(qū)往往會(huì)逐漸收縮。

2018年的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”在太空中俯瞰，形態(tài)渾圓，結(jié)構(gòu)完整，眼區(qū)清晰，美的驚人。然而在這美麗背后卻是致命的危險(xiǎn)——它與“威馬遜”等超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)一樣，都有著優(yōu)美的形態(tài)和極強(qiáng)的殺傷力。

“威馬遜”是有紀(jì)錄以來(lái)登陸我國(guó)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，造成廣東、廣西、海南、云南4省區(qū)1009.9萬(wàn)人受災(zāi)。

03

力學(xué)機(jī)制，平衡與破壞的藝術(shù)

臺(tái)風(fēng)眼的形成是旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力與向心風(fēng)力平衡的結(jié)果。臺(tái)風(fēng)內(nèi)的風(fēng)呈逆時(shí)針?lè)较虼祫?dòng)（北半球），使中心空氣發(fā)生旋轉(zhuǎn)，由此造成的離心力與向中心旋轉(zhuǎn)吹入的風(fēng)力互相平衡抵消，使得強(qiáng)風(fēng)無(wú)法向中心聚合，從而形成臺(tái)風(fēng)中心幾十公里范圍內(nèi)的無(wú)風(fēng)現(xiàn)象。

空氣下沉增溫導(dǎo)致云層消散是臺(tái)風(fēng)眼形成的另一關(guān)鍵機(jī)制。下沉氣流壓縮增溫使相對(duì)濕度下降約30%，云系逐漸蒸發(fā)形成晴空區(qū)。這一過(guò)程需持續(xù)6小時(shí)以上的穩(wěn)定環(huán)流才能形成閉合眼區(qū)。

隨著臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加，旋轉(zhuǎn)速度加快，離心力增強(qiáng)，眼區(qū)收縮更加緊密，形成清晰邊界。這種平衡極為脆弱，一旦被破壞，臺(tái)風(fēng)眼也會(huì)隨之改變甚至消失。

04

眼壁置換

風(fēng)暴的自我增強(qiáng)

“眼壁置換”是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)發(fā)展過(guò)程中的結(jié)構(gòu)調(diào)整階段，通常出現(xiàn)在很強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)中。這一過(guò)程是在原有的眼壁（內(nèi)眼壁）外圈形成新的眼壁（外眼壁），之后內(nèi)眼壁逐漸減弱崩潰，外眼壁不斷加強(qiáng)并最終成為新的眼壁。

在置換過(guò)程中臺(tái)風(fēng)可能會(huì)暫時(shí)減弱，臺(tái)風(fēng)眼變得不清晰，但置換成功后強(qiáng)度又會(huì)增強(qiáng)。2024年臺(tái)風(fēng)“摩羯”的實(shí)例顯示，眼壁置換過(guò)程中眼區(qū)直徑會(huì)收縮至20公里以下并重新擴(kuò)大，形成更加完善的結(jié)構(gòu)。

這種過(guò)程類似于風(fēng)暴的“自我革新”，通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整獲得更強(qiáng)威力。當(dāng)臺(tái)風(fēng)完成眼壁置換后，往往會(huì)出現(xiàn)更加清晰、規(guī)整的臺(tái)風(fēng)眼，標(biāo)志著風(fēng)暴能量的進(jìn)一步增強(qiáng)。

05

死亡凝視

清晰臺(tái)風(fēng)眼的致命威脅

清晰的臺(tái)風(fēng)眼意味著臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度極大，結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱且組織嚴(yán)密。當(dāng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度極高時(shí)，眼區(qū)中心下沉氣流增強(qiáng)，足以抑制云層發(fā)展，形成明顯的晴空區(qū)。眼越清晰規(guī)則，通常意味著臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度越大、環(huán)流結(jié)構(gòu)越強(qiáng)健。

這種“死亡凝視”帶來(lái)的威脅主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：極端風(fēng)速、風(fēng)暴潮和降水強(qiáng)度。臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速半徑通常位于臺(tái)風(fēng)眼墻附近，是強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)的頻繁區(qū)，也是臺(tái)風(fēng)中最具破壞力的區(qū)域。清晰臺(tái)風(fēng)眼往往對(duì)應(yīng)更低的中心氣壓，與外圍形成更大氣壓梯度，驅(qū)動(dòng)更強(qiáng)風(fēng)力。

臺(tái)風(fēng)眼內(nèi)雖是好天氣，但海上的浪潮卻非常洶涌。這是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)中心的氣壓均比四周低的緣故。因此在臺(tái)風(fēng)登陸的地方，往往引起很高的浪潮，造成很大的損害。

內(nèi)核尺度小的臺(tái)風(fēng)比大臺(tái)風(fēng)具有更強(qiáng)的降水強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)風(fēng)登陸前后，小臺(tái)風(fēng)比大臺(tái)風(fēng)具有更強(qiáng)的降水強(qiáng)度，這一方面是因?yàn)閮?nèi)核尺度小的臺(tái)風(fēng)不易受到陸地影響，有利于登陸前臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度維持。

06

科學(xué)監(jiān)測(cè)，應(yīng)對(duì)風(fēng)暴之眼

隨著氣象衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，人類現(xiàn)在能夠更早地識(shí)別出臺(tái)風(fēng)眼的特征，從而準(zhǔn)確判斷臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。氣象衛(wèi)星每時(shí)每刻都盯著海面的一舉一動(dòng)，就連臺(tái)風(fēng)的“美丑”都看得一清二楚。

國(guó)家衛(wèi)星氣象中心利用風(fēng)云四號(hào)等衛(wèi)星進(jìn)行分鐘級(jí)高分辨率監(jiān)測(cè)，中央氣象臺(tái)聯(lián)合沿海各省氣象部門，借助雷達(dá)、浮標(biāo)站等多源數(shù)據(jù)，24小時(shí)緊盯臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度變化，滾動(dòng)發(fā)布預(yù)警信息。

在看臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)圖時(shí)，公眾應(yīng)注意臺(tái)風(fēng)路徑的“包絡(luò)線”，即圖中扇形陰影區(qū)域，它代表著臺(tái)風(fēng)中心未來(lái)移動(dòng)路徑的70%概率范圍的集合。實(shí)際上臺(tái)風(fēng)的影響范圍只會(huì)比這個(gè)陰影更大。

臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)不是一個(gè)點(diǎn)，而是圍繞臺(tái)風(fēng)中心旋轉(zhuǎn)、展開(kāi)的一個(gè)大氣環(huán)流，在臺(tái)風(fēng)中心以外的地區(qū)出現(xiàn)比臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過(guò)的地區(qū)更大的風(fēng)雨影響也是有可能的。因此，防御臺(tái)風(fēng)不應(yīng)只關(guān)注登陸地點(diǎn)，而應(yīng)關(guān)注整個(gè)可能受影響區(qū)域。

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編輯｜張毅

主編｜黎坤

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