今年入夏以來,熱浪一波接一波地襲擊中國(guó)各個(gè)地區(qū),可能受氣候影響,今年夏天的臺(tái)風(fēng)好像有一點(diǎn)點(diǎn)“異常”。
根據(jù)中國(guó)天氣網(wǎng)的消息,今年西北太平洋和南海共有6個(gè)編號(hào)臺(tái)風(fēng)生成,其中只有一個(gè)登陸了中國(guó)(3號(hào)臺(tái)風(fēng)暹芭),相較于往年平均值,臺(tái)風(fēng)的生成數(shù)量少了2.5個(gè),而登陸中國(guó)的臺(tái)風(fēng)數(shù)量則少了1.8個(gè)。
雖然臺(tái)風(fēng)具有很強(qiáng)的破壞力,但是它也會(huì)帶來巨量降水,以及給高溫天氣降降溫,所以現(xiàn)在很多氣象研究人員都在擔(dān)心臺(tái)風(fēng)會(huì)不會(huì)繼續(xù)“異?!毕氯?。
我小時(shí)候生活在海邊的小山村里,印象中的夏天真的是隔三岔五會(huì)有臺(tái)風(fēng),在我們那邊有一個(gè)比較有意思的說法:再猛烈的臺(tái)風(fēng)只要聽到雷聲就會(huì)停止。老人們認(rèn)為,那是雷公出來遏制風(fēng)婆放風(fēng)了。
那么,這種說法真的有科學(xué)依據(jù)嗎?打雷真的能抑制臺(tái)風(fēng)嗎?
簡(jiǎn)單地說是有一定道理,只要我們了解打雷,以及臺(tái)風(fēng)的形成原理就能知道究竟是怎么回事了。
圖源:Maxime Raynal
打雷背后的科學(xué)?
我們經(jīng)常主觀認(rèn)為閃電比雷聲要更快發(fā)生,其實(shí)兩者是幾乎同時(shí)發(fā)生的,只是音速比光速慢很多而已。
閃電比我們想象的要強(qiáng)大很多,它攜帶巨額能量,當(dāng)發(fā)生閃電的時(shí)候,它會(huì)把路徑周圍的空氣加熱到28000攝氏度以上——是太陽(yáng)表面溫度的三倍。
這種過熱的空氣會(huì)在閃電的路徑上生成一個(gè)真空的共振管,然后附近的空氣迅速膨脹和收縮,從而產(chǎn)生音爆,也就是說我們聽到的雷聲本質(zhì)就是一個(gè)音爆。
音爆是聲音的極限值,所以雷聲都很響亮,如果閃電的足夠猛烈的話,雷聲會(huì)先以沖擊波的形式運(yùn)行一段距離,然后再發(fā)出聲音,讓同樣距離的目標(biāo)受眾聽到更響亮的聲音,據(jù)信雷聲最多可以傳播40公里之遠(yuǎn)。
我們知道雷暴天氣一般都只發(fā)生在夏天,這是因?yàn)槔妆┑男纬尚枰獜?qiáng)對(duì)流才行,只有在夏天足夠熱的時(shí)候才能形成。
之所以需要強(qiáng)對(duì)流天氣才能有閃電,是因?yàn)橹挥羞@種情況下,云層中才能產(chǎn)生足夠的電荷。
地面在太陽(yáng)的暴曬下逐漸升溫,同時(shí)空氣攜帶足夠的水蒸氣上升,由于到了高海拔地區(qū)溫度開始下降,水蒸氣開始冷凝產(chǎn)生小水滴。
圖源:知天氣象
同時(shí),由于夏天的地面足夠熱,它產(chǎn)生的上升氣流非常強(qiáng),所以會(huì)將小水滴推向更高的地方,以至于溫度低到將小水滴變成冰晶或者更大的冰粒。
隨著上升氣流的減弱,同時(shí)冰粒變得足夠重,在重力的作用下開始下降,這時(shí)候上升的水滴和冰晶會(huì)與下降冰粒發(fā)生碰撞。
這個(gè)相互碰撞摩擦的過程會(huì)釋放出正電荷和負(fù)電荷,就像我們冬天搓手會(huì)產(chǎn)生靜電一樣。帶正電荷的較輕的冰晶會(huì)繼續(xù)被推到云的頂部,而較重的帶負(fù)電荷的冰晶則沉到底部。
在最初階段,空氣可以將正負(fù)電荷隔離開來,但是隨著碰撞的繼續(xù),會(huì)有越來越多的電荷被釋放出來,直到空氣無法起到結(jié)緣作用,下沉的負(fù)電荷就會(huì)被云層中、地面上,以及周圍空氣中的正電荷吸引并結(jié)合,從而產(chǎn)生閃電。
簡(jiǎn)單地說,閃電就是由負(fù)電荷從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方引起的大電火花。
如果不是夏天的話,整個(gè)對(duì)流過程不會(huì)太強(qiáng)烈,在它釋放的電荷還不夠多的時(shí)候,雨水就已經(jīng)降下來了,所以不會(huì)打雷。
理解了打雷的原理之后,我們?cè)賮砜纯磁_(tái)風(fēng)。
臺(tái)風(fēng)形成示意圖,圖源:Eumetrain
臺(tái)風(fēng)天基本不會(huì)有雷暴
如果我們仔細(xì)觀察的話,雖然臺(tái)風(fēng)也會(huì)帶來大暴雨,但是它基本不會(huì)產(chǎn)生雷暴,特別是登陸之后的臺(tái)風(fēng)很難會(huì)伴有打雷。
臺(tái)風(fēng)以及其它熱帶氣旋的形成都是由于海水大量蒸發(fā)并上升,以至于在中間形成一個(gè)低壓區(qū)域,最終外部高壓大氣向低壓區(qū)域填充并形成一個(gè)風(fēng)力很大的氣旋。
臺(tái)風(fēng)天氣和雷暴天氣最大的不同就是它們的氣流方向,臺(tái)風(fēng)是水平運(yùn)行的,而雷暴天氣是垂直的,而只有垂
云內(nèi)閃電,圖源:Lukas Schmidt
直的情況才能在重力作用下產(chǎn)生對(duì)流,并碰撞產(chǎn)生足夠的電荷。
所以,臺(tái)風(fēng)天很難產(chǎn)生閃電,而唯一可能伴有閃電的是特別強(qiáng)的臺(tái)風(fēng),在它較為的中心區(qū)域,水滴和冰晶是混亂的,有可能碰撞產(chǎn)生足夠的電荷并引發(fā)閃電,但是很罕見。
在臺(tái)風(fēng)天聽到雷聲的話,一般情況下就意味著垂直氣流的強(qiáng)度已經(jīng)超過水平氣流,換句話說,臺(tái)風(fēng)已經(jīng)變得很弱了。
所以說,如果打雷了的話,那么臺(tái)風(fēng)確實(shí)差不多已經(jīng)刮完了。
雖然以前的人不懂其中的原因,但結(jié)果確實(shí)是“打雷可以壓制臺(tái)風(fēng)”,這可能就是代代相傳的經(jīng)驗(yàn)吧。
最后
天氣系統(tǒng)有時(shí)候非常有趣,臺(tái)風(fēng)天氣和雷暴天氣,無論是發(fā)生的季節(jié),還是發(fā)生時(shí)的情況(兩者都是狂風(fēng)大作加大暴雨)都特別相似,但是兩者又如此矛盾,基本不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。而古人抓住了這一特性,以此判斷可怕的臺(tái)風(fēng)已經(jīng)過去。
聯(lián)系客服