台风内力

圆对称的台风涡旋中由柯氏参数南北差异所产生的力 。 台风内力的概念是著名气象学家罗斯贝 ( R.Rossby ) 于 1948 年提出来的 。 假设台风是一个对于其中心轴对称的水平圆形涡旋 , 这样其中心北侧质点所受的地转偏向力 , 将大于其南侧对称点所受的地转偏向力 。

简介圆对称的台风涡旋中由柯氏参数南北差异所产生的力。 1

原理台风内力的概念是著名气象学家罗斯贝(R.Rossby)于1948年提出来的。假设台风是一个对于其中心轴对称的水平圆形涡旋,这样其中心北侧质点所受的地转偏向力,将大于其南侧对称点所受的地转偏向力。 1

数学表达对整个台风涡旋进行积分,便得到一个向北的力。它的数学表达式为:

N=Ω/2N·a²·ω·cosφ

上式中,Ω是地球自转角速度,a是台风近似于固体涡旋的半径,ω为台风近似于固体涡旋的角速度,Φ为台风中心的纬度。这种由于地球自转参数(也叫柯氏参数)随纬度变化而产生的力便称为台风内力。1

内力与台风移动力作用在物体上并不直接产生速度,而是使物体的速度变化,力与速度是两个不同的概念。特别在地球上,由于地转偏向力的作用,物体移动的方向与其作用力的方向经常不一致。例如,大范围空气流动的方向与气压梯度力的方向经常相差90度,这就是大家熟知的地转风关系。

力的作用时曾经指出,在旋转地球上,沿某一方向增强一作用力,并不等于说就增强该方向的分速度。根据上面的理由,向北的台风内力不一定使台风产生向北的分速度。2

内力与外力关系台风涡旋的内力是 动着的台风其内力是很小的,它对于台风移动的作用也是很小的。因此,可以算出单纯把台风涡旋的内力理解为决定台风移动的内因,而把大范围气流的引导作用说成是台风移动的外因,也是不恰当的。这是因为即使没有内力存在,台风也会沿着大范围气流较快地移动。2

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院