1985～2005全球热带气旋路径图

每年4～12月，都可能有热带气旋登陆我国沿海地区，其中8～9月是它们最常"光临"的时候。对这种威力巨大的天气现象，你了解多少呢？

撰文、供图/崔晓鹏 端义宏 陈佩燕

热带气旋（Tropical Cyclone，TC）是在热带或副热带温暖洋面上生成的，具有暖心和低压结构的强烈、庞大而深厚的大气涡旋。其中的所谓"暖心"，是指在它中心附近的高空中，出现的一个强的正温度距平区，主要由于暖湿空气上升、释放凝结潜热形成；而所谓"庞大"，是指它的直径一般在几百至上千公里的规模。

热带气旋是一种气旋性环流，在北半球时，它的气流沿逆时针方向旋转；在南半球，则沿顺时针方向旋转。

一个成熟的热带气旋，水平方向由内向外，可依次分为"眼区"、"眼墙区"、"外包区"和"外围区"。眼区位于中心附近，常呈圆形，直径几公里到上百公里不等，也就是我们常说的"风暴眼"。眼墙区位于眼区外侧，也称"眼壁"，是热带气旋降水和风速最强的区域，它与眼区统称为"内核区"，直径在二三十公里至上百公里不等。再外侧是外包区，也是热带气旋螺旋雨带的主体所在地。在外包区外侧的是外围区，水平尺度是外包区的数倍。

从垂直方向看，由地面向上依次是"流入层"、"中层"和"流出层"。流入层位于边界层内，边界层上部的流入现象会减弱。中层距地面约3～8公里，这一层气流以切向为主，径向分量较小。流出层则位于热带气旋顶部，气流呈反气旋式向外流出。

热带气旋的"寿命"平均为一周左右，短的只有2～3天，最长可达一个月。热带气旋带来的大风、暴雨、风暴潮以及次生灾害（如洪水、内涝、泥石流、滑坡等），常造成生命和财产的重大损失, 是对人类威胁最大的自然灾害之一。

热带气旋的生成

要生成热带气旋，一般需要满足一定的环境条件，例如"温暖的洋面和相对深厚的海洋混合层"、"垂直切变较弱"、"离开赤道一定纬度"和"对流层中层相对潮湿"等几个方面。

首先是"温暖洋面和相对深厚的海洋混合层"。热带气旋的生成需要消耗大量能量，而这个能量已经大到了只有广阔的热带海洋释放出的热量才可能供应得上的程度。因此，它需要广阔、温暖（一般在26℃以上）的洋面，还要伴随相对深厚的海洋混合层。这是因为，热带气旋周围旋转的强风，会引起热带气旋中心附近海水剧烈翻腾上涌，因此，海面下一定深度也需要有较高的温度，以确保在这种翻腾作用过程中，海面温度始终维持在26℃以上。顺便说一句，陆地是无法提供这种巨大能量的，因此热带气旋肯定不会在陆地上生成，而且在它进入内陆（登陆）后也会被迅速削弱，其主要根源就在这里。

其次是"垂直切变较弱"。所谓"垂直切变"，意思是随着高度不同，风速和风向出现的剧烈变化；而"垂直切变较弱"，则是指在不同高度，风速和风向变化不大。在热带气旋的发生区域，水平风的垂直切变较弱，这使得高层空气中热量容易积聚、增暖，有利于热带气旋"暖心结构"的建立与维持。而在中高纬度地区，由于大气高层风较大、不利于增暖，导致热带气旋不易出现。因此，热带气旋一般都发源于纬度并不很高的地区。

第三是"离开赤道一定纬度"。前面我们已经介绍过科里奥利力，在这种力的作用下，空气才会改变流向，形成气旋。但在赤道附近地区，科里奥利力已经小到无法使气流形成稳定气旋（在赤道上该力为零）的程度，因此这个地区一般也不会产生热带气旋。所以，热带气旋发生地的纬度也不能太低。

第四是"对流层中层相对潮湿"，这个不难理解，就不展开叙述了。

以上这些，就是热带气旋生成的基本环境条件。但是，具备了这些条件，不等于就会有热带气旋生成。实际上，它的生成过程十分复杂，至今尚未完全搞清。

那么，杂乱无章的热带扰动是如何逐步发展成庞大的热带气旋的呢？对此，科学家们提出了很多机制和假说。

第一种机制简称CISK，意为"第二类条件性不稳定机制"。它的意思是，在强的条件性不稳定大气中，大尺度涡旋通过埃克曼（Ekman）次级环流注提供给积云对流所需要的水汽，使对流发展；积云对流释放潜热加强径向环流，并通过科里奥利力使涡旋加强；小尺度积云对流和大尺度涡旋互为正反馈，最终导致热带气旋生成。

第二种机制简称WISHE，意为"风驱动的海气热量交换机制"。热带气旋通过风驱动，从高温的海洋表面吸收了大量的热量，导致边界层"高相当位温空气"的形成；高相当位温空气被沿着角动量面向上输送，然后在对流层中高层释放热量，导致高层温度的正扰动；这些高层的温度扰动又增强了涡旋环流，热带气旋涡旋环流又进一步增强了风驱动的海面潜热通量，如此循环，生成热带气旋。

近些年来，"多尺度相互作用机制"开始广受学界关注。它是指"扰动源"(大尺度系统，如热带东风气流波动、热带辐合带、季风槽等）、"前兆因子"（次天气尺度和中尺度系统，如大气中存在的中尺度对流系统和中尺度对流复合体）、"胚胎"(如大气对流层中层中尺度涡旋）和"涡旋热塔"(小尺度的塔状积雨云对流系统）等相互作用，最终造成热带气旋生成的过程。对此，科学家们提出了多种假说，如"涡度下传"(Top-Down）假说、"涡度上传"(Bottom-Up）假说和"育儿袋"(pouch）假说等。