台风风力最大的是哪个部位(台风哪里风更大?)
一、刷新纪录的兰屿气象站在哪里?
昨晚(10月4日)21时53分,台湾省兰屿气象站测得95.2米/秒的阵风被确认为台湾省气象观测最强风力的新纪录。那么它在哪里?当时台风又在哪里呢?
2023年10月4日22时风云4A红外图像及21-22时极大风>16级站点
兰屿岛上有两个站风力超过16级,兰屿气象站和兰屿高中,就是图上两个风向杆所指处。
破纪录大风出现时位于“小犬”中心西北方向30公里左右,大约正是台风眼外风力最大处。如果细看,兰屿气象站的95.2米/秒风速在我们天气图填图显示方式下是:4面小旗(三角形-每面代表20米/秒)加4道长杠(长杠代表4米/秒,短杠代表2米/秒)=96米/秒,这是个大概数。兰屿气象站是东北风,兰屿高中是西北风。
注意风向很重要,为什么相距这么近的两个极端大风风向会不同?要知道逆时针旋转大风的台风背景风对于兰屿岛来说应是东北大风。
因为是晚上,卫星观测没有可见光只有红外图像,看到的是云顶(红外没有可见光分辨率高-清晰),下图雷达图像看到的是雨:
2023年10月5日22时雷达组合反射率(来自台湾省气象部门)
实话说兰屿这破记录的风超出我的想象,因为基于常规云型分析的定强只是刚刚达到超强台风的52米/秒,虽然这指的几分钟内的平均风,阵风到70米/秒并不意外,但是到90+属实是令人诧异。我的第一念头是会不会搞错,毕竟气象仪器出错也是常有的事,但这数据已经被官方认证那就没话说了。
那么,有什么小气候和地理因素上的独特点在起作用呢?这引起了我的好奇,试着看看:
兰屿岛在台湾岛南部以东约70公里处,岛不大,东西和南北向都不到8公里,面积45平方公里。它是火山岛,岛上遍布山地。北部和中央是最高的好几座480米以上山峰,东南面也是高达480米的大森山。兰屿气象站正好在中间相对低处(324米),而兰屿高中则在岛西北的高山西边+海边,山海走向是西北-东南,兰屿高中所在处还是突进海中的小半岛。
兰屿气象站和兰屿高中有利于出现何种风向极端大风的原因示意
这就有意思了,流体动力学上有一种“狭管效应”,就是狭窄之处流速大,在江河就是河道窄处水流急,在地形与风的匹配上就是两山之间风大,高楼之间风大等,其实就跟“穿堂风”一个意思。
很明显,当出现东北-西南向风时,兰屿气象站所处位置有“狭管效应”的可能性,因此有理由认为台风的东北向背景风经过了狭管效应加持,所以兰屿气象站出现了破纪录的极端东北风。而且,兰屿气象站本身的海拔高出海平面300多米也很重要。综合来看:“台风中心附近极端大风+狭管效应+空中风大于地面”三个因素共同造成了这个破纪录的东北大风,而不仅仅是超强台风本身。如此,疑惑解开,95.2米/秒可信矣!
另一边,本该吹向兰屿高中(接近海平面)的东北风,被高山完全拦住拐了个弯变成了西北风。这走向与山边和海岸线走向一致,容易出现极端的西北-东南向大风。这正好与兰屿高中测得的约80米/秒西北大风相符合。
有没有更细致的原因呢?大概是有的,请见下图:
观测场及周边建筑影响分析(谷歌地图)
有理由相信:更小尺度的周边环境,比如楼宇和观测仪器的相对位置、距离等,对于这两个极端风力风向,应该也是有影响的。
二、离台风近风一定大吗?
原则上,距离台风中心越近,台风造成的风越大。当然台风最中心的眼区晴空无风的,但并非总是这样,而且我并不是要说这个。直接上图吧:
2023年10月5日9时-10时极大风12级及以上(“小犬”中心为10时位置)
很有意思,距离台风中心很近并且在中央山脉迎风坡的台湾岛东面风没有背风坡的岛西和更远的福建东部沿海风大,原因何在呢?配合下面的各级风示意就更清楚了。
2023年10月5日9时-10时极大风及10时“小犬位置”
这个现象充分说明了台风不是那些外围大风的主因。
除“小犬”中心附近的那些大风应该主要归因于台风本体之外,几百公里之外的外围风是多重因素的影响。越外围,台风的作用越小,其它因素作用越大。就本次过程而言,浙江、福建沿海的风,甚至是台湾岛西的大风,首要因素是北方南下的冷空气,其次是台湾海峡的“狭管效应”,然后才是台风“小犬”的影响。
以更靠近台风的台湾岛西为例来说吧,对于台风“小犬”它们处于“背风”,但对于北方南下的冷空气,它们恰恰处于“迎风”。台风的存在,作用是“打辅助”,它给“打伤害”的主力“冷空气”加了“buff”(台风的低压通过增强气压梯度的方式加强了冷空气大风)。就算没有台风,冷空气下去这些地方都会有大风,只不过稍小一点,这很常见。
下图能帮助理解:对于远离“小犬”中心几百公里之外的那些大风,冷空气是主力,台风“小犬”是辅助,气压梯度是大尺度的机制,狭管效应是加持。
2023年10月4日17时海平面气压及10月3日22时-4日22时大风观测
配合24小时之后的图看,冷空气被“小犬”助力后更强更南下了。
2023年10月5日17时海平面气压及10月4日19时-5日19时大风观测