西字

西風帶:

成因:在5000米至10000米左右的高空,空氣從中緯度高氣壓流向副極地低氣壓,受科氏力的影響,在北半球風會向右偏轉,南半球則相反。同時,在高空因空氣移動不受磨擦力影響,結果,風是平衡副極地低氣壓的等壓線移動,就這樣形成勢力強勁的西風帶。

特性:西風帶好像有條皮帶,圍繞著地球溫帶的對流層上空,當中盛行著很強的西風。這些西風,在12000米以上的高空最為強勁,風速可達每小時300公里,稱為噴射氣流。亦因為西風帶的風力地面跟本不能比較,因此形西風帶有強烈垂直風切變的情況,最高可達100KTS以上!

活動:若分為週間變化與季節變化兩方面討論,西風帶會以一至兩星期的週期作蛇型的波浪擺動,稱之為西風波動。另一方面,西風帶的整體位置是隨季節變化的,主要受極地冷氣團的強弱支配。夏天時,西風帶通常在北緯30~60度間。當進入冬天,極地冷氣團漸漸向南擴張,使西風帶亦漸漸南下至北緯20度左右。

與熱帶氣旋關係:西風帶在秋冬時份向南擴展,當西風槽南下時其槽前西南風更有機會成為熱帶氣旋的引導氣流。西風帶一方面使熱帶氣旋向東北移動,另一方面也加強垂直風切變而阻礙熱帶氣旋的發展。當熱帶氣旋進入西風帶時,移動速度可增加至每小時50公里以上。而受到西風帶的斜壓特性影響,熱帶氣旋會在當中轉化為溫帶氣旋

 

西風槽:

西風帶還繞副極地低氣壓的等壓線移動,當副極地低氣壓出現線時,這亦即西風槽。西風槽為冷性的斜壓槽,槽中有正渦平流,槽前有輻散運動常伴隨低空溫帶氣旋的發展,槽後輻合則伴隨地面反氣旋之加強。

西風帶中的長波槽會推動熱帶氣旋轉向,在東亞,西風長波槽主要集結在東經120~150度(東亞大槽),由西向東移。

 

西風脊:

西風帶兩節西風槽間倒V字的地方,稱為西風脊。西風脊為暖性的斜壓脊,脊的東方低層脊伴隨地面反氣旋,而脊中則有負渦平流。

 

西風波動:

跟據絕對渦度守恆的定理,空氣質點在不同緯度受科氏力影響發生偏轉,會不定時以反氣旋或氣旋式地前進,形成傳遞波狀態的路徑,就是所謂的西風波動(又稱羅斯貝波或行星波)。

西風帶波動分成三種,分別為超長波、長波和短波,其中長波和短波在氣象學上較為重視。長波即波長達8000公里或以上,而震幅達數百公里以上的波動。長波移動較慢並維持很久,出現在高空(3000米以上)。長波前的節線長波槽,最影響熱帶氣旋的移動和溫帶氣旋的發展。長波槽南下亦會使副熱帶高氣壓東退減弱。

短波波長約3000至8000公里,震幅亦細,移動較快及很快消失,但在有利因素下也會加強成長波,短波通常出現在低層高空,亦較難影響熱帶氣旋移動。

而實際情況下,中低層大氣的西風波動都是由超長波、長波及短波疊加而成的,當兩節或以上的波動槽脊間對應時,該個西風波動便會相應加大。若一節波動的槽和另一節波動的脊相對應,該波動則會抵消。

以上圖片顯示出西風槽脊及一長波,可見西風路徑是波動的向東傳播。 (圖片來自大學科學教學資訊)

 

西風急流(噴射氣流):

西風急流是位於對流層高層,西風帶中的極強風速帶,秋冬勢力最強;其長度可達數千公里、寬數百公里不等,軸心風力可達每小時150公里以上。

帶動西風急流的原動力主要為極地低渦及副熱帶高壓脊間的強大氣壓梯溫度梯所致,因此西風急流又被稱為高空鋒。急流入口的風力加強及出口的減速引起該處的附近分別出現輻散輻合的現象(如下圖示);因此急流之作用不旦為引導地面天氣系統的移動(如熱帶氣旋),也對其增強減弱有相當的關係。

上圖顯示出噴射氣流中的風力分佈(橙色區域達180公里)及其出入口附近的空氣垂直風切變狀況。

 

上圖為紅外線衛星雲圖所顯示的急流雲系

 

西風支槽:

西風帶在青藏高原一段,因受高原地型影響而分成南北兩支急流,又因高原南北側的曲型山脊影響,引致這兩支西風氣流都呈彎曲性;於是,在高原南側就出現了南支槽,而東北側就有北支槽的形成。

其中南支槽於700hPa表現最為明顯,若其能維持至離開高原後,便會顯著發展;其槽前相連繫的西南低渦,將為華南帶來有雨的天氣。另一方面,南支槽東移亦時時令副熱帶高壓脊東退,熱帶氣旋減速滯留,甚至可帶領其進入西風帶,這則視乎支槽的位置及強度而定。

西風分流及支槽形成示意圖。

 

西風爆發:

西風爆發(Westerly Wind Bursts),簡稱WWB;是指大尺度之西風氣流在西太平洋之赤道附近出現,當中平均風速為18km/h或以上,其持續時間可以為數日至數星期不等;多出現於冬季。

部份研究顯示,西風爆發之成因可能為大範圍對流在赤道附近東傳時,使環跨東西太平洋之東西向垂直環流--沃克環流(Walker Cell)出現異常的位移,從而引致低層西風相應加強。

報告亦顯示西風爆發會使暖洋流移至東太平洋,有可能是觸發厄爾尼諾現象之成因。而西風爆發時亦可使近赤道附近出現擾動,部份甚至可能發展為熱帶氣旋

 

西南季候風:

西南季候風乃北半球東亞大陸的夏季季候風,其獨特之處是,東亞的這種夏季季候風比世界其他地區的都要強和深厚得多,這是因為青藏高原及西北太平洋暖池所參與的輔助角色所致。

西南季候風的成因:基本上,夏季季候風的成因是因為夏季大陸受熱明顯較海洋快(因海水熱比容高),這導致夏季大陸內是低氣壓而在科氏力地轉偏差等因素影響下,東亞便有大尺度的西南季候風流向內陸低氣壓。

西南季候風比一般季風強的原因:討論孟加拉灣及南海的季風,必需提到東亞獨有的青藏高原,它在夏天變成熱源,其所引致的強大高層反氣旋(青藏高氣壓)為印度孟加拉區域帶來極佳輻散,因此東亞內陸原本因受熱而形成的熱低壓要發展得比一般低壓更強。強低壓意味著較大的氣壓梯,也意味著低壓所引進的季風要比一般的季風更強。至於西北太平洋越赤道季風,則關係到季風槽與季風渦旋的強度,這些低壓系統正正在暖池的位置上,所謂暖池,就是西北太平洋近菲律賓區域海水溫度特別的高,加上洋面廣闊,都很有利低壓在當中發展。換句話說,季風槽或渦旋都可以發展得強大,故此其引進的季風也相對強大。

特性:西南季風一般溫暖而潮濕,因此常件隨大雨雷暴等不穩定天氣。東亞強大的西南季候風和東北信風輻合後形成熱帶副合帶季風槽,而副合帶或季風槽發展後又反饋引進更強的季風氣流。熱帶副合帶和季風槽均為熱帶氣旋生成帶來極有利的條件。而西南季候風本身因夠深厚,因此也對一些較弱的熱帶氣旋起了引導的作用。

西南季風
上圖顯示西南季風、季風低壓及高層反氣旋(青藏高氣壓)間的互動關係。

 

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