近一個(gè)世紀(jì)前，時(shí)任日本氣象廳臺(tái)長(zhǎng)的藤原博士，花費(fèi)近10年的時(shí)間，進(jìn)行了一系列水工試驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)水漩渦接近時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡相互影響。這種影響在大氣中依然適用。
臺(tái)風(fēng)就是海洋上龐大的大氣漩渦，在兩個(gè)臺(tái)風(fēng)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)互相影響，相互牽絆著前行。藤原發(fā)現(xiàn)的理論恰巧可以運(yùn)用在臺(tái)風(fēng)中。因此，這種雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)也被稱作藤原效應(yīng)。
中國(guó)氣象局臺(tái)風(fēng)與海洋氣象預(yù)報(bào)中心首席預(yù)報(bào)員張玲告訴記者，當(dāng)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)距離大于1800公里時(shí)，并不會(huì)直接影響。就好比蝴蝶效應(yīng)一樣，臺(tái)風(fēng)自身的旋轉(zhuǎn)對(duì)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)生干擾，從而相互影響。當(dāng)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)距離1500公里以內(nèi)，兩者產(chǎn)生直接影響。在通常情況下，雙臺(tái)風(fēng)會(huì)沿著臺(tái)風(fēng)中心連線中點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
不過(guò)，這些相互影響比起大氣環(huán)流對(duì)臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)，效果并沒(méi)有那么明顯。張玲打了個(gè)比方，雙臺(tái)風(fēng)就好比兩個(gè)在人流中的人相互拉扯，無(wú)論他們的力量、距離如何變化，他倆的大方向還是跟著人流前進(jìn)，只在微觀上受到對(duì)方影響。
通過(guò)實(shí)踐，氣象學(xué)家發(fā)現(xiàn)雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)可以千變?nèi)f化：可以是其中一臺(tái)風(fēng)完全支配另一個(gè)的移動(dòng)方向，或兩個(gè)臺(tái)風(fēng)互相排開(kāi)，或一個(gè)跟隨一個(gè)移動(dòng)，或一個(gè)吞并另一個(gè)，也可能兩個(gè)臺(tái)風(fēng)不發(fā)生雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)。記者在張玲的幫助下，找到一些雙臺(tái)風(fēng)相互影響的經(jīng)典案例。
互旋
2009年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)莫拉克依然讓臺(tái)灣居民記憶猶新。在莫拉克中遭受滅頂之災(zāi)的高雄縣甲仙鄉(xiāng)小林村罹難人數(shù)約380人。截至當(dāng)年8月25日18時(shí)，全臺(tái)灣在此次風(fēng)災(zāi)中的遇難死亡人數(shù)461人，失蹤192人。
然而在莫拉克靠近臺(tái)灣之時(shí)，2009年第7號(hào)熱帶風(fēng)暴天鵝于8月5日6時(shí)20分在廣東臺(tái)山沿海登陸。它的路徑異常復(fù)雜。在光臨了廣東之后，繼續(xù)向西移動(dòng)，進(jìn)入北部灣以后，又繞海南西部沿海盤(pán)旋幾乎將近一圈，才依依不舍地減弱消失。
與莫拉克的洶涌相比，天鵝登陸前后舉止優(yōu)雅。在登陸廣東之后，盤(pán)桓在粵西停留48小時(shí)才進(jìn)入北部灣；正是由于在這里獲得孟加拉灣源源不斷的水汽，又在此停留，帶來(lái)延綿降水。
為何天鵝忽然西行？除了大氣環(huán)流的引導(dǎo)，雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)也發(fā)揮了作用。張玲說(shuō)，這是一種雙臺(tái)風(fēng)典型的互旋效應(yīng)。就好像兩個(gè)人手拉著手，以手為圓心，逆時(shí)針轉(zhuǎn)圈一樣。
莫拉克是兩個(gè)臺(tái)風(fēng)中位置偏東的一個(gè)，受到大氣環(huán)流等大背景的影響以及天鵝逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的作用力，產(chǎn)生向西北方向的合力，從而轉(zhuǎn)向移動(dòng)。同時(shí)，天鵝這個(gè)偏西的臺(tái)風(fēng)，受到的引導(dǎo)氣流則為西偏南方向轉(zhuǎn)偏東方向。這樣看起來(lái)，天鵝和莫拉克就有圍繞中線點(diǎn)連線相互旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
強(qiáng)吞弱
俗話說(shuō)，一山不容二虎。在一個(gè)狹小的空間里，弱的臺(tái)風(fēng)就有可能被強(qiáng)大的臺(tái)風(fēng)吞并。
2006年8月10日17時(shí)25分，第8號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)桑美在浙江省溫州市蒼南縣馬站鎮(zhèn)登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力達(dá)60米/秒，堪稱登陸中國(guó)的臺(tái)風(fēng)之王。
在桑美形成時(shí)，西北太平洋洋面上還有兩個(gè)熱帶氣旋瑪利亞和寶霞。因?yàn)樗麄兓ハ嚅g隔僅1000公里左右，極有可能發(fā)生雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)。
通常來(lái)說(shuō)，較強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)有可能讓距離較近的弱臺(tái)風(fēng)發(fā)生大轉(zhuǎn)向且強(qiáng)度減弱。但當(dāng)時(shí)，才出生的桑美所處的大氣環(huán)境很好，海溫與大氣環(huán)流的配合恰到好處，使它茁壯成長(zhǎng)，不受限于強(qiáng)大的瑪利亞而減弱，直到后期瑪利亞遠(yuǎn)離。逐漸強(qiáng)壯的桑美卻限制了寶霞，寶霞在桑美的影響下轉(zhuǎn)向西南偏西方向靠近臺(tái)灣。
不幸的是，寶霞受到桑美限制，顯得營(yíng)養(yǎng)不良，自身力量偏弱，在登陸后，減弱非常迅速。此時(shí)寶霞與桑美相隔不過(guò)1000公里，寶霞的殘余云系在桑美的旋轉(zhuǎn)下，被卷走。兩者逐步形成了一個(gè)環(huán)流，寶霞被吃掉了。
不過(guò)張玲認(rèn)為，吃是媒體非常吸引眼球的說(shuō)法。畢竟，吞并發(fā)生在寶霞逐步減弱消失的過(guò)程中。
在張玲的記憶中，吞并的案例并不是特別多。不過(guò)，吞并是有可能的。從能量的角度上說(shuō)，在1000公里這種相對(duì)較小的范圍內(nèi)，同時(shí)存在兩個(gè)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的可能性非常小。如果臺(tái)風(fēng)一強(qiáng)一弱，強(qiáng)者就很有可能把弱者卷進(jìn)自身的環(huán)流中。
復(fù)雜路徑
1991年第19號(hào)臺(tái)風(fēng)納德是臺(tái)風(fēng)中的一朵奇葩。其路徑飄忽不定，包括4次大轉(zhuǎn)彎、2次增強(qiáng)，并在17天內(nèi)２次登陸我國(guó)。
在西北太平洋面上生成后，納德一路向西進(jìn)入南海，卻又突然掉頭駛回太平洋，然后折返直奔臺(tái)灣。在臺(tái)灣南部登陸后，它繼續(xù)朝著廣東和福建交界處逼近，在靠近沿海時(shí)轉(zhuǎn)而南下，馳騁了相當(dāng)長(zhǎng)的一段路程又沿著近乎原路的路徑返回，最終登陸汕頭附近，后因地形因素逐漸消散。
路徑復(fù)雜，與雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)密切有關(guān)，納德曾先后受到兩個(gè)熱帶氣旋的影響。在生成之初，由于受到位于東邊的熱帶風(fēng)暴路加的強(qiáng)大外圍環(huán)流影響，加上太靠近陸地，納德的增強(qiáng)十分緩慢。在路加遠(yuǎn)離后，由于環(huán)流形勢(shì)調(diào)整，引導(dǎo)氣流發(fā)生變化，已經(jīng)進(jìn)入南海的納德再次轉(zhuǎn)向進(jìn)入?yún)嗡魏{。其后，它在臺(tái)灣南端的恒春半島登陸，并迅速減弱。造成其減弱的主因除了臺(tái)灣的高山外，還有當(dāng)時(shí)位于納德東南方的臺(tái)風(fēng)梅莉。梅莉逐漸接近，其外圍環(huán)流風(fēng)場(chǎng)不一致，使得摩擦增強(qiáng)。正是由于梅莉的牽引及高壓的南下，納德90掉頭，開(kāi)始了向南行進(jìn)的路線?？雌饋?lái)這兩個(gè)臺(tái)風(fēng)互相排斥而漸行漸遠(yuǎn)。
說(shuō)到互斥，張玲認(rèn)為，有種情況也會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)看起來(lái)是互斥的。即藤原效應(yīng)結(jié)束后的兩個(gè)臺(tái)風(fēng)，東邊的臺(tái)風(fēng)由于距離副高很近，在副高西側(cè)偏南氣流引導(dǎo)下快速向偏北方向移去，而西臺(tái)風(fēng)由于離副高較遠(yuǎn)，引導(dǎo)氣流弱，移速較慢，或轉(zhuǎn)受其他系統(tǒng)影響開(kāi)始走自己的路，從云圖上看起來(lái)就像是兩個(gè)臺(tái)風(fēng)分開(kāi)了一樣，例如2011年的臺(tái)風(fēng)海馬和臺(tái)風(fēng)米雷。
雙臺(tái)風(fēng)相互作用研究尚難定量
雙臺(tái)風(fēng)在西北太平洋上除了上演互旋、互斥、吞并，還有其他競(jìng)爭(zhēng)與合作的形式。例如，強(qiáng)大的一方并沒(méi)有吃掉弱小的一方，弱小的氣旋可能跟隨強(qiáng)大臺(tái)風(fēng)的步伐。再比如，強(qiáng)大的臺(tái)風(fēng)撕裂弱小臺(tái)風(fēng)，使弱臺(tái)風(fēng)無(wú)法維持自身完整，被拉伸成帶狀。這些有趣的現(xiàn)象，使得雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)一直是國(guó)內(nèi)外氣象工作者研究的一個(gè)重要課題。
有研究發(fā)現(xiàn)，并不是所有的雙臺(tái)風(fēng)都一定上演雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所的專(zhuān)家曾搜集了從1956年至1975年西太平洋的92對(duì)雙臺(tái)風(fēng)個(gè)例，研究了雙臺(tái)風(fēng)相互旋轉(zhuǎn)、相互靠近的現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)從相互作用對(duì)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑的影響上看，約有三分之一的個(gè)例影響不明顯。而對(duì)有影響的個(gè)例，其中約42%相互作用的結(jié)果，只是二者的移速有變化，移向變化并不明顯。
其他科學(xué)家也使用不同的方法對(duì)雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行研究。例如，使用數(shù)值模式對(duì)雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行模擬，通過(guò)改變臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度與距離，分析其相互影響所改變的路徑及強(qiáng)度。
不過(guò)，到目前為止，國(guó)內(nèi)對(duì)雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)的研究大多停留在定性階段。其機(jī)理以及定量的研究有很大不確定性。
雙臺(tái)風(fēng)好比在流水中前進(jìn)的船，兩條船自身的作用力與不同的流水速度會(huì)形成不同的合力。張玲說(shuō)。雙臺(tái)風(fēng)的路徑與兩者距離、強(qiáng)度以及大氣環(huán)流、海溫等背景場(chǎng)都有關(guān)，這就不難理解，雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)為何有如此大的不確定性，雙臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)更加困難。如同在物理學(xué)中做力的合成題時(shí)，在存在什么方向的力、力的大小都很難準(zhǔn)確估計(jì)的情況下，很難準(zhǔn)確斷定合力的大小與方向。
張玲坦言，在預(yù)報(bào)中，只能把雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)當(dāng)作參考因素之一。拿今年天秤舉例，預(yù)報(bào)員提前預(yù)估到它在穿過(guò)臺(tái)灣進(jìn)入南海東北部后將會(huì)移動(dòng)緩慢，出現(xiàn)回旋路徑，但回旋的范圍有多大，更靠近臺(tái)灣還是廣東，很難準(zhǔn)確判斷。
張玲認(rèn)為，很多關(guān)于雙臺(tái)風(fēng)的理論研究尚需實(shí)際預(yù)報(bào)的實(shí)踐與檢驗(yàn)。
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