台风是怎么形成的?为什么台风过了才下雨?

台风是怎么形成的?

要了解台风的形成,就先得知道下面有关知识: 1 静态大气的密度温度分布 如果空气在地球之外自由空间，没有受到中性子扩散运动的属性力的作用，空气分子可以从向密度温度梯度的方向作扩散属性运动。 但是在地球周围的空间，这些空气分子一方向受到中性子扩散运动的属性力作用而向地心作属性运动，另一方向同样作密度温度的属性运动，直到扩散平衡为止。一般情况下，我们可以这些大气当成是理想气体进行处理，在气体分子扩散平衡时，那么，大气的密度温度分布满足以下关系 　　　　1。 1 上式中， 是常数，即经典物理中引力常数， 是地球质量， 是空气的平均摩尔质量， 是气体常数， 是距地心的距离， 是 处的空气密度，...全部

  要了解台风的形成,就先得知道下面有关知识: 1 静态大气的密度温度分布 如果空气在地球之外自由空间，没有受到中性子扩散运动的属性力的作用，空气分子可以从向密度温度梯度的方向作扩散属性运动。
  但是在地球周围的空间，这些空气分子一方向受到中性子扩散运动的属性力作用而向地心作属性运动，另一方向同样作密度温度的属性运动，直到扩散平衡为止。一般情况下，我们可以这些大气当成是理想气体进行处理，在气体分子扩散平衡时，那么，大气的密度温度分布满足以下关系 　　　　1。
  1 上式中， 是常数，即经典物理中引力常数， 是地球质量， 是空气的平均摩尔质量， 是气体常数， 是距地心的距离， 是 处的空气密度， 是 处的绝对温度。 如果大气的密度温度的径向分布满足1。
  1式，则大气在径向不会发生扩散运动，如果同一径坐标的密度温度乘积相同，则大气也不会在横向发生扩散运动。这就是该式描述的大气真正平衡的状态。 以上讨论结果，是把地球当成是静止的条件下得到的，而实际上地球以一定的速度作着自转运动，如果把地球的自转运动也进行考虑，那么，大气的分布又将是另一番情形（这不是本文讨论的中心）。
   实际的大气中，也不可能存在上述的平衡状态，经常遇到的不平衡状态大概有三种情况：一是水平方向大面积区域发生密度温度积梯度，使大气分子在水平方向产生属性加速度而发生扩散运动。这种情况人们最为常见，它是一般风的形成原理。
  二是水平方向大面积区域产生了较高密度温度积，而在这片大面积区域中又产生了一个高密度温度积的区域，这样的一个大面积高密度温度积区域相对于周围大面积的低密度温度积区域产生梯度。这种情况形成的大气移动人们称之为台风。
  三是在竖直方向上因某种因素上空的密度密度积大面积急剧下降，而产生急速向上的大气流动。这种情况是龙卷风产生的原始机理。 限于篇幅，本文中只对台风与龙卷风的形成机理进行讨论，而对于其他如信风、季风等等的形成在其他文章中再行讨论。
   2 粒子运动对属性力的影响 由于1。1式可知，地球周围空间的气体分子有两种扩散属性运动，有两种扩散属性力，一是指向地心的由中性子密度 分布产生的“万有引力” ，一是由气体密度温度分布引起的径向密度温度属性力。
  当两种属性力大小相等时，气体分子既 不向地心扩散，也不径向扩散，就是上述的平衡态。 这种平衡态并不是一成不变的，受各种因素影响时，物体在地球表面的“万有引力”属性力会发生变化，产生分量以 满足物体在地表运动的要求。
  很关键地，物体在地表的运动基本上都可以认为是作圆周运动，需要提供向心力，没有人为因素影响的物体，其向心力只能由其属性力提供。 实际上，地球自转时地表上的物体均随之转动，我们完全可以把这种情况当成为物体绕地轴的转动，如图1所示（笔者取北半球上的物体进行研究），此时，物体在地球静止时所受的指向地心的“万有引力”属性力分解为垂直于地轴的物体作圆周运动的向心力 与指向偏南方向的另一属性力 。
  原本在地表已没有运动趋势的物体，由于地球的自转，改变了这种状况，它不再是向地心的运动趋势，而具有新的属性运动加速度，使它向着偏南方向运动，直到这种趋势没有为止。如果有可能，地面不会对运动的物体产生阻碍，而物体可以随着地球一起自转，那么，北半球的物体将会一边随地球转动一边向南方向运动。
   如果已在自转的地球表面没有运动趋势的物体，一旦向东运动起来，这时相当于其作圆周运动的速度增大了，所以“万有引力”属性力的 分量相应地增大了，所以原来在重性力 的方向上没有运动趋势的物体，由于 变为 又使物体向偏南方向具有了属性加速度而运动 起来。
  物体的运动改变了其重性力 的方向属性，这个改变又使物体的运动发生变化。所以，向东运动的物体在向东运动的 同时，也向南发生偏转，如图2所示。相反，向西运动的物体同样地会向北发生偏转。 在南半球的情况正好与北半球相反，向东运动的物体向北发生偏转，向西运动的物体向南发生偏转。
   3 粒子惯性运动的影响 前面我们分析了物体向东或西运动时，物体运动对其重性属性力的影响及变化后重性力又对物体运动产生的改变，而没有 对物体向南或北运动的情况。 我们同样地取北半球上的物体进行分析。
  假设物体原来处于北纬 度，则物体随地球自转而具有的向东的速度大小为 其中， 是地球自转的角速度， 是地球半径， 是物体在北纬 度作圆周运动的半径。 当物体向北方向运动时，物体所在纬度减小，所以其所在位置的地球自转的速度也减小，其实际速度为 如果物体在东西方向没有外力作用，那么应该保持原来的速度 不变，也就是说，当物体运动的另一纬度时，其向东的速度比该处的自转速度 大，实际上，物体向北运动的同时也向东运动，只是向东的运动是因物体惯性而产生。
  退一步，即使物体在东西方向有外力作用，只要物体向北运动，它就有向东运动的趋势。相反，如果物体向南运动，物体则应该具有向西运动或趋势。 在南半球的情况正好与北半球相反。 4 台风的形成机理 从物理学属性第零定律我们可以知道，空气流动形成风，空气流动并不是什么外力的结果，而是空气分子在具有密 度温度梯度的环境中的属性。
  所以，台风的形成也是因为空气分子存在密度温度梯度，在台风形成的区域中，区域两大 部分：高密度温度区与低密度温度区，从高密温区至低密温区，形成了递减的密温梯度，空气分子向低密温方向作定向移动，形成风。
  如图3所示。 4。1 台风中心 在高密度温度区域中，因某种因素，又形成了特高的密度温度区，可想而知，特高区的分子流一定是向着其四周扩散 的。如图4所示，中心小圆圈表示特高区，周围表示高密度温度区。
  因向四周扩散速度产生，同时扩散运动也影响了使这 些分子在地球上的重性属性力而发生偏转，向东运动分子的向南偏，向西运动的向北偏；也由于分子自身惯性的影响，向 北运动的向东偏，向南运动的向西偏（笔者在此仍旧讨论北半球的情况，下同）。
  图4中 的方向是空气分子从特高密度温 度区向四周扩散的速度方向， 表示，因扩散运动造成的分子偏转方向。于是，实际的空气分子的运动路径便发生了变化， 如图5所示，形成了一个从中心向外发散的左旋形的旋涡中心。
  这就是我们所说的台风眼。 4。2 台风的移动 在台风眼形成的同时，所有在高密度温度区域的空气分子在整个大区域中都朝着低密度温度区域方向运动，如图6所示， 同样地台风的整体运动也会发生一定的偏转，如果原来的密度温度梯度方向朝正西方向，而产生东风，东风朝 北方向的偏转，最终便变为东南风。
  在台风运动的同时，台风中心也一起运动。 4。3 中国境内的台风 在我国，台风通常在夏季形成。春天，太阳直射点开始越过赤道向北偏移，北半球的气温开始上升， 到盛夏，太阳在北回归线附近直射，而中国的大部分面积均在北回归线附近，当中包括陆地与海洋。
  太阳 的直射使陆地上的空气温度升高，密度减小，陆地上的水分也不断受热气化，但相对于其东南方的大面积 东海、黄海及南海的水分气化而言，陆地上水分气化那简直可以忽略不计。海洋上水分连续不断的气化， 使海洋上空界积了密度区大水气分子，这些分子与原来的水分子有本质的区别，那就是其分子之间的相互 作用很小，在其液化前，其性质与理想气体很相近，可以朝着任何一个方向作扩散属性运动，只要存在相应的密度温度梯度。
  于是，海洋与陆地之间，便以水气分子形成了从海洋到陆地递减的密度温度梯度，水气分子便从东南沿海地区向着西北方向的大陆扩散，这就形成了中国地区的春夏季的季风。 在这时期中，海洋的水气分子高密度温度区域某个点的上空，受某种因素影响，其温度急剧下降，但这温度下降又不足于使该点中的水气分子液化，只是使其体积减小，密度升高，在环境属性力作用下而下沉，于是，海面上附近的水气分子密度突然增大，比其周围本来水气分子密度就高的区域还要高，形成了向四周扩散的运动，这就是台风中心，或台风眼。
  在台风眼的上空，由于温度的下降及水气分子的下沉，形成了一个低密度温度区域，与其同一水平面内的水气分子就向该区域扩散，这种扩散正好其下方的台风眼的扩散方向相反。 所以，台风实际上是夏季风的一种，主要因水气分子的扩散运动形成，也是这个原因，夏季风与台风一样，经过的地区，均会带来大量的降雨。
   这台风中心与周围环境的高密度温度度，非常巨大的属性加速度，凡在其中的物体均会受这个属性加速度的作用，所以，一般的夏季风没有很大的破坏力，而台风有很大破坏力。 4。4 台风的防治 因为台风有很大破坏力，凡台风经过的地方，都会给当地的人民带来生命威胁及巨大的经济损失。
  据报道，每次的台风过境，都会造成上亿多则几十亿元的经济损失，所以，对台风的防止在国民生产中具有重要的意义。 根据以上对台风产生的理论分析，笔者在此提出一个防治措施：如果以上理论正确，那么，防治台风主要措施是对台风眼进行消除，根据台风眼在近地面的高密度温度积和上空的低密度温度积的特点，防治工作应该放在消除近地面的高密度温度积区域及上空的低密度温度积区域，从而避免地面及上空台风中心的产生。
  具体的方法是：利用现代的高科技卫星监测，一旦发现海面上形成了有台风眼，可以向近海面的台风眼发射干冰导弹，用于减小台风眼区域的密度温度积，同时向上空台风眼发射加热的导弹，提高上空台风眼的密度温度积。
  这样实际上就减小了台风眼与周围地区的密度温度梯度，减小了密度温度属性力的大小，从而减小其破坏能力。 5 龙卷风的形成机理 龙卷风的形成与台风的形成很相似，都有一个旋转的中心，这个的旋转中心也是因气体的密度温度梯 度引起的属性运动而形成。
  与台风不同的是，台风眼的上下空间的密度温度分布是不相同的，上空是低 密度温度积区域，下面是高密度温度区域，尽管如此，在重性力作用下，水气分子还是不断下落，不断 地补充了下面因向四周扩散运动的水气分子；龙卷风则上下空间均是低密度温度区域。
   由于某种因素的影响，大陆上空的某处区域大面积发生温度剧烈下降，在该处形成了大面积的低密度 温度积，在空间竖直向下方向产生面积逐渐减小的低密度温度积区域，这种情况下，一方面，在每一个等 高度面上，均会形成了从外向中心减小的密度温度梯度，使空气分子向中心位置扩散，如图7所示。
  这些分子在扩散过程中同样的产生了偏转，于是其实际运动路径并不直指向中心，而产生涡旋式的变化，如图8所示，这也是一个逆时针旋转的涡旋。这就是 龙卷风的中心。另一方面，由于竖直方向上各不同高度上的低密度温度积区域的面积随高度而减小，于 是形成从下向上的密度温度梯度，也形成了由下向上的属性加速度，这个加速度值可能远大于重性加速 度值。
  于是，这龙卷风区域内的物体均会向上作属性运动。 龙卷风的中心是低密度温度积区域，所以，它总向着高密度温度积区域移动。也由于其中心是低密 度温度积区域，它不可能在海面上形成，海面上空存在着高密度温度的水气分子，它只能陆地上空形成， 其流动的主要是空气分子，而且由于上空的空气分子密度始终很小，要达到区域平衡不再形成粒子流动， 主要集中于下方向上流动的粒子，所以，其能量相当集中，破坏力特别大。
   。收起