 《三思科学》电子杂志
2004年第4期
2004年11月1日
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[石青]克里克：发现生命的秘密
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飓风，台风
Hurricane/Typhoon
 碧声
一波还未平息/一波又来侵袭/茫茫人海狂风暴雨
——任贤齐《伤心太平洋》
今年8月，五十年一遇的强台风“云娜”登陆我国沿海，使浙江省严重受灾。在大洋的另一边，飓风“珍妮”于9月肆虐海地，造成3000多人死亡，数十万人无家可归，灾区医院里挤满伤员。近来一路窜升的石油价格，也与飓风影响墨西哥湾石油生产有关。飓风与台风只是同一种气候现象在不同的地方的称呼，它们本质上都是一种空气旋涡，很大、很快、破坏力很强。
旋转的气流
想象一下江河里水流的旋涡，它一边绕自己的中心急速旋转，一边向前移动。类似的现象发生在空气中时称为气旋。在热带海洋上空，由于海水蒸发得很快，空气温暖潮湿，流动剧烈而且复杂，很容易出现热带气旋。
按其中心附近的风速分级，风速在17米/秒以下的热带气旋称为热带低压，17~33米/秒的称为热带风暴。达到33米/秒以上时，这种天气现象在不同地区有不同的名字：太平洋东部和大西洋称为飓风（hurricane），太平洋西部称为台风（typhoon），印度洋则称为旋风（cyclone）。
在太平洋东部，五月份是飓风的高发期；在大西洋、加勒比海和墨西哥湾，飓风季始于6月，止于11月。而在太平洋西部，一整年都可能有台风。
飓风珍妮的卫星照片，2004年9月24日，点击放大 | |
在离地球几千公里的卫星上，可以清晰地看到这种奇特的天气现象。它看上去像一团被朝同一方向搅动的奶昔，只不过半径有几百甚至上千公里。记录中范围最大的飓风/台风，是1979年10月12日位于太平洋西北部上空的台风“蒂普”（Tip），其风速超过12米/秒的区域半径达1100公里。
飓风中央是一小块较为平静的区域，称为“眼”。台风眼或飓风眼的直径通常为几十公里，其中风力较弱，一般不下雨，甚至可以看见晴朗的蓝天或夜空中的星星。而在眼的边缘，则是整个飓风中风力最强的部位——“眼壁”（所以人们描述飓风时，说的是“中心附近最大风力”，而不是“中心最大风力”）。最狂烈的疾风围绕着平静的“眼”，是一种让人觉得颇有哲学意味的构造。
空气发动机
飓风可以看作巨大的蒸汽机。海水蒸发产生的暖湿空气重新冷凝成水，释放出大量的热，给飓风提供动力。为了启动这个大机器，必须有充足的热水：海水温度至少要有26.5摄氏度，而且水要足够深。空气的温度必须随高度增加而迅速下降，并且在离地面5公里左右的对流层有充足水分，以便形成广泛持续的雷暴，产生并维持气旋。
在各种空气条件之外，飓风还需要一个特别的“第一推动”：地球自转产生的科里奥利力（简称科氏力）。这并不是一个真实的力，而是惯性的结果，在北半球它会让运动的物体向右偏，在南半球则相反。科氏力使周围的空气盘旋着靠近旋涡中心，要在离赤道至少500公里的地方，才有足够强的科氏力将气旋维持下去。由于科氏力的作用，北半球的飓风全都逆时针旋转，南半球的则全都顺时针旋转。
一个典型的飓风能在665公里半径区域里每天产生1.5厘米的降雨，按此计算，这一过程中释放出的总能量达到每天5.2×1019焦耳，折合功率为6.0×1014瓦。这是全世界发电能力的200倍。
台风云娜的卫星照片，2004年8月，点击放大 | |
飓风释放的能量，大多数用于雷暴里的气流上升运动，只有很小一部分表现为水平方向的风——就是我们看到的可怕的大风。同样一个典型的飓风，能在60公里半径里维持40米/秒以上风速，每天以大风形式释放的能量为1.3×1017焦耳，折合功率1.5×1012瓦，相当于世界发电能力的一半。这依然是非常惊人的数字，而且可以看到，它只是飓风释放的总能量的1/400。
狂风暴雨
既然拥有这样多的能量，飓风强大的破坏力就很容易理解了。它们在海上掀起巨浪，威胁船只的安全。登陆沿海时会使水位暴涨，形成绵延数百公里海岸线的风暴潮，摧毁码头和海边建筑，淹没道路。如果风暴潮赶在月亮导致的天文大潮时发生，情形就更加严重。有记录最大的风暴潮发生在1899年澳大利亚的巴瑟斯特湾，高达13米。
飓风进入陆地后，产生的狂风刮倒树木，损伤乃至摧毁不牢固的建筑。被刮走的户外广告牌、门窗和屋顶残骸等，在大风中会变得像炮弹一样危险。美国按风速将飓风分为5级，最严重的第5级飓风，速度超过70米/秒，这足以将一些普通房屋的屋顶完全掀掉，将小建筑吹散或刮走。
1969年的飓风“卡米尔”（Camille）和1980年的“艾伦”（Allen），风速达到85米/秒，前面说到的史上最大台风、1979年的“蒂普”也可能达到了这个速度。1961年的台风“南西”（Nancy）据说有95米/秒，但后来发现当时的对台风强度的估算普遍偏高，因此不是非常可信。
飓风还带来大量降雨，导致洪水。最夸张的事例之一是，1966年1月7日至8日，旋风“丹尼丝”在马达加斯加沿岸的一个小岛上，于12小时内降雨达1144毫米。1980年发生在同一小岛上的另一次旋风，10天时间里降水5678毫米。但暴雨并非只有坏处，在给一些地区造成困扰的同时，它也可能为另一些地区缓解旱情。
飓风登陆后向高纬度地区前进，能量因地面摩擦而消耗，不易像在海上那样得到补充，就逐渐减弱并消失。通常一场飓风的寿命为几天到十几天。1981年的飓风/台风“约翰”（John）在太平洋东北部和西北部共持续了31天。
以人员伤亡而论，1970年肆虐孟加拉国的一次台风最为严重。孟加拉国海拔很低，平时就非常容易发洪灾，那次台风引起的风暴潮，据估计夺去了30万人的生命。财产损失方面，则以1992年的飓风“安德鲁”（Andrew）为甚，它主要袭击美国，造成265亿美元的损失。
由于经济发展、沿海地区人口增长，同样强度的飓风带来的经济损失越来越大。例如1926年的迈阿密大飓风，如果发生在20世纪90年代中期，损失将超过800亿美元。精度不断提高的气象预报，与得力的防灾减灾措施，则可有效减少人员伤亡。美国科学家还在尝试大西洋上空撒碘化银，以减弱飓风强度，但没有成功。气候系统极其复杂又极其强大，想要操纵它毕竟是很困难的事。
风暴之名
英语飓风（hurricane）一词来自加勒比海语言里的恶魔Hurican，后者则源自玛雅人神话里的创世神之一、雷暴与旋风之神Hurakan。混沌未开之时，Hurakan将气息吹在水上，产生干燥的陆地，后来他又用一场大风暴和洪水毁灭了森林居民。台风（typhoon）一词与中文有密切联系，不过它的语言背景还包括希腊语、阿拉伯语和印度语。希腊神话中的Typhon是地母盖娅的幼子，长着一百个龙头的怪物，他的孩子们是可怕的大风。其名字借入阿拉伯语，再传至印度语，最终与中国广东话的Toi fung融合在一起，以typhoon的形式进入英语词典。
在几百年前，西印度群岛一带的飓风是以天主教圣人的名字命名的。例如1825年7月26日，一场飓风袭击了波多黎各，这一天是圣母马利亚之母安娜的纪念日，因此这场飓风称为“圣安娜”。19世纪末，一位澳大利亚气象学家用人的名字给热带风暴命名，不过用的名字并非来自他喜欢的人，而是他讨厌的政治家——这样他就可以对公众说某某人“造成了巨大的灾难”、“正在太平洋上空漫无目的地游荡”。
1941年，美国兰登书屋出版了乔治·斯图尔特（George R . Stewart）的小说《风暴》，这本畅销书的主角是一个诞生于日本东南海域、最终袭击了美国的一个风暴，讲述“她”在12天的生命里成长、冒险和死亡的过程。故事里旧金山气象局的小职员给“她”起名叫玛丽亚，因为他觉得每个风暴都有自己的个性，就像一个个女孩子。
由于这本小说的缘故，用女孩子给风暴命名的做法在二战期间流行起来，美国海军和空军的气象学家们用妻子或女朋友的名字称呼风暴。一个简单亲切的特殊名字，无疑比“某月某日位于东经某度北纬某度的低压”这样的表述清楚容易得多。同一海域有时会产生多个风暴，用经纬度来称呼它们时很容易混淆，甚至会发出错误警报。于是，从20世纪50年代开始，用人名给风暴命名，渐渐成了正式做法。起初用的都是女性名字，在70年代加入了男性名字，交替使用，按首字母顺序排列。例如，飓风“珍妮”（Jeanne）之后是“卡尔”（Karl），然后将是“莉萨”（Lisa）和“马修”（Matthew）。
太平洋西北部台风的命名，从2000年元旦起采用了一套全新的方案。这份名单由世界气象组织台风委员会的成员提交，不按名字本身的首字母顺序排列，而按提交的国家或地区的首字母排列。更大的区别是，其中多数并非人名，有神灵、星座、花草、动物、鸟类、树木甚至食物的名字，还有的是形容词。例如今年夏天以来的台风有“电母”、“蒲公英”、“婷婷”、“圆规”、“鲇鱼”和“马鞍”等等，笔者撰写这篇文章时，“蝎虎”和“洛坦”正在海上活动。中国内地提供的名字还包括“龙王”、“悟空”、“风神”、“杜鹃”等等。名单是循环使用的，不过如果一个台风造成了极大破坏、变得非常知名，为了防止混淆，世界气象组织将考虑将它用过的名字“打入另册，永不叙用”。
三思科学杂志：台风！台风！
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