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輻散

鎖定
輻散,氣流從中心向四周流動。
中文名
輻散
外文名
divergence
意    思
如果氣流從中心向四周流動
類    型
高空等
地    區
高氣壓
現    象
大氣現象
用    語
大氣學用語

輻散定義

圖1 輻散
圖1 輻散(5張)
水平氣流的輻合與輻散空氣運動的方向和速度常不一致。有時運動的方向相同而速度不同,有時速度相同而方向各異,也有時運動的方向、速度都不相同。這樣可能引起空氣質量在一些地區流散。
圖1表示了各點的空氣都揹着同一線或同一點散開,而且前面空氣運動速度快,後面的運動速度慢,顯然這個區域裏的空氣質點會逐漸向周圍流散,引起氣壓降低,這種現象稱為水平氣流輻散。
實際大氣中空氣質點水平輻合、輻散的分佈比較複雜,有時下層輻合、上層輻散,有時下層輻散、上層輻合,在大多數情況下,上下層的輻散、輻合交互重疊非常複雜。 [1] 

輻散對外界的影響

對反氣旋形成的影響
反氣旋是指中心氣壓比四周氣壓高的水平空氣渦旋,也是氣壓系統中的高壓。北半球反氣旋中,低層的水平氣流呈順時針方向向外輻散,南半球反氣旋則呈逆時針方向向外輻散。
從温帶氣旋形成的垂直方面看,氣旋的高層是高空槽前氣流輻散區,低層是氣流輻合區。按質量守恆原理,空氣如在高層輻散、在低層輻合,則其間必有上升運動。因而在氣旋前部和中心區有上升氣流,氣旋後部有下沉氣流從而形成一辦冷一半暖的温帶氣旋
對系統性垂直運動的影響
是指由於水平氣流的輻合、輻散、暖氣流沿鋒面滑升以及氣流受山脈的機械、阻滯等動力作用所引起的大範圍、較規則的上升或下降運動。這種運動垂直速度很小,但範圍很廣,並能維持較長時間,對天氣的形成和演變產生着重大影響。大氣是連續性流體,當空氣向四周輻散時,在垂直方向上也會產生下沉或上升氣流以補償輻流氣流的流散。 [2] 
對鋒的影響
圖2 圖2
實踐證明,在對流層低層氣流水平輻散是鋒消的一種主要因素;在對流層高層,垂直運動是一個重要因素,而水平氣流輻散也是一個重要因素;在對流層中層,氣流水平輻合、輻散和垂直運動往往同等重要,但兩者所起作用相反。凝結潛熱釋放對鋒生也起着一定作用。水平氣流輻合、輻散相向或同向速度不同的氣流,水平氣流輻散則促使冷、暖氣團遠離,水平温度梯度減小,利於鋒消。圖2表示在直線等壓線中水平氣流的輻合、輻散對鋒生鋒消的作用。T1、T2、T3 表示等温線。t0 時表示鋒尚未形成時兩氣團間有寬闊的過渡區,等温線稀疏,氣温梯度較小。,在鋒區裏出現水平輻散氣流,等温線愈來愈稀疏,減弱以至消失。 [3] 
對台風的影響
大氣中積蓄的大量不穩定能量能否釋放出未轉化為颱風的動能,是同有利流場的起動和誘導關係甚大。衞星雲圖資料表明,颱風發生之前都有一個擾動系統存在,並由擾動發展、演變成颱風。這是因為大氣低層擾動中有較強的輻合流場,高空有輻散流場,利於潛熱釋放,尤其當高空輻散流場強於低空輻合流場時,低空擾動就得以加強,逐漸發展成颱風 [3] 
對預報天氣的影響
圖3 圖3
在大氣中,空氣的水平輻合輻散的分佈是比較複雜的,有時下層輻合,上層輻散;有時下層輻散,上層輻合。從圖3可見,當對流層上層有水平輻合、下層有水平輻散的區域會引致下沉運動,下沉的空氣會帶來晴天;反之,則會出現上升運動,形成雲層甚至下雨。輻合和輻散這兩個概念,在天氣預報上非常重要。預報員一般都會在天氣預報圖上,找出輻合和輻散的區域。 [4] 

輻散影響因素

輻散地形起伏

地形起伏會對輻散造成影響尤其是大範圍的高原和高大山脈對大氣環流的影響非常顯著,其影響包括動力作用和熱力作用兩個方面。當大規模氣流爬越高原和高山時,在高山背風側,則利於空氣輻散,形成低壓槽。

輻散風生洋流

由於海洋不是無界的,風場也是不均勻的,風生洋流會產生海水質量的輻合和輻散,特別是在海岸附近,由於側邊界的作用這種輻散作用尤為明顯。例如在熱帶、副熱帶大陸西岸,因離岸風的作用,把表層海水吹流而去造成海水質量的輻散,必然引起深層海水上翻(Upwelling),由於深層海水水温比表層水温低,因此在上翻區海水水温要比同緯度海洋表面的平均水温為低 [5] 

輻散緯向風帶

在偏轉力的作用下,理想的單一的經圈環流,既不能生成也難以維持,因而形成了幾乎遍及全球(赤道地區除外)的緯向環流。緯向風帶的出現,阻擋着經向氣流的逾越,引起一些地區空氣質量的輻散,使一些地區的高壓帶和另一些地區的低壓帶得以形成和維持。 [6] 

輻散相關報道

莫蘭蒂颱風受高層輻散而加強
颱風“莫蘭蒂”有什麼特點?張玲説道颱風“莫蘭蒂”共有五個特點。一是路徑穩定。“莫蘭蒂”自生成後,一直以20-25km/h的速度穩定向西偏北方向移動。二是強度發展快。“莫蘭蒂”從12日凌晨到上午11時,經歷了從颱風加強為超強颱風的過程。在24小時內,風速由28米/秒增加到62米/秒,屬於快速增強颱風。三是登陸強度強。“莫蘭蒂”登陸我國時,強度將達強颱風級,可能成為今年登陸中國大陸最強的颱風。四是影響範圍廣。“莫蘭蒂”將先後影響台灣、福建、廣東、江西、浙江、上海、江蘇等地,為我國東南沿海及內陸地區帶來較強的風雨天氣。五是具有雙颱風作用。今年第16號颱風“馬勒卡”已於13日上午8時在台灣省花蓮市東偏南方大約2010公里的西北太平洋洋麪上生,預計“馬勒卡”生成後將繼續向西偏北轉西北方向移動,可能與“莫蘭蒂”產生一定的雙颱風效應,兩者產生明顯的路徑互旋的可能性較小,但是“馬勒卡”的存在對“莫蘭蒂”的水汽輸送非常有利。
“莫蘭蒂”的強度為何如此之強?張玲:從熱力條件來看,“莫蘭蒂”增加為超強颱風級的海域暖海水厚度厚,海表温度達到了30℃,熱力條件非常有利於颱風的增強。從動力條件來看,高層的輻散抽吸作用強,低層又有源源不斷的充沛水汽輸入,這就導致颱風增強的速度加快。此外,颱風的垂直切變很小,具有很好的對稱性,這種條件也有利於颱風強度的增強。 [7] 
雨水遠走,在強悍的副熱帶高壓主控下,昨日斗門上橫最高氣温達到了36.1℃,主城區香洲的最高温為33.4℃。酷熱高温下,極易發生中暑,請大家做好防暑降温措施。在高温天氣下依舊堅持作業的勞動者們,請注意查看下月工資單上是否有150元的高温津貼這一項。
厄爾尼諾要走了,影響還會持續嗎
入汛以來,我國南方地區的暴雨天氣過程接連不斷。國家氣候中心預計,此次厄爾尼諾事件將在5月結束,但它對大氣的影響還會持續,會在今年主汛期尤其是6月至7月梅雨季進一步顯現或放大。厄爾尼諾影響我國天氣氣候的過程,是通過上游效應實現的。一般來説,當厄爾尼諾事件發生後,赤道中東太平洋地區由於海温升高,導致對流活動增強,上升氣流變得異常強。氣流上升到高層以後向外輻散,在赤道太平洋上空高層的西風減弱,盛行異常東風。異常東風在赤道西太平洋地區下沉,在西太平洋上空低層激發異常反氣旋性環流,使得西太平洋副熱帶高壓加強並向西延伸,有利於副熱帶高壓西側的西南暖濕氣流向我國南方地區輸送,使得南方地區降水偏多。另外,在厄爾尼諾事件發生後幾個月,熱帶印度洋會開始增暖,也會在西太平洋附近激發或加強異常反氣旋,加強西南暖濕氣流向我國南方地區輸送。
周兵強調,“超強厄爾尼諾事件雖然即將結束,但大氣對超強厄爾尼諾事件的響應還會持續,由於夏季水汽輸送量增大。在主汛期尤其是6月至7月梅雨季氣候響應可進一步顯現或放大,因此,防災減災形勢不容樂觀。”國家氣候中心專家介紹,從歷史統計規律來看,厄爾尼諾事件達到峯值後的第二年,夏季長江流域和江南容易出現洪澇災害。1982/1983年的超強厄爾尼諾事件,導致1983年6—7月,長江中下游地區出現持續性暴雨,長江許多測站水位達歷史最高;1997/1998年的超強厄爾尼諾事件,導致1998年夏季我國長江流域和嫩江、松花江流域發生特大洪澇災害。
“此次厄爾尼諾事件將對我國今年汛期的降水分佈產生影響。預計汛期主雨帶位於長江流域,梅雨量偏多,易發洪澇災害。”國家氣候中心首席預報員高輝説。 [8] 
參考資料