颱風眼越清,破壞力越強。這句流傳在氣象界的經驗之談,背後隱藏著大自然驚人的物理規律。01. 颱風眼,風暴的中心奇蹟颱風眼是成熟熱帶氣旋中心形成的近似圓形的晴空少雲區域,平均直徑約40公里,最小僅有10-20公里,大的可達100-150公里。這個特殊區域位於颱風幾何中心,水平切面上呈現對稱環形結構,被眼壁雲牆和外圍螺旋雨帶環繞。在颱風眼內,水平風力驟減至靜風狀態,中心氣壓顯著低於外圍區域,常伴隨晴朗天氣與可見星象的特殊現象。然而,這種平靜只是假象——颱風眼四周是高聳的雲牆,即颱風眼壁,一般厚幾十公里,是颱風中上升氣流最強、風雨最猛烈的地方。雲牆內外,咫尺之間天氣截然相反,卻又和諧地並存著,堪稱自然界中的一個奇蹟。當颱風眼經過時,會出現20分鐘至1小時的短暫風平浪靜現象,但這只是暴風雨前的寧靜。02. 清晰颱風眼高強度風暴的標誌氣象學家通過長期觀測發現,颱風眼的清晰度與颱風強度之間存在顯著相關性。當颱風強度較高時,眼區無雲或少雲覆蓋,形態以圓形為主;當颱風強度較弱時,眼區界限模糊,可能被高而厚的對流雲蓋遮蔽。對同一個颱風而言,颱風眼越大,強度反而相對較弱。最強的颱風往往是清晰可見的小圓眼,颱風在加強的過程中,隨著自身旋轉速度的增加,眼區往往會逐漸收縮。2018年的超強颱風“山竹”在太空中俯瞰,形態渾圓,結構完整,眼區清晰,美的驚人。然而在這美麗背後卻是致命的危險——它與“威馬遜”等超強颱風一樣,都有著優美的形態和極強的殺傷力。“威馬遜”是有紀錄以來登陸中國的最強颱風,造成廣東、廣西、海南、雲南4省區1009.9萬人受災。03. 力學機制,平衡與破壞的藝術颱風眼的形成是旋轉氣流產生的離心力與向心風力平衡的結果。颱風內的風呈逆時針方向吹動(北半球),使中心空氣發生旋轉,由此造成的離心力與向中心旋轉吹入的風力互相平衡抵消,使得強風無法向中心聚合,從而形成颱風中心幾十公里範圍內的無風現象。空氣下沉增溫導致雲層消散是颱風眼形成的另一關鍵機制。下沉氣流壓縮增溫使相對濕度下降約30%,雲系逐漸蒸發形成晴空區。這一過程需持續6小時以上的穩定環流才能形成閉闔眼區。隨著颱風強度增加,旋轉速度加快,離心力增強,眼區收縮更加緊密,形成清晰邊界。這種平衡極為脆弱,一旦被破壞,颱風眼也會隨之改變甚至消失。04. 眼壁置換風暴的自我增強“眼壁置換”是強颱風發展過程中的結構調整階段,通常出現在很強的颱風中。這一過程是在原有的眼壁(內眼壁)外圈形成新的眼壁(外眼壁),之後內眼壁逐漸減弱崩潰,外眼壁不斷加強並最終成為新的眼壁。在置換過程中颱風可能會暫時減弱,颱風眼變得不清晰,但置換成功後強度又會增強。2024年颱風“摩羯”的實例顯示,眼壁置換過程中眼區直徑會收縮至20公里以下並重新擴大,形成更加完善的結構。這種過程類似於風暴的“自我革新”,通過結構調整獲得更強威力。當颱風完成眼壁置換後,往往會出現更加清晰、規整的颱風眼,標誌著風暴能量的進一步增強。05. 死亡凝視清晰颱風眼的致命威脅清晰的颱風眼意味著颱風強度極大,結構高度對稱且組織嚴密。當颱風強度極高時,眼區中心下沉氣流增強,足以抑制雲層發展,形成明顯的晴空區。眼越清晰規則,通常意味著颱風強度越大、環流結構越強健。這種“死亡凝視”帶來的威脅主要體現在三個方面:極端風速、風暴潮和降水強度。颱風最大風速半徑通常位於颱風眼牆附近,是強對流活動的頻繁區,也是颱風中最具破壞力的區域。清晰颱風眼往往對應更低的中心氣壓,與外圍形成更大氣壓梯度,驅動更強風力。颱風眼內雖是好天氣,但海上的浪潮卻非常洶湧。這是因為颱風中心的氣壓均比四周低的緣故。因此在颱風登陸的地方,往往引起很高的浪潮,造成很大的損害。核心尺度小的颱風比大颱風具有更強的降水強度。研究發現,在颱風登陸前後,小颱風比大颱風具有更強的降水強度,這一方面是因為核心尺度小的颱風不易受到陸地影響,有利於登陸前颱風強度維持。06. 科學監測,應對風暴之眼隨著氣象衛星技術的發展,人類現在能夠更早地識別出颱風眼的特徵,從而精準判斷颱風強度。氣象衛星每時每刻都盯著海面的一舉一動,就連颱風的“美醜”都看得一清二楚。國家衛星氣象中心利用風雲四號等衛星進行分鐘級高解析度監測,中央氣象台聯合沿海各省氣象部門,借助雷達、浮標站等多源資料,24小時緊盯颱風路徑和強度變化,滾動發佈預警資訊。在看颱風路徑預報圖時,公眾應注意颱風路徑的“包絡線”,即圖中扇形陰影區域,它代表著颱風中心未來移動路徑的70%機率範圍的集合。實際上颱風的影響範圍只會比這個陰影更大。颱風系統不是一個點,而是圍繞颱風中心旋轉、展開的一個大氣環流,在颱風中心以外的地區出現比颱風中心經過的地區更大的風雨影響也是有可能的。因此,防禦颱風不應只關注登陸地點,而應關注整個可能受影響區域。 (壹零社)