提起臺風,大部分人首先想到它的災害性,特別是剛剛經歷超強臺風杜蘇芮肆虐過后,京津冀因為連日暴雨導致的洪水至今尚未完全退去,而接力杜蘇芮的臺風卡努目前正在距浙江外海300余公里的海面上徘徊,不免讓人神經緊繃,東部沿海嚴陣以待,甚至希望臺風轉向東北,而面對可能奔著日本而去的卡努,日本卻有人表示歡迎臺風來日,這就不免讓人心生疑惑,難道臺風光顧也會是好事兒?

提起臺風,大部分人首先想到它的災害性,特別是剛剛經歷超強臺風杜蘇芮肆虐過后,京津冀因為連日暴雨導致的洪水至今尚未完全退去,而接力杜蘇芮的臺風卡努目前正在距浙江外海300余公里的海面上徘徊,不免讓人神經緊繃,東部沿海嚴陣以待,甚至希望臺風轉向東北,而面對可能奔著日本而去的卡努,日本卻有人表示歡迎臺風來日,這就不免讓人心生疑惑,難道臺風光顧也會是好事兒?
裹挾著熱帶強大能量的氣旋
我們知道,臺風作為一種暴烈而壯美的自然現象,是產生于熱帶洋面上的一種強烈熱帶氣旋。正如流水中會出現漩渦,大氣在熱帶海洋上面也會產生“漩渦”,不過這個“旋渦”在不同地方的叫法不同,比如在西太平洋和南海區域稱為臺風,在大西洋和東太平洋稱為颶風,在印度洋和孟加拉灣稱為熱帶風暴,在澳大利亞則稱為熱帶氣旋。
美國颶風
但不管叫什么名字,臺風過境時,沿途都會狂風肆虐、大雨滂沱,樹木可以被連根拔起,人和車也可以被大風掀倒,城市里還時常因暴雨傾盆而出現陸地“海景”,淹沒大片土地,造成巨大的破壞。而之所以威力巨大,跟臺風的成因密不可分。
首先臺風形成在熱帶受太陽直射的海面上,高溫高濕的大氣環境下,由于海水蒸發形成的水汽不斷在抬升中凝結,釋放大量潛熱,進一步加快高空與近地面的對流運動,使得海平面的氣壓快速下降,周圍的暖濕氣流不斷進入補充,然后再度抬升,周而復始,影響范圍甚至可達數百至上千公里。
當上下層空氣相對運動小,垂直方向風速差異不大的情況下,再配合地球自西向東自轉形成的地轉偏向力的作用下,致使上下對流的氣流柱和地球表面產生摩擦,便使得氣流柱在北半球呈逆時針旋轉,便形成了熱帶氣旋。這個在熱帶洋面上形成的低壓系統,由于自轉速度低于地球的自轉速度,多表現為向西移動,所以我國是西北太平洋臺風的主要登陸地之一。
影響中國的臺風基本路徑可以概括為三類:西移路徑、西北移路徑和轉向路徑
臺風形成后,通常都會移出源地并經過發展、成熟、減弱和消亡的演變過程。一個發展成熟的臺風,氣旋半徑可以達到500公里~1000公里,高度可達15公里~20公里。整個臺風由外圍區、云墻區(即最大風速區)和臺風眼三部分組成,外圍區的風速從外向內增加,有螺旋狀云帶和陣性降水。
至于云墻區,這里大量的潮濕空氣強烈上升,形成了環繞中心的高聳積雨云墻,組成云墻的高度可達19公里,這里是臺風風速和降水最大的地方,所以云墻區是最容易形成災害的狂風暴雨區。當云墻區的上升氣流到達高空后,由于氣壓梯度減弱,大量空氣被迫外拋,形成流出層,只有小部分空氣向內流入臺風中心,并下沉,造成晴朗的臺風中心,這就是臺風眼區。
臺風眼區的風速、氣壓均為最低,以氣流的垂直運動為主,所以天氣是無風、少云和干暖,一切顯得風平浪靜,與云墻區截然相反。當然,臺風眼的大小和形狀也會隨著臺風的強度變化有所不同,當弱臺風和發展初期的臺風時,臺風也常沒有臺風眼。
臺風的等級強度是依據其中心附近的最大風力來確定并進行分類的。比如超強臺風,其底層中心附近的最大平均風速要大于51.0米/秒,也就是在16級以上的風速;而強臺風,則是底層中心附近最大平均風速41.5-50.9米/秒,約為14-15級風,至于臺風,其底層中心附近最大平均風速在32.7-41.4米/秒,也就是12-13級風。之后是強熱帶風暴(最大平均風速24.5-32.6米/秒)、熱帶風暴(最大平均風速17.2-24.4米/秒)、熱帶低壓(最大平均風速10.8-17.1米/秒,風力為6-7級)。
而杜蘇芮在福建省晉江市沿海登陸時,風速達到了50米/秒,也就是15級風的強度,所以達到了強臺風級,也是有完整記錄以來登陸福建第二強的臺風,于是強大的勢力直奔內陸,直到安徽省安慶市宿松縣境內才減弱為熱帶低壓,隨之而來的充沛水汽在受到太行山-燕山山脈阻擋后,在京津冀降下了強對流式的特大暴雨,從而引發了洪澇災害。
強臺風杜蘇芮移動路徑
日本人為何歡迎臺風訪日?
那么既然臺風的強風和暴雨都會造成巨大破壞,那面對可能奔日本而去的臺風卡努,日本人為何卻顯得有些興奮呢?根源就在于臺風雖然具有很強的破壞力,狂風會掀翻船只、摧毀房屋及其他設備,巨浪能沖毀海堤,暴雨能引起山洪暴發。但另一方面,臺風也有巨大的好處,甚至于地球上如果沒有臺風,人類將更加遭殃。
臺風帶來的最明顯好處就是提供了大量的淡水資源,根據科學研究數據表明,臺風帶來的降水占到了中國東部沿海、日本全年總降水的1/4以上,對改善這些地區的淡水供應和生態環境都有十分重要的意義。這次杜蘇芮雖然給北方帶來的不小的洪澇災害,但另一方面,也讓北方常年處于嚴重超采狀態的地下水得到一定的補充。
要知道這次京津冀海河流域受杜蘇芮的低壓環流和冷空氣共同影響,降水總量達400億立方,而南水北調中線工程自2014年全面通水以來才累計調水600億立方米。而且每年7月至8月份,由于雨帶北移,我國長江中下游地區遭受的伏旱也是要靠臺風來澆滅高溫和干旱。
另外一個超強臺風所攜帶的能量,相當于400枚2000噸級的氫彈爆炸時所放出的能量。從熱帶海區誕生的臺風,將赤道的大量熱量帶到了溫帶,使得熱帶不至于過熱,寒帶不至于過冷,調劑地球熱量,維持了地球的熱平衡。而且在生物學上,臺風在運動過程中頻繁產生的閃電,在擊碎水分子長鏈后,會形成具有活性的短鏈水分子,也增強沿途生物的生命活力。
當然狂風掀起的翻江倒海也造成了深層海水的擾動,大陸架上的營養物質被卷上來,餌料增多,吸引魚群在水面附近聚集,也提高了捕魚產量。或許這些才是讓日本人歡迎臺風訪日的根源。那么你可能會疑問,難道日本就不怕臺風帶來的暴雨引發城市內澇和洪澇災害嗎?
臺風和暴雨洪澇襲來,日本人為何淡定?
其實當我們了解過日本的國情和城市下水道網絡后便會打消顧慮。這是因為一來日本是南北狹長的島國,37.78萬平方公里的面積中,山地和丘陵占到了總面積的71%,山地呈脊狀分布在中央,將日本分割成太平洋一側和日本海一側,剩下的平原和低地只零散分布在河流下游和沿海一帶,比如面積最大的關東平原(也是東京所在地),僅有1.62萬平方公里,相比我國華北平原的30萬平方公里而言,真可謂小。
這種地形地貌之下,使得日本的海拔高差大,河流短促,即便有暴雨,也能很快排水入海。而且日本的森林覆蓋率占陸地面積的69%,是世界上森林覆蓋率最高國家之一,可以有效降低因為暴雨造成滑坡和泥石流災害。至于關東平原,雖然集中了日本40%的人口,約5000多萬人,但關東平原是臺地和低地相間,盡管大部在海拔100米以下,但是東京為了抵御城市洪水而興建了“江戶川工程”。
高空俯瞰東京
這處位于東京郊區地下的泄洪工程有著令人咋舌的龐大規模,從規劃到建成足足耗用了14年,這套被譽為世界上最先進的下水道排水系統由地下隧道、5座巨型豎坑、調壓水槽、排水機場、洪水引入設施和中心操控室組成。6.3公里的長度“串聯”起了東京都十八號水路、中川、倉松川、幸松川、大落古利根川以及江戶川等幾大河流,將滔滔洪水儲存、運輸和調節后,通過江戶川排入東京灣,最高每秒可泄洪200立方米。
圖為江戶川工程的核心建筑之一調壓水槽。引自國家地理
所以在日本東京,盡管也頻繁遭遇臺風和暴雨天氣,但不管多大的瓢潑大雨落到城市里,仿佛落入了一塊巨大的海綿——街道上薄薄的一層水浸不濕褲腿,河流水位也沒有特別大的變化。原因就在于隱藏在地下的“江戶川工程”,它就像一臺巨大的抽水機將暴雨及時排出城市。
相比之下,同樣是季風氣候下的中國東部,也頻頻與臺風、暴雨狹路相逢,卻往往淪為“水鄉澤國”。這種尷尬與困頓就是因為近30年來,盡管中國城市發展日新月異,基建速度“一日千里”,大家在競爭摩天大樓的高度和規模的同時,卻有意無意地忽略了城市的下水道系統。即下水道系統遠遠落后于城市的發展,或者說中國根本沒有“下水道系統”只有“污水管網”。
所以在中國的大中小城市,常會見到這種場景:一場大雨后,街道上總有積水,甚至本應該在此時承擔起排水重任的下水道,卻發揮了完全相反的作用——積水回流,從管道口噴涌而出,濺起了半米多高的污水。但世界城市發展史已經證明,要真正躋身“世界都市”行列,除了地上的光鮮繁榮外,埋藏在地下少為人見,卻時時刻刻為都市排憂解難的下水道系統,才標志著一座城市實力、潛力和包容力。
如今隨著全球氣溫變暖引發的一系列氣候異常,臺風正變得活躍且路徑飄忽,上世紀90年代前,被稱為50年一遇的暴雨洪澇,現在幾乎每年都會發生,河道的疏浚、城市的下水道系統等問題在面對大自然種種突如其來的暴虐時,顯得格外脆弱,中國人需要更多的智慧去應對,這其中不僅僅是各種防范措施,更多的是城市建設,是未雨綢繆。
上期回顧:九段線:中國的南海國界線,先人留下的一手好牌后輩不可打得稀爛
備注:本文是《山河四省合集》系列的第11章,僅為一家之言,歡迎指正轉發。另文中配圖部分引自網絡,如有版權私聯請刪。