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发布时间:2020-07-30 13:42:17

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作者:(美) 卡尔森(Carson,M.K.)编著

出版社:化学工业出版社

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飓风来袭

飓风来袭试读:

版权信息书名:飓风来袭作者:[美] 卡尔森(Carson,M.K.)[编著]排版:辛萌哒出版社:化学工业出版社出版时间:2015-05-01ISBN:9787122223784本书由化学工业出版社(2017)授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。— · 版权所有 侵权必究 · —第一章飓风来了

飓风是会预先宣布自己要来的自然灾害,它不是凭空而起的。科学家会连续数天甚至数星期观察着风暴如何在海洋上发展和漫游,它们是全球性的天气现象,能从太空里看到!

飓风是持续时间很长的海洋风暴,有着充满了风雨的旋转的云层。它们是地球上最大的风暴。飓风会刮倒建筑、掀倒大树、把船只抛到空中。飓风掀起的巨浪会淹没城镇甚至改变海岸线。这些巨大的风暴产生的大暴雨和龙卷风,影响到飓风周围数百千米范围内的天气。

借助气象卫星的帮助,知道一个飓风的存在并不难。而准确地预测出它的走向和破坏程度就不那么容易了。这是很多科学家都在面对的挑战。他们正在努力工作,试图更全面地了解这个世界上最大的风暴,好保护我们,使我们免受它的破坏。爆炸性的能量飓风在其持续过程中会用掉相当于10000个原子弹的能量。第二章飓风发生的地点和时间

飓风开始于赤道附近的海洋,也就是热带海洋。实际上,这类风暴的科学名称是热带气旋。在北美,热带气旋叫作飓风。但同样的风暴在世界其他地方就有其他名称。不管它叫什么,飓风的动力“燃料”是至少27摄氏度的温暖海水。不管何时何地,只要海水达到这个温度,就会产生飓风。风雨之神飓风(hurricane)一词来源于中美洲原住民的语言。Hurakan是一个玛雅创世神的名字,而Hurican是加勒比人对恶魔的称呼。纳尔吉斯热带风暴是一个巨大的、毁灭性的、致命的风暴。它于2008年袭击了缅甸,造成至少146000人死亡。这个热带气旋开始于印度洋上,所以叫作旋风。飓风发生在哪里?世界范围内的热带气旋每年全世界平均形成100次热带气旋,大多发生在图中显示的七个彩色海洋区域之一。热带气旋是这些可怕风暴的通称。根据发生的不同地点,它们还有其他名称。那些在北美洲和中美洲两侧的都叫作飓风。同样的风暴在印度洋上就叫作旋风。发生在东亚沿海的北太平洋的叫作台风。哪个洋上发生的风暴最多?哪个半球发生的风暴最多呢?探索风暴之路热带风暴的路线上图中每个丝带状的条纹都是一个热带气旋的路线。这张地图显示了过去150年中发生在世界范围内的所有有记录的热带气旋的路径—包括飓风、台风和旋风。红色条纹表示最强的风暴,黄色的是中等强度,蓝色的最弱。这个图告诉我们很多关于热带风暴发生的地点和原因的信息。看到东南亚沿海最大最红的那一片了吗?那里的海洋平均温度是全球最高的。所有那些热量酝酿了很多风暴。与之相反的,寒冷的洋流冷却了西南太平洋和南大西洋。这使得南美和南非的西海岸几乎完全没有热带气旋。什么时候是热带气旋季节?般来说,海水温度最暖的时候,就是热带气旋的活跃季节—一夏天和初秋。北美和中美的飓风季节是从6~11月;北印度洋的旋风通常发生在5月和11月;南印度洋和澳洲的热带气旋季节是从12月到转年3月;东亚的台风全年都有,但是从6~12月间最容易形成。飓风何时发生?

8月和9月是大西洋发生飓风高峰时期,那时海水最温暖。上图显示出2001年5月份全世界海洋表面温度。奇怪的现象在2004年前,没有人想到飓风会袭击南美。那一年,一个较弱的叫作卡塔里娜的飓风袭击了巴西。你能在图上找到它的环形路径吗?第三章为什么会有飓风

飓风是地球上最大的、最具破坏力的风暴。这些来自热带的巨大的旋转风暴范围可达数百千米。它们的力量可以每秒钟搅动百万立方千米的大气、一天倾倒下7570824立方米的雨水,同时释放出有强大威力的风。一个风速达每小时241千米的飓风,具有11吨的冲击压力。这就像一群大象以赛车的速度朝你冲来。这力量足以粉碎一幢房子,或是把一棵树变成一颗导弹。

如果飓风制造的能量能够转变为电能的话,它在仅仅1天内制造的能量,就足够给全美国供电达半年之久。飓风有如此之大的威力和能量,以至于它们能够影响全球。飓风、台风和其他热带气旋帮助地球平衡温度。这些风暴把一些热量从热带转移到南北极附近较冷的地区。飓风是全球性的天气现象。它们为什么会发生呢?这些可怕的风暴是如何产生的呢?

左图中是2005年8月底,飓风卡特里娜正在朝路易斯安那州和密西西比州袭来。海洋中的颜色表示温度。橙色和红色区域是28摄氏度以上。这个温度足够形成并推动飓风了。在越过墨西哥湾更加温暖的水域之后,卡特里娜飓风变得更强了。飓风的形成因素风并不是像龙卷风或闪电那样,是在一瞬间发生的。即使那飓些最猛烈的飓风,也是从一个小雷暴雨发展而来的。只有当所有适当的因素都集中到一起,一场暴风雨才会发展成飓风。

第一个因素是热量。热量是驱动飓风的动力“燃料”。一场正在热带发展的风暴是从哪里得到热量的呢?它来自于深深的温暖海水。温暖的水很容易蒸发成为水蒸气,就像在雾气腾腾的淋浴里那样。这个蒸发过程产生出另一个必需的大气因素—湿润的空气。当温暖湿润的空气上升时,就形成了雨云。雨云是由非常非常微小的水滴组成的。小到可以在一个茶匙里放下100多万颗水滴。上升的水蒸气冷却下来就会形成这些微小的水滴。冷却下来的水蒸气失去的热量进入空气。受热的空气会蒸发更多的海水,进一步使雨云膨胀。

还有一个重要因素是合适的风。洋面附近的风必须集中起来,也就是会聚在一起。会聚起来的风把正在发展的雨云向上推动,产生成群的雷暴雨。如果雷暴雨上面和下面的风都以同样速度、同样方式移动,雷暴雨群就会继续发展。这意味着没有多少风切变,而风切变则会把雷暴雨云撕开。如果所有这些因素都集中在一起,酝酿好的雷暴雨群就叫作热带扰动,这是能够发展成热带气旋的风暴的正式名称。热带扰动是飓风的种子。飓风是如何发展的?备各种适当因素的正在发展的风暴,在成为一个完全成熟的具飓风的过程中,经历了四个发展阶段。第一阶段:热带扰动走出非洲

热带扰动是赤道附近温暖的海水上空的一群正在发展的雷暴。会有大暴雨,但没有强风。热带扰动会产生飓风。大部分发展成大飓风的热带扰动都开始于来自西非的雷暴群。在飓风季节里,气象学家们密切注视着大西洋的那一边。这一片片离开非洲西海岸的雷暴通常叫作非洲东风波。一群雷暴被信风带着一路向东经过大西洋向美洲移动的过程中,像波浪一样上下运动。气象学家气象学家是研究天气的科学家。第二阶段:热带低压添加燃料

在经过温暖的大西洋水域时,风暴添加了湿润的空气“燃料”,增长得更宽更高。洋面上充满水蒸气的温暖气流上升到风暴中。一旦上升的水蒸气碰到高处的冷空气,就形成了云。产生云的过程释放的热量,加热了周围的空气,使得风暴涨得更大更快。当风暴中的气流像烟囱里的烟一样持续上升时,洋面附近的空气被吸向风暴。这个奔流的空气就是风。因为地球在自转,当这些风向内运动时就会弯曲,于是风暴开始旋转。这个旋转的风暴现在是个热带低压,带有大暴雨和风速每小时37~61千米的风。只有十分之一的热带低压会发展成为飓风。旋转的原因科里奥利效应这个科学术语描述的是为什么地球的自转使风暴旋转,并且产生飓风的涡旋。第三阶段:热带风暴加速

如果温暖的海水继续给风暴提供动力,风暴就会发展得更大。更大的风暴中的空气上升得更快,从洋面上吸起更多新的“燃料”,并且产生更快的风。吸进了大量“燃料”的风暴,呈现出更分明、更密集、更圆的旋转着的形状。一旦盘旋的风暴的风速达到每小时63千米,它就正式成为一个热带风暴。在北美,美国国家飓风中心给每一个飓风一个名字。飓风会带来瓢泼大雨和风速在每小时63~117千米的强风。第四阶段:热带风暴开眼

强风激起温暖的洋面,使它蒸发得更快,产生更多温暖湿润的空气,给饥饿野兽般的风暴提供动力。随着空气被向上吸进风暴中,上升到风暴中的气流加速,在洋面上产生速度更快的风。当风速达到每小时119千米以上,风暴就正式被称为飓风(或是台风、旋风或热带气旋)。这时,飓风至少有15240米高,201千米宽。一股温暖气流盘旋在飓风中心,产生一圈高耸的雷暴,具有整个风暴里最强的风。超级快的风旋转开一个没有云的洞,叫作风眼。飓风解剖:看看风暴内部风是个惊人的现象。它就像一个会自己加油的机器。只要有飓来自温暖海水的热量当动力,飓风就会持续增长和加强。致命的风暴潮个从海洋上旋转经过的成熟飓风非常有威力。船只需要确保一避开飓风激起的巨浪、大风和猛烈的雨,但是,飓风、台风和热带风暴在海洋以外的地方造成的破坏是最大的。当飓风袭击沿海地区或是岛屿时,叫作登陆。登陆后,飓风的狂风会摧毁房屋、树木和电线。飓风雨带会淹没城镇,甚至在远离风眼的地方降下龙卷风。但是,最危险的是会带来洪水肆虐的风暴浪潮。

风暴浪潮是巨大的像山一样的海浪。它是由飓风下面的海平面急速上升引起的。飓风猛烈的风使海水大量堆积,风暴的风眼附近的低气压也会增加风暴浪潮。这是如何实现的呢?低压区通过把海水往上吸,给风暴浪潮增加了更多的海水,这就像用吸管吸起来一张餐巾纸。当飓风登陆时,它携带着风暴浪潮。山一般的海水被推送到陆地上,引起岸上洪水泛滥。

风暴浪潮有可能高达6米多,会淹没数百千米的海岸线。如果沿海地区已经在涨潮期,风暴浪潮就会变得格外大,这时候就叫作风暴潮。风暴浪潮泛滥城镇、完全淹没岛屿、冲走海滩,风、雨和龙卷风造成的破坏都远远不如风暴浪潮大。纵观历史,风暴浪潮始终是飓风中最致命的部分,造成的死亡人数占总数的十分之九。

当飓风登陆后一路造成破坏的时候,它也立刻开始逐渐消失。为什么呢?在陆地上,飓风被切断了它的动力-温暖的海水。如果一个飓风持续向内陆移动,它很快就减弱成为热带风暴,然后是热带低气压,最终完全消逝。只有掉头回到温暖水域去补充燃料,才有可能加强和继续袭击别的地方。最致命的风暴浪潮1970年,旋风波拉带来的风暴浪潮袭击孟加拉国和印度的部分地区,造成30万~50万人死亡,使它成为世界史上最致命的飓风。正在变化的地球气候:会使飓风增加吗?们的地球正在变暖。地球的平均温度已经持续上升了几十我年。科学家一致认为,人类由于燃烧煤炭、石油和天然气引起的污染导致了全球变暖,升高的温度改变了地球的气候。科学家预计,全球气候变化将会融化冰冠、升高海平面、带来更多的极端天气,比如旱灾、洪水和风暴。这是否也意味着更多的飓风呢?“如果海面温度上升,飓风活动将会增加。”气候科学家凯文·川博斯解释说。飓风和其他类型的热带气旋是全球性的天气现象。它们是地球用来保持均衡温度的系统的一部分。热带积累了很多热量,飓风把这些热量的一部分从热带转移走,送到地球寒冷的极地。这些巨大的海洋风暴是地球调节热量、平衡温度的一种方式。“如果全球变暖正在发生,它怎么能不影响飓风呢?”川博斯说,“它是整个系统的一部分。”“海面温度由于全球变暖已经在上升。”川博斯说。科学家估计,在过去的数十年间,热带海洋的温度已经上升了0.5~1摄氏度。变暖的海水意味着更多的飓风动力。额外的动力是会每年产生更多的飓风,还是使发生的每一次飓风的规模更加巨大呢?飓风的总体数目也许会增加,也许不会,还没有人确切知道。一些科学家认为,变暖的海水会产生更多风切变,而这会阻止海洋风暴发展成热带气旋。

大多数科学家确实认为变暖的海洋很可能使产生的飓风更强。变暖的海水使更多的水蒸气进入空气,促进风暴的增长。计算机模拟(又叫计算机模型)预测出当海水变暖时,热带气旋的风速将会加快。更快的风构成更大的风暴,会释放更多的暴雨。“现在飓风带来的雨比几年前要大得多了。”川博斯补充说。更强烈的飓风也向岸上推送更高的风暴浪潮。再加上当冰冠融化时,沿海地区海平面上升的可能。这使得很多人口稠密的地区面临灾难性的洪水。飓风带来更多的破坏似乎是我们地球变暖的未来已经确定的一部分了。上升的海面佛罗里达州特别容易受到气候变化带来的海面升高的危害,这个州有12251平方千米的陆地海拔都不到1.5米。美国数百万人在飓风呼啸的大西洋和墨西哥湾沿海地区居住。这些沿海地区很多比海平面高不了多少,这使得这些地区特别容易受到风暴浪潮和升高的海面的危害。这张照片里是被飓风卡特里娜淹没在水里的新奥尔良居民区。动手活动测量压力气压越低,风暴越强。气压计是测量空气压力的气象仪器。大这是一个简单的气压计,你可以自己做来测量你周围的气压。你需要的东西

空的金属咖啡罐,透明胶带纸或胶水,大气球,饮料吸管,强力胶带,带格子的索引卡,牙签。步骤

1. 把大气球的口剪掉。拉伸气球的顶部紧紧地罩住咖啡罐。用强力胶带把它固定在咖啡罐上。它需要一个密封口。

2. 用透明胶带纸或胶水把牙签粘在吸管的一端。牙签应该跟吸管成一条直线。这将是气压计的指针。

3. 把吸管没有牙签的一端放在罩着气球的罐子上面。用一条透明胶带(或胶水)把吸管粘在气球顶上,如下图所示。

4. 把你的气压计放在室内一个平静的、温度不怎么变化的地方。不要把它放在阳光照射的窗子上,或是空气流动的地点(注意:如果温度变化,这种气压计的读数就不准确了)。

5. 在一张索引卡的格子线上标上数字。然后把它粘到气压计附近的墙或壁橱上,让气压计的指针(牙签)指向卡中间的线。

6. 等几小时,然后读取第一个数据。当空气压力的变化使气球收缩或膨胀时,移动吸管,牙签会上升或下降。通过记录牙签在一段时间的不同位置,你可以追踪气压是如何随着晴天、多云、下雨或风暴等天气变化而变化的。在空气压力下

地球被周围的空气像毯子一样包围着——这就是大气层。大气层的重量向下压着地球上的陆地和海洋,像是摞在床上的毯子。这个压力称为大气压,或是空气压力。大气压随着高度和温度变化。暖空气比冷空气轻。由于暖空气快速运动的分子扩散开来,所以它不那么致密,因此较轻。较轻的暖空气自然上升,并且气压较低。

当空气上升、其中的水蒸气形成了云时,空气压力低的地区引起了风暴。一个飓风气压最低的地方是在风眼的里面和周围。这里是不那么致密的、正在变暖的空气上升进入风暴的地方。飓风风眼里的气压越低,外面的空气涌进来得越快、越强——产生的风的速度就越高。最强的飓风有着最低的压力(参见23、24页)。低压也会引起风暴下面的海平面上升,加剧泛滥的风暴浪潮。第四章飓风有多严重

飓风是巨大的风暴,登陆时带有雨、低压和危险的风暴浪潮。但是,真正界定飓风的是它的风。只有当持续风速达到每小时119千米或更高时,一场热带风暴才正式成为真的飓风。气象学家也用飓风的风速来测量它的强度。根据飓风的持续风速(不是一股阵风的风速)它被分为从第一级(最弱)到第五级(最强)的五个等级。飓风的分级系统叫作萨菲尔-辛普森飓风分级。想看看它吗?请翻开右边的书页。风暴等级的命名者建筑工程师赫伯特·萨菲尔和当时美国国家飓风中心的主任鲍勃·辛普森,于1969年创建了以他们的名字命名的分级系统。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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