2012年8月22日 星期三

什麼是 藤原效應,藤原效應 示意圖, 共伴效應 , 藤原效應示意圖, 雙颱效應(藤原效應)

藤原效應(英語:Fujiwhara effect),是指兩個距離不遠的水旋渦或大氣旋渦(例如熱帶氣旋),因為渦度、質量及相對位置的不同,而互相影響的狀態。藤原效應最早是由當時的日本中央氣象台(今日本氣象廳)台長、日本氣象學家藤原咲平在1921至31年間所進行的一系列水工實驗及研究發表,主要解釋當兩個颱風同時形成並互相靠近時所產生的交互作用,因而得名。藤原咲平發現,兩個接近的水旋渦,它們的運動軌跡會以兩者連線的中心為圓心,繞著圓心互相旋轉。而大氣旋渦亦出現類似情況。


藤原效應概要

熱帶氣旋之間的藤原效應俗稱「雙颱效應」,熱帶氣旋通常會隨著副熱帶高壓和低壓槽的轉變而移動。由於颱風本身以氣旋式(北半球為逆時針向,南半球為順時針向)旋轉,颱風以外周圍的氣流亦受其影響,為氣旋式風場(風場又稱駛流場)。若有一質點位於氣旋式風場中,必會為風場帶動,移動路徑將為氣旋式旋轉。兩個颱風即因受到彼此風場影響,會呈氣旋式互繞。實際大氣的大尺度背景風場,遠比單純雙颱風交互作用時複雜,再加上水潛熱釋放以及地球旋轉的科里奧利力(科氏力)隨緯度增加,因此兩個颱風除了互繞外,還可能產生合併、分離、拉伸等現象。

藤原效應的發生有距離的限制:兩個距離太遠的氣旋是不會發生藤原效應的。一般來說,兩個颱風通常慢慢靠近,直到相距約1000至1200公里(亦有說1000至1500公里之間的其他數值)時,開始受彼此影響,呈氣旋式螺旋軌跡接近,開始產生藤原效應。但到800公里左右時,有兩種情形可能發生:合併或者分離。又過程中亦可能隨颱風登陸而造成強度的減弱、消散,改變了兩個颱風的交互作用。

藤原效應的示範過程中,會在水缸內人工產生兩個水旋渦,目的是顯示它們接近時複雜的流動。


主要例子

藤原效應30Z
在2006年太平洋颱風季時,颱風瑪莉亞(右上)、強烈熱帶風暴寶發(左)及颱風桑美(右下)之間發生了藤原效應。

藤原效應1995_Parade_of_Storms
1995年,颶風Humberto、颶風Iris及熱帶氣旋Jerry之間發生了藤原效應,並形成了「Parade of Storms」之局面。

藤原效應5Z
在2007年太平洋颱風季時,颱風米塔(右)與颱風哈吉貝(左)之間發生了藤原效應。

以下是一些曾發生藤原效應的熱帶氣旋之例子,當中兩個颱風發生生之藤原效應較為普遍,且藤原效應多在西北太平洋發生。


颱風瑪麗(7414)/熱帶風暴娜定(7415)

路徑圖
類別:指向型、追從型
颱風寶佩(7709;在日本又名為沖永良部颱風)
颱風亞伯(8305)/熱帶風暴班恩(8306)/熱帶風暴卡門(8307)

路徑圖
類別:追從型、時間等待型
颱風派特(8512)/熱帶風暴魯碧(8513)/颱風斯凱普(8514)

路徑圖
類別:互相靠近型、同行型、離反型
颱風薇拉(8613)/颱風韋恩(8614)

路徑圖(網頁由上而下第二張圖片)
颱風歐凱特(9121)/颱風派特(9122)

路徑圖
類別:時間等待型、同行型
颱風丹娜絲(0115)/颱風納莉(0116)

颱風納莉路徑圖
颱風瑪莉亞(0607)/颱風桑美(0608)/強烈熱帶風暴寶發(0609)

路徑圖
類別:同行型、離反型?
颱風米塔(0723)/颱風哈吉貝(0724)

類別:指向型、追從型、同行型
在大西洋方面,發生最多藤原效應的年份是1995年。當中颶風Humberto和颶風Iris在當年發生了藤原效應,並互相影響其運動方向,後來熱帶風暴Jerry亦因是次藤原效應,被颶風Iris以互相靠近型方式拉近並影響之。1994年,熱帶氣旋Pat與熱帶氣旋Ruth發生了藤原效應,互相影響其運動方向。2004年,一熱帶氣旋被颶風Lisa吸收之事亦是一個例子。

在東北太平洋,藤原效應的發生次數不多。在該地發生藤原效應的其中一個例子,是2005年9月18日熱帶風暴Lidia被颶風Max拉近並吸收。

藤原效應多數出現於西北太平洋,主要原因是由於在西北太平洋生成的熱帶氣旋(颱風)多,且出現次數較頻密,同一時間可能有兩個熱帶氣旋活躍於西北太平洋,容易造就藤原效應的發生。在東北太平洋和北大西洋(颶風)、北印度洋及南太平洋區(氣旋)偶爾會見到藤原效應。而南大西洋因幾乎沒有熱帶氣旋生成,所以至今沒有藤原效應在該處發生。

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