对一些台风散开的样子和暴风云是如何形成的?相关的题,你究竟了解多少呢?下面来让小编带大家来了解一下吧!
一、暴风云是如何形成的?
在预先存在的热带涡旋中,涡旋内的气压低于周围空气,周围空气携带大量水蒸气到涡旋中心,并在涡旋区域向上移动;潮湿的空气上升,只有水蒸气凝结并释放出巨大的凝结潜热,台风这个大机器才能运转。因此,即使有来自高温高湿的热带海洋的水汽供应,如果没有空气的强烈上升引起凝结和释放潜热,台风也不可能形成。因此,空气的向上运动是台风产生和维持的重要因素。但其必要条件是首先存在弱热带涡旋。
地自转必须有足够大的偏转力。由于地自转的偏转力在赤道处为零,向两极逐渐增大,因此台风的位置距赤道约5个纬度或以上。由于地自转,产生改变气流方向的力,称为“地自转偏转力”。在旋转的地上,地自转的影响使得周围的空气很难直接流入低压。相反,它沿着北半的低压中心逆时针旋转。
二、台风形成的条件是什么?
一般来说,台风的发生需要满足以下基本条件
1、首先要有足够广阔的热带洋面。这个海洋表面不仅要求海水的表面温度高于26-5,而且60米深的海水层的水温也必须超过这个值。广阔的海洋表面是台风形成所必需的自然环境。由于台风内部空气分子之间的摩擦,每天平均消耗3100-4000卡路里/cm-2的能量。这种巨大的能量只有浩瀚的热带海洋才能释放出来。只能提供潜热。此外,热带气旋周围旋转的强风会导致中心附近的海水搅动。在台风中心,气压下降得很低,甚至会导致海面猛涨,然后扩散开来。结果,海水从台风中心向周边地区移动。翻滚。台风时海水的搅动现象可以影响60米的深度。在海水温度低于26-5的海洋表面,由于热能不足,很难维持台风。为了保证在这个翻腾过程中海面温度始终保持在26-5C以上,这层温水层必须有60米左右的厚度。
2、台风形成前,必须有一个弱的热带涡旋。我们知道,任何机器的运转都会消耗能量,这就需要能源。台风也是“热机”。它以如此巨大的规模和速度旋转,消耗大量的能量,所以它需要能源。台风的能量来自热带海洋上的水蒸气。在预先存在的热带涡旋中,涡旋中的气压低于周围空气。周围空气携带大量水蒸气到达涡流中心,并在涡流区内向上运动;潮湿的空气上升,水蒸气凝结。只有释放出巨大的凝结潜热,台风这个大机器才能运转。因此,即使有来自高温高湿的热带海洋的水汽供应,如果没有空气的强烈上升引起凝结和释放潜热,台风也不可能形成。因此,空气的向上运动是台风产生和维持的重要因素。但其必要条件是首先存在弱热带涡旋。
3、必须有足够大的地自转偏转力。由于赤道处的地转偏转力为零并向两极逐渐增大,因此台风的位置距赤道约5个纬度或以上。由于地自转,产生改变气流方向的力,称为“地自转偏转力”。在旋转的地上,地自转的影响使得周围的空气很难直接流入低压。相反,它沿着北半的低压中心逆时针旋转。
4、弱低压以上,高低空风向、风速差异较小。在这种情况下,上下气柱共同作用,热量容易积聚在上层空气中,引起变暖。一旦产生气旋,摩擦层上方的环境气流将沿着等压线流动,可以进一步完成上层增温效应。北纬20以北地区,气候条件发生变化,主要是高层风较强,不利于增温,台风发生的可能性较小。
三、港珠澳跨海大桥所能承受的极限风力有多大?原理是什么?
大多数人都知道港珠澳大桥主体结构可以抵御16级强台风,这个数值的来源是桥面风荷载设计参数的风速约为55m/s,相当于16级台风的风速等级。但在计算桥梁承载力时,风荷载只是荷载组合之一,所占比例很小。其他考虑的参数还包括桥梁静荷载、地基沉降、温度等,因此即使在最不利的荷载组合同时作用下,港珠澳大桥的承载能力仍然满足规范要求,并且有还剩下很大的安全系数。
工程师每天要避开4000艘海轮和1800多个航班的密集交通;使用50万吨钢材和230万吨钢筋混凝土建造了世界上最长的深水沉管海底隧道;发射全最大巨型振动器,完成人工岛建设……
正是由于这些残酷的条件,工程师被迫开发出许多创新的设计。
按照最初设计,部分跨海大桥将跨越香港唯一的深水航线,桥面需设计高80米。而且因为是机场路线,所以有100米的高度。这两个要求是相互叠加的。矛盾。
工程师们大胆放弃了铺设桥面的想法,将桥的一部分变成了海底隧道,解决了物理空间题。
然而,桥面与海底隧道的连接需要一座岛进行过渡。不过,这片海域没有岛屿,所以需要建造一座人工岛。海底有15-20米的淤泥,就像建筑在水豆腐上,并不坚固。
用传统的方法行不通,于是工程师们想出了一个全新的想法巨大的圆形钢缸!
巨型圆钢筒直径22-5m,高55m,重量550吨
一个巨大的圆形钢筒被插入海底。圆柱体包围了岛的边界。中间填满了沙子,由于海底柔软,不会扩散。
刚刚解决了这个题,另一个题又出现了!
过去成熟的屏蔽技术已经不适用了。由于防水要求为10级,隧道必须埋得更深,人工岛将长达1公里,这是难以想象的。
因此,采用了第二种方案,即——沉管隧道技术。在海底挖了一条浅沟,并在水下连接了预制隧道。优点是每个人工岛的长度减少了近400m。
沉管隧道技术
缺点是施工难度极大。7.6万吨的沉管隧道在海底要承受洋流的干扰,保证精度非常困难。
因此,为了保证安装,必须在实验室模拟各种复杂环境,为现场施工提供准确的指导数据。
沉管隧道安装实验
海洋中,还存在看不见的隐患——氯盐。海洋中的氯离子会渗入结构内部,腐蚀钢筋。钢筋会膨胀,导致混凝土开裂,最终坚固的钢筋混凝土会倒塌。
为此,工程师开发了一种可以抵抗更长时间的高性能混凝土技术。
另一个题是如何保护桥梁免受地震损坏。工程师使用了一种新型高阻尼橡胶材料。优点是分子之间可以抵消彼此的地震能量。
自由落体实验普通橡胶vs.高阻尼橡胶
为了减少风对桥梁的影响,工程师通过风洞实验中的反复计算,在桥梁上加装了高50cm、宽约1m的溢流板,使得桥梁在7级以下原有的振幅减少了40cm。风力达到6厘米。
风洞实验
这些新技术是工程师潜心研发的成果,让几十年来建造桥梁的梦想一步步接近现实。
四、台风外为何有雷暴云?
雷暴云,又称“暴风云”。这些是龙卷风、台风和10级以上的强风,包括雷电。强风暴云的前部是上升气流,后部是下降气流。下降气流比周围空气凉爽。这股迅速下沉的冷空气在云底形成冷空气堆,气象学上称为“雷暴高点”,导致气流迅速向四周扩散。
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