5．1．2 成熟热带气旋的基本结构

热带气旋的结构包括从气旋中心向外几百公里范围内的风场、气压场、温湿场、云雨等的分布状况和海洋状况。热带气旋范围(以最外围的闭合等压线为准)的平均直径约7～9个纬距，巨型热带气旋个别超过10个纬距，微型热带气旋的直径在2个纬距以下，其垂直范围一般到对流层顶，有的可以伸展到平流层。因此热带气旋的垂直尺度和水平尺度之比为1/50～1/75，它是一个扁平的气旋性涡旋。如图5.5所示卫星云图上，热带气旋具有独特的螺旋状云雨带和眼区，眼区的平均直径30～40km，最大的可达200km，小的只有10km左右。由热带气旋的外围向内，地面气压迅速下降，地面风力增强，并伴有滂沱大雨，但在热带气旋中心(眼区)，天气却比较平静。

1．热带气旋的温压场

热带气旋的气压场特征表现为极低的中心气压和极大的水平气压梯度，成熟的热带气旋中心最低气压一般在960hPa以下，西北太平洋热带气旋的中心气压最低曾达875hPa(7315号)。在地面天气图上，热带气旋表现为一个准圆形对称的、梯度极大的闭合低压系统。水平气压梯度可达5～10hPa/10km。图5.6为8807号热带气旋经过杭州时的气压随时间变化曲线，曲线呈漏斗状。热带气旋移近杭州时气压急剧下降，8日零时的气压为1000hPa，到8日05时气压已降到970hPa，5个小时下降30hPa，下降速度达6hPa/小时。中心过后，气压又迅速回升，6小时后，气压升为1000hPa。

图5.6b为典型的热带气旋的温度扰动垂直剖面，热带气旋中心附近(40～200km)具有明显的暖性结构，在对流层低层为一范围狭小的暖核，向上加宽，在250hPa附近最宽最暖。

2．热带气旋的流场

成熟热带气旋流场的主要特征是：低层有强烈的气旋性切向风和强烈的径向流入；高层有强烈的流出，流出的形式近中心是气旋性的，外围是反气旋性的。图5.7a、b为西太平洋热带气旋平均的径向和切向风的垂直剖面图，可以看出：低层的气旋性流场和高层的反气旋性流场都从热带气旋中心往外伸展达1000km。中心附近从地面到350hPa，最大水平风速平均可达24m/s以上，低层平均辐合流入达6m/s以上，高层的辐散流出可超过4m/s。图5.7c为垂直速度分布，在距中心200～300km的范围内(眼区除外)有整层的上升运动，垂直P速度可达350hPa/d以上，300km以外，上升气流和下沉气流交替出现。

根据以上热带气旋的流场的分布情况，可以概括出热带气旋的三维流场结构。在垂直方向热带气旋可分为三层：(1)地面到3km左右的气旋性流入层，有强烈的向中心的辐合流入气流，其中1km以下的行星边界层中辐合最强烈；(2)3～8km的中层，径向气流很小，主要是气旋性切向气流，垂直气流很强，低层辐合的暖湿气流通过这一层输向高层；(3)8km到热带对流层顶部是流出层，最大辐散气流出现在12km左右。流出的空气和四周的环境空气混合下沉到低层，组成热带气旋的径向垂直环流。在径向，热带气旋分成三个部分：(1)眼区：在中心附近，一般范围为30～40km，眼区内风弱、干暖、少云。眼是热带气旋区别于温带气旋的主要特征之一；(2)最大风速区：围绕眼区，有一环状的最大风速区，平均宽度为8～50km。最大风速区一般与热带气旋眼壁的云墙相一致，最强烈的对流和狂风暴雨就发生在这里；(3)外区：从最大风速区外缘到热带气旋的边缘，在这个区域中，风速向外减弱。

3．热带气旋的眼和螺旋云雨带

热带气旋的眼和螺旋云雨带是其区别于温带气旋的两个重要特征，如图5.5。热带气旋的眼的大小一般为30～40km，最大的可达200km，小的只有10km左右。在眼区中，水平风速小，有下沉运动或弱的上升运动，无云或少云，和眼外的狂风暴雨相比，这里显得风平浪静，眼区一般随热带气旋的加强而缩小。从眼区外的最大风速区向外，往往有几条螺旋云雨带，它有两种类型：一类是移动性的，一类是准静止(相对于热带气旋而言)云雨带，后者从热带辐合带北侧，环绕热带气旋东侧旋向近中心区。这类云雨带比移动性云雨带大得多，它随热带气旋移动。热带气旋螺旋云雨带的分布是非对称的。