本刊綜合
2018年9月16日至17日,受第22號臺風“山竹”影響,中國南方多地普降大雨。9月17日20時,因難以確定其環流中心,中央氣象臺對“山竹”停止編號,這一決定也標志著“山竹”的影響逐漸減弱。
“山竹”雖過,但關于臺風仍有很多值得探究的問題。
臺風的能量
什么是臺風?根據科學家的定義,熱帶氣旋中心持續風速在12級至13級(即每秒32.7米至41.4米)被稱為臺風。臺風也叫颶風,颶風的名稱在北大西洋及東太平洋使用。
按照目前科學家的理論研究數據顯示,一次成熟的臺風的潛熱能達到了幾十萬顆原子彈的能量儲備。臺風的直徑最大可以超過1 000千米,總面積可以達到近百萬平方千米。
21世紀以來最強的臺風是“海燕 ”,其中心最大風力達17級(每秒78米)以上。
臺風等級及預警
根據中國氣象局“關于實施熱帶氣旋等級國家標準”GBT 19201-2006 的通知,熱帶氣旋按中心附近地面最大風速被劃分為超強臺風、強臺風、臺風、強熱帶風暴、熱帶風暴、熱帶低壓六個等級。
2004年8月16日,中國氣象局發布了《突發氣象災害預警信號發布試行辦法》,其中把臺風預警信號分為藍色、黃色、橙色和紅色四級。
臺風的命名
西北太平洋和南海是世界上臺風活動最頻繁的區域,以往,有關國家和地區對出沒在這里的熱帶風暴叫法不一,同一臺風往往有幾個名稱,容易造成混亂。
于是,世界氣象組織和聯合國亞洲及太平洋經濟社會委員會所屬的臺風委員會制定了一個臺風命名辦法,2000年1月1日起開始使用。由臺風周邊國家和地區共同事先制定一個命名表,按順序年復一年地循環使用,大致5年輪回一次。
命名表共有140個名字,分別由臺風委員會14個成員國和地區提供。這14個成員國和地區是中國、柬埔寨、朝鮮、中國香港、日本、老撾、中國澳門、馬來西亞、密克羅尼西亞、菲律賓、韓國、泰國、美國以及越南,每個國家和地區提出10個名字。
命名表首先給出英文名,各個成員國和地區可以根據發音或意義將其譯成當地語言。“山竹(Mangkhut)”這個名字是由泰國提供的。
實際上,在各個國家和地區提供的臺風名中,花草果木最多,其次是飛禽走獸,此外還有姓名、星座、神話人物、山川河流和天氣現象。
根據2018年起執行的臺風委員會熱帶氣旋命名表,目前中國提出的10個名字是:海葵(替代了龍王)、悟空、玉兔、白鹿(替代了海燕)、風神、海神、杜鵑、電母、木蘭(替代了海馬)、海棠。
臺風大多用“溫柔”的名字,這表達了人們的一種期盼——祈求臺風帶來的危害盡量小些。
臺風命名表上的名字并非一成不變。臺風委員會規定,當一個臺風給某個或多個成員國(地區)造成巨大損失,遭遇損失的成員國(地區)可以向臺風委員會提請撤換,這個名稱將會被永久除名。當某個臺風的名稱從命名表中被刪除后,臺風委員會將根據相關成員的提議,對臺風名稱進行增補,該名稱一般由提供原來名字的成員國(地區)重新推薦。
臺風天里的高樓晃動現象
臺風“山竹”來臨時,高層住宅樓風中“顫抖”的畫面讓不少市民感到恐慌。
高層建筑遇到大風時出現晃動是正常的嗎?中建二局工程部經理蘇昕暉說,為了抗風抗震,一般建筑物在設計階段就講究“剛柔并濟”。不論是鋼結構還是鋼筋混凝土,建筑物本身都是柔性設計,受到大風力本來就會晃動。“通過推力、壓力和水平力,相當于讓建筑把能量‘消耗掉。如果建筑完全呈剛性,那么它存儲的能量總會有一個爆發點,這樣就會有重大潛在危險。”
不同高度的建筑對抗風要求不一樣,超過400米的建筑往往需要配置抗風抗震“黑科技”——阻尼器。比如,臺北101大樓內有一顆類似鐘擺的金色巨型球體,全稱“調諧質量阻尼器”,這個阻尼器直徑5.5米、重達660噸,是大樓的“定樓神球”。
阻尼器的原理是,在大樓側面受力時以相應的頻率擺動,造成相反的作用力,從而抵消大樓的部分壓力。
此外,人們在高層建筑的設計階段就會根據地區的風壓、建筑物形狀等各種數據做模擬測試。對于超高層建筑一般還會進行風洞實驗,即把建筑物做成一個小模型放在風洞里,模擬各種風速下建筑物的擺動和變形情況。
“通過風洞實驗,我們可以測試出建筑某個點位的風荷載,并以此計算出具有一定安全系數、滿足受力要求的幕墻龍骨、面板及連接系統等,保證它們抵抗風荷載的安全性。”深圳市方大建科集團有限公司副總工程師楊全新說。
“米”字形膠帶有用嗎
臺風來臨時,很多市民自發地在自家房屋的玻璃上貼“米”字形膠帶,這是為什么?
一種流傳較廣的說法是,玻璃中間部分較脆弱,所以在玻璃窗上貼交叉的膠帶可以增加玻璃的韌度,降低玻璃振動的頻率。這樣不但可以對抗較大的風壓,也可以防止玻璃破裂時四濺傷人。
中國臺灣的一檔節目《流言追追追》專門在風洞實驗室對此進行了測試。結果顯示,貼“米”字形膠帶和“井”字形膠帶反而會使玻璃的承壓能力變差,且貼滿膠帶時玻璃的承壓能力比不貼膠帶時弱。
貼膠帶沒用這個結論還被許多權威機構支持。例如美國大氣與海洋局曾發布警示:臺風天不要在玻璃上貼膠帶。因為一來浪費膠帶,清除膠帶也很費力氣,二來這種做法對玻璃的承壓能力并沒有多少幫助,也無助于防止碎玻璃飛濺。最重要的是,這會使本來可以小塊散落的玻璃變成大塊,增大對人的傷害。