概念
台风眼壁置换,又称眼墙更新周期,是强热带气旋(如台风、飓风)内部的中尺度动力学过程,是台风原有的内眼墙逐渐减弱消散,同时外层形成新的眼墙并取而代之,可类比为台风的新陈代谢。
眼壁置换形成
眼壁置换过程源于台风结构与能量供应的动态平衡,主要分四步。
基础结构铺垫:
成熟的强台风(如桦加沙)拥有典型“眼区-眼墙-螺旋雨带”结构,内眼墙是风雨最剧烈区域,依赖海洋水汽和能量维持。
外雨带收缩:
当台风强度足够时,外层螺旋雨带受科里奥利力(地转偏向力)等影响,围绕中心旋转并向内收缩,这是形成新眼墙的物质基础。
同心眼墙形成:
收缩的外雨带逐渐组织化,形成半径大于内眼墙的新眼墙,此时台风短暂呈现双同心圆眼墙的特殊结构。
能量竞争与置换:
内外眼墙竞争海洋能量,外眼墙切断内眼墙的能量供应,导致内眼墙因能量匮乏消散,外眼墙成为唯一主眼墙并持续向内收缩,置换完成。
影响
强度变化:
“减弱-再增强”循环是眼壁置换最显著的特征。在双眼墙共存阶段,能量分散导致台风结构混乱,中心气压上升,最大风速下降,强度暂时减弱;当新眼墙完全取代旧眼墙并收缩后,若海表温度等环境条件适宜(如西北太平洋温暖海水),台风会重新整合能量,强度可能再次增强,甚至超过置换前水平。
结构与影响范围变化:
置换完成后,台风眼区通常扩大,环流范围显著拓宽。2025年9月22日,超强台风桦加沙完成眼墙置换后强度再次增强,环流直径超1000公里,预计将成为本年度影响我国最严重的台风。
预报挑战:
置换后的台风因环流范围扩大,会导致更大范围的强降水、风暴潮和大风灾害。桦加沙没有去广州和深圳,实际登陆了阳江海陵岛。2025年9月24日17时,台风桦加沙以54.5米/秒(16级)风速登陆阳江海陵岛,江城区闸坡镇瞬时风速达60.2米/秒(17级以上),打破历史记录。
眼壁置换是台风预报中最具挑战性的环节之一,主要体现在三方面:一是难以精准预判置换的启动时间与持续时长;二是强度变化难测,无法确定置换完成后台风能增强到何种程度;三是路径易受影响,内部结构调整可能导致台风路径出现摆动,增加沿海地区防灾减灾的决策难度。