5．1．5 热带气旋移动

热带气旋的移动方向和移动速度是作用于热带气旋的各种力的集中体现，因此，在分析热带气旋的移动之前，首先要分析作用于热带气旋的各种力。

1．影响热带气旋移动的各种力

作为一种近似，我们可以把热带气旋看作是一个在大尺度背景场中移动的旋转性涡旋，因此，大尺度背景场的气压梯度力是作用于热带气旋的作用力之一；旋转地球上运动的物体还受到地转偏向力的作用，这是热带气旋受到的第二个作用力，这两种力可称为外力。热带气旋内部空气质点的运动必然也受到各种力的作用，这些力我们统称为内力。

下面分析内、外力如何影响热带气旋的移动。为此，我们选择这样的两套坐标系，原点在地面的(o，x，y，z)坐标系和原点在热带气旋中心的(o′，x′，y′，z′)移动坐标系。若o和o′相距较近，热带气旋中心在oxyz坐标中的水平移动速度分别为u0和v0，则空气质点在(o，x，y，z)坐标系中的速度u、v、w和在(o′，x′，y′，z′)坐标系中的速度u′、v′、w′的关系为

u=u0＋u′，v＝v0+v′，w＝w′

(5.2)

在低纬地区，略去摩擦作用和粘性作用的大气水平运动方程为

(5.3)

式中f＝2Ωsin(φ)，λ=2Ωcos(φ)。(5.2)式代入(5.3)式得到

(5.4)

对于fu0和fv0中所含的sin(φ)，以热带气旋中心所在的纬度φ0作泰勒展开，略去高次项后得

(5.5)

式中a为地球半径，r为热带气旋中心到计算点的距离，θ为热带气旋中心所在纬度与r方向之间的夹角。(5.5)式代入(5.4)式，只考虑热带气旋的水平移动，将(5.4)式对整个热带气旋区域积分，得到

(5.6)

式中：f0=2Ωsin(φ0)，

为按热带气旋面积平均的位势高度梯度平均值，称大型背景气压梯度力，

(5.7)

定义为热带气旋在x和y方向上的内力。

由(5.6)式可以看出，热带气旋的移动由作用于整个热带气旋的科氏力、背景场的气压梯度力和内力决定。

2．引导气流原理

实际资料的分析表明，在背景场比较强大和稳定的情况下，热带气旋的内力相对于背景场的气压梯度力和科氏力为小项，其移动基本由气压梯度力和科氏力决定，当气压梯度力和科氏力基本平衡时，则由(5.6)式得

(5.8)

(5.8)式表明热带气旋将沿着它所在厚度内整层平均的大型流场的地转风方向移动，移速就是大型流场速率的平均值，这就是热带气旋移动的引导气流原理。按照此原理，在东风带中(副高南侧)，热带气旋基本上向西移动；西风带中(副高北侧)，则向东移动。

3．热带气旋内力对其移动的影响

在环境场的气压梯度力较弱的情况下，如热带气旋位于鞍型场内，或两个高压之间，内力对热带气旋的移动就会有较大的影响。下面分析内力对热带气旋移动的影响：

(5.7)式可改写为

Nx＝Nx1＋Nx2＋Nx3

Ny＝Ny1+Ny2

(5.9)

其中

这两项由热带气旋区域内的相对加速度的非对称结构和气旋发展的情况决定，若气旋强度不变或相对加速度对称分布，这两项为零，它们对气旋的移动无贡献。

这两项由热带气旋内的相对风速的非对称结构和β效应引起。在热带气旋区域内相对风速分布对称的情况下，由于f随纬度变化，存在一个向北的力。

由于λ＞0，热带气旋中平均w′＞0，所以此内力向西，它是由垂直运动和地转偏向力产生的。

以上讨论说明，对一个结构完全对称的热带气旋，由于地转偏向力和气旋内上升运动的作用存在着向西北方向的力。如果热带气旋存在非对称结构，内力的方向和大小就比较复杂。一般情况下，大型基本流场的引导作用在热带气旋的移动过程中起主导作用，但在基本引导气流较弱时或大型环流系统发生大的调整时，内力的作用就非常重要，许多异常路径就发生在这种情况下。

4．影响热带气旋移动的大型环流系统

(1)副热带高压

副热带高压是一个行星尺度的系统，它对热带气旋的移动，特别是对转向前的移动路径起主要作用。当副高强大、稳定，呈东西向带状分布时，位于副高南侧的热带气旋在东风气流的引导下，往西运动；当热带气旋位于副高西侧时，将向北运动；而当热带气旋位于副高北侧时将向东移动。

(2)西风带长波

西风带长波对热带气旋移动的直接影响主要发生在其转向以后。热带气旋转向后处于副高的北侧，西风带长波槽前，在槽前西南气流引导下向东北移动。除此之外，西风带长波还通过影响副高的位置、强度、形状影响热带气旋的移动，特别当西风带长波发生调整时，往往引起副高的突变，进而引起热带气旋路径突变而出现异常路径。

(3)双热带气旋

如果在一定的距离内同时出现两个热带气旋，称双热带气旋。通常双热带气旋将围绕它们之间连线的“质量中心点”相互作逆时针旋转，距离越近，旋转角速度越大，这称为“藤原效应”。Brand的统计表明，间距大于1300km的双热带气旋，其相互旋转角速度小于10°/12h，几乎没有什么相互旋转作用。当间距小于1300km时，才有明显的互旋，且距离越小，互旋角速度越大。

高空冷涡也能和热带气旋产生互旋，原理和双热带气旋互旋类似。对热带气旋的移动有影响的还有赤道反气旋等热带系统。