下沉氣流、角動量守恒以及眼墻的屏障作用。以下是詳細解析：
核心機制：下沉氣流
- 在臺風眼區（中心區域），空氣是下沉的，而不是像眼墻那樣劇烈上升。
- 下沉氣流的來源：
- 角動量守恒的極限： 臺風是一個巨大的旋轉系統。根據角動量守恒原理，當空氣從外圍向低壓中心輻合時，旋轉速度會急劇增加（就像花樣滑冰運動員收緊手臂轉得更快）。然而，當空氣非常接近中心時，旋轉速度變得極快，產生的巨大離心力會阻止空氣進一步流入中心核心區域。這些高速旋轉的空氣無法進入最中心，反而在眼墻區域被迫強烈上升。
- 眼墻上升氣流的“抽吸”效應： 眼墻內強烈的上升氣流就像一臺巨大的抽氣機，將眼區上方的空氣“抽走”。為了補償眼墻上空被抽走的空氣，眼區上層的空氣被迫下沉。這是一個自我維持的反饋過程。
- 下沉氣流的作用：
- 絕熱壓縮增溫： 空氣下沉時，受到的壓力增大，溫度會升高（絕熱壓縮）。這導致眼區成為一個相對溫暖的區域（暖中心）。
- 抑制云雨形成： 空氣下沉增溫會降低相對濕度（因為暖空氣能容納更多水汽而不凝結）。同時，下沉過程也會抑制空氣上升冷卻凝結。這兩個因素共同作用，強烈抑制了眼區內云和降水的形成，使得天空相對晴朗或只有少量高云。
- 減弱風切變： 下沉氣流主導的區域，垂直方向上的風速變化（風切變）很小，這也有助于維持眼區的平靜。
眼墻的屏障作用
- 臺風最強的風、最厚的云和最猛烈的降水都集中在眼墻區域（圍繞臺風眼的環形區域）。
- 眼墻內空氣的劇烈上升和高速旋轉（最大風速區）形成了一個強大的動力學屏障。
- 這個屏障有效地阻擋了外圍的惡劣天氣（狂風暴雨）直接侵入眼區內部，將狂暴的天氣系統限制在眼墻及其外圍區域。
成熟臺風的標志
- 清晰、平靜的臺風眼通常是強烈、成熟的臺風的標志。它需要足夠強的旋轉速度和足夠有組織的眼墻上升氣流來驅動和維持眼區的下沉氣流。較弱的熱帶風暴或正在發展中的臺風可能沒有清晰的眼區結構，或者眼區被云覆蓋（云卷風眼）。
總結臺風眼平靜的原因：
下沉氣流主導： 眼區核心存在由角動量守恒極限和眼墻上升氣流抽吸共同驅動的下沉氣流。
下沉導致增溫和干燥： 下沉氣流帶來絕熱壓縮增溫，降低相對濕度，抑制云雨形成。
眼墻的物理屏障： 圍繞眼區的劇烈上升氣流和狂風暴雨區域，阻擋了外圍惡劣天氣進入眼區中心。
弱風切變： 下沉氣流區域垂直風切變小，氣流相對穩定。
因此，臺風眼就像一個被狂暴的“圍墻”（眼墻）保護著的、由下沉暖空氣主導的“平靜港灣”。這種獨特的結構是臺風能量高效釋放和維持自身平衡的一種方式。
