熱帶氣旋

惯用称呼

习惯上，不同的地区热带气旋有不同的称呼。人们称西北太平洋及其沿岸地区（例如中国东南沿岸、香港、澳门、台湾、朝鲜、韩国、日本、越南、菲律宾等地）的热带气旋为“台风”，而大西洋和东北太平洋及其沿岸地区的热带气旋则依强度称为热带低压、热带风暴或“飓风”。气象学上，则只有中心风力达到每小时118公里或以上（飓风程度）的热带气旋才会被冠以“台风”或“飓风”等名字。
南半球在不引致误会时，中间会采用“气旋”（英语：Cyclone）一字作“热带气旋”（Tropical Cyclone）的简称。北印度洋地区则惯用“气旋风暴”（英语：Cyclonic Storm）及相关分级称呼热带气旋。有传澳大利亚在1920年代或1930年代以前曾称当地的热带气旋为“威利威利”（Willy willy），但澳大利亚气象局否定。按现今澳大利亚气象局的用词规范，“Willy willy”是指尘卷。

热带低压

热带低压（英语：Tropical Depression，缩写T.D.）是热带气旋的一种，中心持续风力达每小时41－62公里，即强风级的级别，属于强度最弱的级别，对下一级为低压区或热带扰动，对上一级为热带风暴，再上由弱至强分别为强热带风暴，台风，强台风和超强台风。它有着有组织的云团及雷暴雨带，其表面循环系统颇为显现。一个热带低压通常没有风眼和缺乏强烈气旋所呈现的紧密组织及形态。

结构

一个成熟的热带气旋有以下的部分：

风眼

强烈的热带气旋的环流中心是下沉气流，将形成一个风眼。眼内的天气通常都是平静无风，无云，甚至时有阳光（但海面仍可能波涛汹涌）。风眼通常都是呈圆形，直径由2公里至370公里不等。较弱的热带气旋的风眼可能被中心密集云层区遮蔽，甚至没有风眼结构。

地面低压

热带气旋的中心接近地面或海面部分是一个低压区。地球海平面上所测得最低的气压（870hPa）是在有纪录以来最强的热带气旋台风泰培（1979）中心所测得的。

暖心

热带气旋的暖湿空气环绕着中心旋转上升，过程中水汽凝结释放大量潜热，热能在中心附近垂直分布。热带气旋内各高度（接近海面例外）的气温都比气旋外为高。

中心密集云层区

围绕热带气旋中心旋转的密集云层区，通常是由雷暴产生的卷云。

风眼墙（或称眼壁）

包围风眼的是圆桶状的风眼墙，风眼墙内对流非常强烈，其云层的高度在热带气旋内通常是最高的，降水的强度和风力的强度在热带气旋内也是最大的。强烈的热带气旋有眼壁置换周期，产生新的外眼壁替代内壁。其成因为热带气旋眼壁外围的螺旋雨带重组，然后渐渐向内移动，窃取了眼壁的湿气与能量。在这阶段，热带气旋进入了一个减弱的过程。在外围新的眼壁完全取代旧眼壁，如果环境许可，热带气旋会重新增强。透过多频微波扫描和雷达可以清楚观测到眼墙更新周期中的热带气旋出现双重眼壁；如果热带气旋眼壁置换的过程较为明显，更可从可见光和红外线卫星云图上观测到。

螺旋雨带

螺旋雨带是绕着热带气旋中心运动的雨云和雷暴。在北半球，螺旋雨带向逆时针方向绕中心运动。螺旋雨带会为地面带来大风雨，而在每条雨带之间则会较为平静。在接近陆地的热带气旋，螺旋雨带中会形成龙卷风。拥有多条螺旋雨带的热带气旋一般较强及发展成熟；但也有一些“环状飓风”的主要特征是没有螺旋雨带。

外散环流

所有低压系统均需要高空辐散以持续增强，热带气旋的辐散从所有方向流出。因为科里奥利力的作用，热带气旋的高空呈反气旋式外散环流。地面或海面的风强力向内旋转，随着高度上升减弱，最终改变方向。这个特点和热带气旋中心的暖心结构有关，所以热带气旋需要垂直风切变微弱的环境维持暖心结构，才能延续辐散。

生成的动力

美国国家大气研究中心（英语：National Center for Atmospheric Research）的科学家估计一个热带气旋每天释放5×10¹⁹至2×10²⁰焦耳的能量，比所有人类的发电机加起来高200倍，或等于每20分钟引爆一颗1000万吨的核弹。
结构上来说，热带气旋是一个由云、风和雷暴组成的巨型的旋转系统，它的基本能量来源是在高空水汽冷凝时汽化热的释放。所以，热带气旋可以被视为由地球的自转和引力支持的一个巨型的热力发动机，另一方面，热带气旋也可被看成一种特别的中尺度对流复合体（英语：Mesoscale Convective Complex），不断在广阔的暖湿气流来源上发展。因为当水冷凝时有一小部分释放出来的能量被转化为动能，水的冷凝是热带气旋附近高风速的原因。高风速和其导致的低气压令蒸发增加，继而使更多的水汽冷凝。大部分释放出的能量驱动上升气流，使风暴云层的高度上升，进一步加快冷凝。
热带气旋因此能够取得足够的能量自给自足，这是一个正回授的循环，使得只要暖湿气流和较高的水温可以维持，越来越多的能量便会被热带气旋吸收。其他因素例如空气持续地不均衡分布也会给予热带气旋能量。地球的自转使热带气旋旋转并影响其路径，这就是科里奥利力的作用。综合以上叙述，使热带气旋形成的因素包括一个预先存在的天气扰动、高水温、湿润的空气和在高空中相对较低的风速。如果适合的环境持续，使热带气旋正反馈的机制借着大量的能量吸收被启动，热带气旋就可能形成。
深层对流作为一种驱动力是热带气旋与其他气旋系统的主要分别，因为深层对流在热带气候地区中最强，所以热带气旋大多在热带地区生成。相对地，中纬度气旋的主要能量来源是大气中的已存在的水平温度梯度。如果热带气旋要维持强度，就必须留在温暖的海面上，使正反馈机制得以持续。因此，当热带气旋移入内陆，强度便会迅速减弱。
当热带气旋经过一片海洋，该处海域的表面温度会下降，从而影响热带气旋后来的发展。温度的下降主要是因为热带气旋带来的大风使海水翻滚，海底较冷的海水涌上。较凉的雨水的下降、云层的遮蔽使海洋减少吸收太阳的辐射，也是表面海水温度下降的原因。以上因素相辅相成，会使一大片海洋的表面温度在几天内急剧下降。

由温带气旋或亚热带气旋转成

如果温带气旋能够成功脱离锋面，并获得部分热带气旋的特性，可以被分类为亚热带气旋，例如亚热带风暴安德烈亚。若拥有更多热带气旋的特性，更可以被分类为热带气旋，例如强热带风暴桃芝。

引导气流（驶流）

热带气旋的路径主要受大尺度的引导气流影响，热带气旋的运动被前美国国家飓风中心主管尼尔·弗兰克博士（Dr. Neil Frank）形容为“叶子被水流带动”。
在南北纬大约20度左右的热带气旋主要被副热带高压（一个长年在海洋上维持的高压区）的引导气流引导而向西移，这样由东向西的气流称为信风。在北大西洋，热带气旋会被信风从非洲西岸引导至加勒比海及北美洲，而在东北太平洋，热带气旋会被信风引导到达太平洋中部直至引导气流减弱。东风波是这区域很多热带气旋的前身，而在印度洋和西太平洋，风暴的形成主要被热带辐合带和季风槽的季度变化影响，相对于大西洋和东北太平洋，东风波形成热带气旋的比例较小。

角动量守恒

科里奥利力虽然决定了气旋旋转的方向，但其高速旋转的主要动力却非科里奥利力，而是角动量守恒的结果：空气从远大于气旋范围的区域抽入低气压中心，由于旋转半径减小而角动量不变，因此导致气旋旋转时的角速度大大地增加。
热带气旋云系最明显的运动是向着中心的，而角动量守恒原理也使外部流入的气流，在接近低气压中心的时候会逐渐加速。当气流到达中心之后会开始向上、向外流动，因此高层的云系也会向外流出（辐散）。这是源于已经释放湿气的空气在高空从热带气旋的“烟囱”被排出。辐散使薄的卷云在高空形成，并在热带气旋外部旋转，这些卷云可能就是热带气旋来临的首个警号。
除了热带气旋本身的旋转，角动量守恒也影响了气旋的移动路径。低纬度地区的地球自转半径较大，因此气体流动的偏移较小；高纬度地区的地球自转半径较小，所以气体流动的偏移较大。这样的力量也是热带气旋在北半球往北移动，南半球往南移动的原因之一。

与中纬度西风带的作用

当热带气旋移到较高纬度，其围绕副高活动的路径会被位于高纬度的低压区所改变。当热带气旋向两极移近低压区，会逐渐出现偏东向量，这是热带气旋转向的过程。例如一个正向西往亚洲大陆移动的台风可能会因为中国或西伯利亚上空出现低压区而逐渐转向北方，继而加速转向东北，擦过日本的海岸。台风转向东北，是因为当其位于副高北缘，引导气流是从西往东。

台风效应

双台风效应或称藤原效应，是指两个或多个距离不远的气旋互相影响的状态，往往会造成热带气旋移动方向或速度的改变。台风效应常见的影响依照热带气旋之间的强弱程度不同而大致分为两种：若两个热带气旋有强弱差距，则较弱者会绕着较强者的外围环流作旋转移动（在北半球为逆时针旋转，南半球则是顺时针旋转），直到两者距离大到台风效应消失，或到两者合并为止。如果两个热带气旋的强弱差不多，则会以两者连线的中心为圆心，共同绕着这个圆心旋转，直到有其他的天气系统影响，或其中之一减弱为止。

快速增强

美国飓风研究中心对于快速增强的定义是在24小时内，热带气旋的持续最大风速增加超过30节（35英里每小时；55千米每小时）。
热带气旋的快速增强需要以下几个条件的配合：海面温度需非常的温暖（接近甚至超过30 °C, 86 °F），海面下相当深度的水都还要维持此温度，以避免因为波浪造成较深处冷水的对流、风切变不能太高，风切变太高会破坏热带气旋内部的对流及循环。在对流层上的反气旋也需要存在，若要产生非常低的气压，在风眼处的空气需要快速的上升，上方的反气旋有助于风眼中的空气有效的快速上升。

登陆

“登陆”的官方定义是风暴的中心（环流的中心，而非边缘）越过海岸线，但在热带气旋登陆前数小时，沿岸和内陆地区已会有风暴的状况。因为热带气旋风力最强的位置不在中心，即使热带气旋没有登陆，陆地上也可能感受到其最强的风力。

美国的试验

在1940至1970年代，美国政府曾尝试以人工的方式使热带气旋减弱。这一方案由欧文·朗缪尔提出，用飞机在台风适当部位大量播撒碘化银等催化剂，使热带气旋螺旋云带的水分过度冷却，令内部眼墙崩塌而降低其强度。他说服了美国通用、美国陆军通信兵、美国空军和美国海军，在1947年合作进行第一个人工影响飓风的实验“卷云计划”。但结果是，受人工影响，原本正在远离美国大陆的飓风突然转头向西，并在佐治亚州和南卡罗来纳州登陆，酿成了巨大灾祸，引起公众强烈不满。不过由于在1952年亦有另一气象系统以相似路径移动并且有证据显示该风暴在施行人工减弱前已有路径变动迹象，相关法律诉讼因而终止，但亦导致相关实验暂停了十一年。1963年，美国进一步实行“狂飙计划”。试验人员根据“角动量守恒定律”，用飞机在台风的不同部位撒播碘化银、干冰、尿素、水滴等催化剂，结果使台风眼区扩大了6-7倍，眼区周围风速也随之减弱。1969年8月18日，美国对飓风黛比的试验效果更为显著，撒播催化剂后，最大风速由50米/秒降到35米/秒，减少了30%，但在人工减弱后，该飓风的强度很快便恢复。
为避免可能发生的意外，在及后的计划中，计划指引限制只能对在48小时内有10%以下几率登陆有人居住的土地的热带气旋试行人工减弱，亦只能选择位于飞机可到之处而强度又达到有较完整眼壁的热带气旋来测试，因而大大减少了此后可能的实验风暴数目。
在1970年代，由于在大西洋洋面可供试验的风暴数量太少，美国气象局曾考虑在其他洋区进行同类试验，但受到政治等因素影响，相关试验并未进行。
另外，由于观察设备进步，人们在1960年代后期发现了人工减弱的原理事实上是经历了眼壁置换过程，并在1980年代初期获证实此变化会在较强的热带气旋自然发生，并在同期于眼壁内发现大量冰晶，原因为风暴眼壁的上升气流不足以如理论所指的那样，防止水珠结冰或变成雨珠降下，计划因此于1983年终结。

雨水

热带气旋所造成的人命损失是无法估量的，但是热带气旋亦为干旱地区带来重要的雨水。不少地区的每年雨量中的重要部分都是来自热带气旋。例如东北太平洋的热带气旋为干旱的墨西哥和美国西南带来雨水；缓解中国长江中下游地区的伏旱；日本甚至全年近半的雨量都是来自热带气旋。

热量平衡

热带气旋亦是维持全球热量和动量平衡分布的一个重要机制。热带气旋把太阳投射到热带，转化成海水热量的能量，带到中纬度及接近极地的地区。热带气旋亦作为一强烈涡旋扰动，把赤道所积存的东风角动量输送往中纬度地区的西风带内。

减低污染

热带气旋强劲的风力，可以吹散高污染地区的污染物，减轻高污染地区的污染程度。

观测

观测强烈的热带气旋一直以来对人类都是一个很大的挑战。因为它们主要在海洋上活动，位于陆上的气象站大多不能够提供实测数据，在地面的观测一般只有当热带气旋经过岛屿或沿岸地区才有可能。但就算热带气旋接近气象站，气象站也一般只能提供风暴较外围的实时数据，因为如果当强烈的风暴过于接近，气象站的监测设施会被强风摧毁。
配有气象监测设备的侦察飞机也会被派往热带气旋的中心提取实测数据，在大西洋，当热带气旋出现后美国政府会定时派遣侦察机作监测。这些侦察机配备直接和遙感装置读取读数，还有投落送的设备，量度高空和海平面的风速、气压、温度和湿度。
在2005年，一架无人驾驶的侦察机被派往监测热带风暴奥菲利亚。无人驾驶侦察机可飞往更低的高度监测风暴而不用担心机师的安全。
在世界其他地区并没有侦察机监测风暴。远洋热带气旋的路径主要从气象卫星拍摄，一般每半小时或四分一小时更新的可见光和红外线卫星云图追踪；强度则透过德沃夏克分析法从云图评估。当风暴接近沿岸地区，陆地上每分钟更新的多普勒雷达回波图像便对热带气旋的定位扮演重要角色。

预报中心

现时世界上共有六个区域专责气象中心（英语：Regional Specialised Meteorological Centre，简称RSMC），这些组织负责追踪所属区域内的热带气旋并发出热带气旋公报和警告；另外还有五个热带气旋警报中心（英语：Tropical Cyclone Warning Centre，简称TCWC）为较小的地区提供资讯。但区域专责气象中心和热带气旋警报中心不是唯一向大众发布热带气旋消息的机构，例如美国的联合台风警报中心会为除北大西洋外全球的热带气旋作出发布；中国气象局也会为位于国际换日线以西的北太平洋的热带气旋作出发布；加拿大飓风中心会为影响加拿大的热带气旋或热带气旋的残余发出公报。

分级系统的限制

热带气旋的分级的强弱与热带气旋所造成的破坏并没有必然关系。不同于评估地震所造成影响的麦加利地震烈度，现时对热带气旋的分级只会考虑其风速。较弱的热带气旋有时会比更强的热带气旋造成更大的破坏，这主要取决于其他外在因素，如受影响区域的地形、热带气旋带来的总雨量等。例如2006年太平洋台风季的强热带风暴碧利斯，尽管强度弱，但因为其范围广阔，在登陆中国后于内陆地区造成广泛而持续的强降水，竟带来244.48亿元人民币的直接经济损失；相反，有许多远较碧利斯强烈的热带气旋因为未有登陆或在人迹罕至的地方登陆，甚至因为其覆盖范围或风圈小，所以没有造成太大的破坏。

命名及编号

因为海洋上可能同时出现多个热带气旋，为了减少混乱，当热带气旋达到热带风暴的强度时，各气象机构便会对其作出命名。热带气旋会根据各个区域不同的命名表命名，这些命名表是由世界气象组织的委员或各区负责预测热带气旋的机构制订。当热带气旋被退役，新的名字会被选出作替补。

命名方法

热带气旋的命名方法在各区有所不同。

北大西洋及东北太平洋

在北大西洋及东北太平洋地区，男性和女性的名字会依英文字母排列，交替作为热带气旋的名字。每个风季首个风暴名字的性别也会每年交替。六个命名表会被预先制订，每个命名表每六年会被使用一次。在大西洋，“Q”、“U”、“X”、“Y”和“Z”不会被用作名字的起首字母；在东北太平洋，“Q”和“U”不会被用作名字的起首字母。这样，在每个命名表中，大西洋会有21个名字，而东北太平洋则会有24个名字。当热带气旋在某地区造成严重破坏，该地区可要求将其退役。然后受影响的地区会提出一个同性别的新的名字作替补（一般会选择与被退役气旋相同语言的名字）。
当一个风季内大西洋生成的热带风暴超过21个，或东北太平洋生成的热带风暴超过24个，命名表的名字会被用尽。之后生成的热带风暴会以希腊文字母命名。2005年大西洋飓风季首次出现这个情况。到目前为止还没有以希腊文字母命名的热带气旋造成严重破坏而要面临退役，所以要如何处理这个情况仍为未知之数。

北太平洋中部

在北太平洋中部，热带气旋的命名表由位于夏威夷的中太平洋飓风中心负责制订。四份由夏威夷语名字组成的命名表正在使用。不同于大西洋及东北太平洋，北太平洋中部的风暴命名表不会每年变更。

西北太平洋及南海

在西北太平洋及南海海域（指赤道以北，国际日期变更线以西海域），热带气旋的命名表由世界气象组织台风委员会制订。共有五份命名表分别由14个委员国各提供两个名字组成，名字会由所提供国家的英文国名顺序使用。不同于大西洋及东北太平洋，名称循环使用（即用完140个后名称，回到第一个重新开始）。早在20世纪初至中期，由日本开始，已自行为区内的热带气旋编配一个4位数字编号，编号首2位为年份，后2位为该年顺序号。例如0312，即2003年第12号热带气旋。而美国海军则为整个太平洋内的热带低压编配一个两位数字编号（后来改成两位数字加上英文字母）。
为减少混乱，日本在1981年获委托为每个西北太平洋及南海区域内的达到热带风暴强度的热带气旋编配一个国际编号，但容许其他地区继续自行给予编号。自此，在大部分国际发布中，发布机构会把国际编号放在括号内（JTWC除外）。但是，各气象机构有时对热带气旋的编号会有差别，主要是因为其对热带气旋强度的评估有所不同。例如在2006年风季，中国气象局曾对一个未被日本气象厅命名的风暴（中国气象局的0614）作出编号，因此在余下的风季，前者的编号都比后者的多出一个。
当热带气旋在某地区造成严重破坏，该地区可要求将其退役。为该热带气旋起名的台风委员会成员会再提一个名字作替补。例如中国大陆和香港会由市民作出提名，再选出若干优胜名字，提交世界气象组织确认选择其中一个名字。

南太平洋及东南印度洋

澳洲气象局为澳大利亚制订一个热带气旋命名表，依英文字母顺序排列，交替使用男性和女性的名字。斐济和巴布亚新几内亚也会为该区提供名字。

西南印度洋

世界气象组织西南印度洋热带气旋委员会（Tropical Cyclone Committee for the South-West Indian Ocean）会为西南印度洋制订命名表。在2005年10月在博茨瓦纳哈博罗内举行的会议，委员会为2006-07年度和2007-08年度的风季各制订了一个命名表，由毛里求斯、马拉维、莫桑比克、纳米比亚、塞舌尔、南非、斯威士兰、津巴布韦、坦桑尼亚、博茨瓦纳、科摩罗、莱索托和马达加斯加提供名字。当热带气旋在东经55度以西达到“中度热带风暴”的强度，位于马达加斯加的热带气旋警告中心就会为该系统命名。当热带气旋在东经55度及东经90度之间达到“中度热带风暴”的强度，位于毛里求斯的热带气旋警告中心就会为该系统命名。

北印度洋

印度地球科学部的印度气象局新德里台风中心命名，而在该地区的热带低压的编号都以A/B字母作结。
风暴名字由孟加拉、印度、马尔代夫、缅甸、阿曼、巴基斯坦、斯里兰卡、泰国等8个国家提供。

退役

如当前被命名的热带气旋对生命或财产造成重大伤亡和损失的。国际气象组织会讨论决定，是否将其从循环名单中删除，再由原来这个名称的国家重新提交新的名称，而提供名字的地区亦可自行要求更换名字。新的名字必须获国际气象组织该区域的委员会全体通过。

与地震的关系

十九世纪后期有调查显示热带气旋与地震有微弱关系，但同期亦有其他调查显示气压升降与地震间并没有明确关系。。按照2009年台湾中央研究院的研究显示，台风的气压会引发“慢地震”现象，使地层的能量逐渐释放，避免产生大型的地震。