王杰 周溥佳 水旭瓊 申子彬
摘 要:利用常規(guī)地面氣象資料、NCEP/NCAR再分析資料以及衛(wèi)星云圖資料對臺風(fēng)“燦鴻”在浙江寧海產(chǎn)生的強(qiáng)降水過程進(jìn)行診斷分析。研究表明:登陸前副高和西風(fēng)槽的相互影響是導(dǎo)致燦鴻西北行的關(guān)鍵。登陸后在西風(fēng)槽的作用下燦鴻轉(zhuǎn)向東北方向移動;水汽和垂直運(yùn)動能夠很好的指示暴雨的落區(qū),孟加拉灣和南海的暖濕氣流為強(qiáng)降水提供充足的水汽條件;利用衛(wèi)星云圖可以看出此次寧海強(qiáng)降水主要是由臺風(fēng)密蔽云區(qū)和螺旋云帶造成的。
關(guān)鍵詞:寧海;臺風(fēng);副高;暴雨
中圖分類號:P444 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160432195
我國是頻受臺風(fēng)登陸和影響致災(zāi)的國家之一,臺風(fēng)往往會帶來暴雨、大風(fēng)和風(fēng)暴潮等災(zāi)害性天氣。寧海位于浙江北部,面臨東海,每年的夏秋時(shí)節(jié),臺風(fēng)是對寧海構(gòu)成嚴(yán)重危害的天氣系統(tǒng),幾乎每年寧海都要遭受臺風(fēng)的侵襲。近年來,隨著自動氣象站、雷達(dá)和氣象衛(wèi)星等多種觀測方式的快速發(fā)展,同時(shí)借助各種數(shù)值產(chǎn)品進(jìn)行集成分析,綜合應(yīng)用各種預(yù)報(bào)技術(shù)方法,針對臺風(fēng)開展了大量富有成效的研究。
1 臺風(fēng)概況和寧海地區(qū)風(fēng)雨影響
超強(qiáng)臺風(fēng)“燦鴻”于2015年6月30日20時(shí)在菲律賓以東的太平洋海面上生成,之后一路西行,強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),7月2日02時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,7日02時(shí)加強(qiáng)為臺風(fēng),9日14時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)臺風(fēng),23時(shí)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺風(fēng),登陸前期減弱為強(qiáng)臺風(fēng),并于11日16時(shí)40分以強(qiáng)臺風(fēng)級別在浙江省舟山朱家尖沿海登陸,登陸時(shí)最大風(fēng)力14級(45m/s),中心氣壓955hPa,登陸后逐漸減弱并遠(yuǎn)離寧海,12日對寧海的影響基本結(jié)束。
臺風(fēng)“燦鴻”對寧海的主要影響時(shí)段為10日白天~11日上半夜,寧海過程面雨量199.8mm,其中300mm以上站點(diǎn)5個(gè),最大站點(diǎn)茶山524.9mm;過程中,內(nèi)陸地區(qū)普遍出現(xiàn)8~10級,部分地區(qū)出現(xiàn)12級以上大風(fēng),沿海與高山地區(qū)9~12級,個(gè)別出現(xiàn)14級以上大風(fēng),其中最大出現(xiàn)在茶山站41.9m/s(14級)。
2 環(huán)流形勢分析
7月6日東亞地區(qū)中高緯是兩槽一脊形勢,其中貝加爾湖西側(cè)有一發(fā)展的前傾槽,在兩槽之間的內(nèi)蒙古一帶為一個(gè)暖性的大陸高壓控制。此時(shí)副高位置在127°E以東地區(qū),其主體在20~30°N一帶,呈東西向帶狀分布,強(qiáng)度較弱。到了7日20時(shí),副高逐漸北擴(kuò),脊線整體北抬,呈現(xiàn)帶狀分布,中心位于日本海以東的洋面上。燦鴻受到副高南側(cè)穩(wěn)定深厚的東偏南氣流引導(dǎo),向西偏北方向移動,移速較快。貝加爾湖以西的前傾槽已經(jīng)逐漸移至100~110°E,而120~130°E東部沿海為高壓脊控制。從8日開始副高逐漸西伸北抬,強(qiáng)度逐漸加強(qiáng),到了9日西脊點(diǎn)已接近120°E。同時(shí)中高緯西風(fēng)槽東移,在北方冷空氣侵入下南掉加強(qiáng)至河套地區(qū)。9日20時(shí)副高已控制浙北、上海和江蘇東部地區(qū),西脊點(diǎn)在118°E附近,副高北側(cè)已經(jīng)控制了朝鮮和東北南部地區(qū),強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)。9日白天蓮花在廣東沿海登陸,強(qiáng)度減弱,并與燦鴻的距離越來越遠(yuǎn),9日夜間燦鴻加強(qiáng)為超強(qiáng)臺風(fēng)。10日副高與大陸高壓打通,高壓壩建立,合并后的副高脊線呈現(xiàn)西北—東南走向,控制著長江中下游的大部分地區(qū)。燦鴻在9日夜間加強(qiáng)為超強(qiáng)臺風(fēng)后,自身內(nèi)力顯著增大,此時(shí)受到高壓壩和自身內(nèi)力的影響,向西北方向移動的速度加快。10日2時(shí)以后隨著西風(fēng)槽不斷東移南下和燦鴻的西北向移動,海上副高與大陸高壓之間的高壓壩斷裂,副高明顯東退至海上而且范圍顯著減小,臺風(fēng)燦鴻處在臺風(fēng)的西端,導(dǎo)致其北上的分量加大,使其逐漸轉(zhuǎn)向偏北方向移動,從兩高之間穿過,之后于11日傍晚在浙江舟山沿海登陸。登陸之后其外圍環(huán)流與西風(fēng)槽相結(jié)合,逐漸轉(zhuǎn)向東北方向移動。
3 水汽條件分析
大氣中產(chǎn)生暴雨的水汽主要來自對流層中下部,李英等[2]在臺風(fēng)碧利斯中的數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果表明:臺風(fēng)的增強(qiáng)離不開水汽的輸送。用850 hPa水汽通量疊加風(fēng)場來分析此次過程,可以發(fā)現(xiàn)這次臺風(fēng)的水汽輸送主要來自孟加拉灣和南海,低層西南季風(fēng)不斷給燦鴻提供暖濕氣流。從7月9日08時(shí)開始受到燦鴻外圍影響,寧海上空為一致的偏東風(fēng),此時(shí)有弱的水汽輸送進(jìn)來,高濕區(qū)仍在海上。到了10日白天燦鴻移至浙南沿海,浙江沿海尤其是浙北沿海濕度已達(dá)35 g.cm-1.hpa-1.s-1,此時(shí)寧海的強(qiáng)降水逐漸開始。在臺風(fēng)第一象限中,有東—東南風(fēng)急流把大量的水汽向浙江沿海輸送,大的水汽通量區(qū)域覆蓋了整個(gè)寧海地區(qū),到了10日夜間浙北沿海濕度已達(dá)40 g.cm-1.hpa-1.s-1,為暴雨區(qū)的形成和加強(qiáng)提供了有利條件。
4 動力條件分析
單有充足的水汽條件是不夠的,強(qiáng)烈的上升運(yùn)動是形成暴雨的其中一個(gè)必要條件。從寧海站上垂直運(yùn)動速度隨時(shí)間和空間(圖略)的分布來看, 9日寧海地區(qū)上空除了低層(925hpa以下)有弱的上升運(yùn)動外,中高層為一致的下沉運(yùn)動。從10日08時(shí)開始,原本只有低層有負(fù)的垂直速度已逐漸擴(kuò)大到600hpa,而且在850hpa附近出現(xiàn)了上升運(yùn)動速度的大值區(qū)。到了11日08時(shí)寧海上空均為一致強(qiáng)烈的上升運(yùn)動,而且在14時(shí)850hpa上出現(xiàn)了上升運(yùn)動的大值區(qū)。11日夜里燦鴻逐漸北上,原本上升運(yùn)動區(qū)域被下沉運(yùn)動迅速占領(lǐng),雨帶隨之北移,雨勢減弱。
5 衛(wèi)星云圖分析
衛(wèi)星云圖在監(jiān)測臺風(fēng)云系變化及發(fā)展演變過程中有著非常重要的作用。有研究顯示,在9日23時(shí)燦鴻加強(qiáng)為超強(qiáng)臺風(fēng),此時(shí)臺風(fēng)結(jié)構(gòu)緊實(shí),發(fā)展強(qiáng)盛,有明顯的臺風(fēng)眼結(jié)構(gòu),臺風(fēng)眼周圍螺旋云系清晰,大部分的螺旋云帶都位于臺風(fēng)第一和第四象限,西側(cè)的螺旋云帶很稀少,南側(cè)有南海的季風(fēng)云團(tuán)不斷向其輸送水汽。隨著燦鴻的不斷移近,到了10日16時(shí)燦鴻云系范圍擴(kuò)大,眼區(qū)結(jié)構(gòu)趨于不明顯,螺旋云帶范圍擴(kuò)大,西南側(cè)的螺旋云帶加強(qiáng),寧海地區(qū)受到螺旋云帶影響出現(xiàn)暴雨,臺風(fēng)東側(cè)的暖濕氣流成為暴雨區(qū)的主要水汽來源。隨著臺風(fēng)不斷北上,臺風(fēng)西側(cè)進(jìn)一步受到地面摩擦力影響,環(huán)流逐漸不再完整,螺旋云系開始減弱。在燦鴻登陸舟山前后,密閉云區(qū)和外圍螺旋云帶松散。在燦鴻登陸后,它的西側(cè)云系迅速減弱消散,對流不穩(wěn)定能量迅速減少,隨著臺風(fēng)繼續(xù)向西北移動,對寧海的風(fēng)雨影響迅速減弱。
6 小 結(jié)
副高東移并入大陸高壓,建立高壓壩,同時(shí)結(jié)合西風(fēng)槽的作用,導(dǎo)致燦鴻路徑偏東,在浙江舟山登陸。登陸后,燦鴻外圍環(huán)流與西風(fēng)槽相結(jié)合,轉(zhuǎn)向東北方向移動。
此次臺風(fēng)的水汽輸送主要來自孟加拉灣和南海,低層西南季風(fēng)不斷給“燦鴻”提供暖濕氣流。同時(shí)有偏東急流把大量的水汽向浙江沿海輸送,為暴雨區(qū)的形成和加強(qiáng)提供了有利條件。
利用衛(wèi)星云圖可得出此次寧海的強(qiáng)降水主要是由臺風(fēng)密蔽云區(qū)和螺旋云帶造成的,臺風(fēng)東側(cè)的暖濕氣流成為暴雨區(qū)的主要水汽來源。隨著臺風(fēng)不斷北上,臺風(fēng)西側(cè)進(jìn)一步受到地面摩擦力影響,環(huán)流逐漸不再完整,螺旋云系開始減弱。登陸后受到地面摩擦力影響,臺風(fēng)西側(cè)云系迅速減弱消散,對流不穩(wěn)定能量迅速減少,風(fēng)雨影響迅速減弱。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學(xué)原理和方法[M].北京:氣象出版社,2007:351-352.
[2] 李英,陳聯(lián)壽,雷小途,等.Winnie(1997)和Bilis(2000)變性過程的濕位渦分析[J]. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2005(02).
作者簡介:王杰(1988-),男,浙江奉化人,本科,寧??h氣象局,助理工程師,研究方向:天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。