萬(wàn)小雁++董大治++陳尊界++陳乃調(diào)

摘 要：應(yīng)用多種臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品、常規(guī)氣象資料等，對(duì)1617號(hào)“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)的路徑預(yù)報(bào)及影響蒼南特大暴雨過(guò)程進(jìn)行診斷分析。分析表明：“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)特大暴雨過(guò)程具有階段性特征，包括受臺(tái)風(fēng)登陸前后螺旋云系影響的第1階段強(qiáng)降水和登陸后伸展出臺(tái)風(fēng)倒槽影響的第2階段強(qiáng)降水。通過(guò)臺(tái)風(fēng)相似路徑條件檢索，201617號(hào)、199216號(hào)、199012號(hào)臺(tái)風(fēng)的雨量大值中心分布相似，過(guò)程雨量201617號(hào)臺(tái)風(fēng)更大，這是由于第2階段強(qiáng)降水造成的過(guò)程累積雨量更大。東南風(fēng)急流的建立和長(zhǎng)時(shí)間維持為本次臺(tái)風(fēng)水汽輸送提供了動(dòng)力條件；高層強(qiáng)輻散場(chǎng)為臺(tái)風(fēng)引發(fā)的特大暴雨提供了動(dòng)力條件；垂直速度場(chǎng)演變與降水強(qiáng)度實(shí)況吻合；地形對(duì)臺(tái)風(fēng)影響的特大暴雨過(guò)程起到增雨作用。

關(guān)鍵詞：臺(tái)風(fēng)；特大暴雨；相似路徑；地形

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170333202

蒼南縣位于溫州東南沿海，是受臺(tái)風(fēng)暴雨、大風(fēng)、風(fēng)暴潮影響嚴(yán)重的地區(qū)之一。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，臺(tái)風(fēng)在廈門(mén)以北和溫州以南登陸，對(duì)蒼南影響嚴(yán)重[1]。一直以來(lái)，許多學(xué)者對(duì)登陸臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度、路徑變化等研究成果豐富。對(duì)各類(lèi)臺(tái)風(fēng)暴雨的成因及天氣學(xué)診斷也做了大量工作。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，受臺(tái)風(fēng)“鲇魚(yú)”狂風(fēng)暴雨影響，蒼南有14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)，城市內(nèi)澇、山體滑坡、山洪等次生災(zāi)害非常嚴(yán)重，受災(zāi)人口34萬(wàn)，轉(zhuǎn)移人員40857人，倒塌房屋14間，直接經(jīng)濟(jì)損失5.045億元?！蚌郁~(yú)”臺(tái)風(fēng)過(guò)程雨量之大、影響時(shí)間之長(zhǎng)、災(zāi)害之重均超過(guò)預(yù)期。因此，對(duì)該類(lèi)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)預(yù)報(bào)，尤其是秋季臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)顯得尤為必要。

1 臺(tái)風(fēng)暴雨的階段性特征

臺(tái)風(fēng)“鲇魚(yú)”登陸前后給溫州南部各縣市帶來(lái)2個(gè)階段性暴雨過(guò)程，這與臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑、臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)、臺(tái)風(fēng)與環(huán)境流場(chǎng)相互作用有直接的關(guān)系。本文主要對(duì)影響蒼南的過(guò)程進(jìn)行分析。27日08：00前后，受到臺(tái)風(fēng)外圍擾動(dòng)影響，蒼南出現(xiàn)5mm以下降水。27日16：00—28日13：00（山區(qū)滯后2～3h）臺(tái)風(fēng)螺旋云系接觸大陸，引起蒼南的強(qiáng)降水過(guò)程。該階段降水是臺(tái)風(fēng)暴雨的最主要部分，強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，降水效率高。隨著臺(tái)風(fēng)登陸后并進(jìn)入內(nèi)陸，28日傍晚—29日凌晨，溫州南部尤其是蒼南受臺(tái)風(fēng)倒槽影響，出現(xiàn)了窄雨帶，造成第2階段強(qiáng)降水。從雷達(dá)回波上看，回波強(qiáng)度在蒼南地區(qū)不斷加強(qiáng)，造成了登陸后12h之外的強(qiáng)降水。往往預(yù)報(bào)員預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)暴雨時(shí)，對(duì)登陸后12h以外的時(shí)段預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)不足，很多時(shí)候會(huì)認(rèn)為隨著地形的摩擦作用降水會(huì)趨于減弱，容易對(duì)這個(gè)階段的強(qiáng)降水造成漏報(bào)，給防災(zāi)工作造成困難。

2 相似路徑臺(tái)風(fēng)過(guò)程雨量對(duì)比分析

相似路徑預(yù)測(cè)是熱帶氣旋路徑預(yù)測(cè)的重要手段之一。由于相似的熱帶氣旋路徑不但可以反映熱帶氣旋位置、方向、形狀方面的相似性，同時(shí)也含有熱帶氣旋成因、大氣環(huán)流、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面的相似性。因此對(duì)熱帶氣旋相似路徑的預(yù)測(cè)研究具有重要意義。

本文采用相似個(gè)例挑取方法，“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)在溫州以南（廈門(mén)-福清）區(qū)域，通過(guò)設(shè)置條件檢索到近幾年的相似臺(tái)風(fēng)有兩個(gè)，分別為199012號(hào)臺(tái)風(fēng)和199216號(hào)臺(tái)風(fēng)。本文通過(guò)對(duì)余貞壽著的《溫州臺(tái)風(fēng)暴雨雨強(qiáng)圖集》中的兩個(gè)歷史相似臺(tái)風(fēng)的過(guò)程雨量分布圖和“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)的實(shí)況圖（圖1、圖2、圖3）進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：臺(tái)風(fēng)影響過(guò)程最大雨量普遍大于400mm，特大暴雨中心都出現(xiàn)在溫州南部縣市，除了登陸點(diǎn)較北的199216號(hào)臺(tái)風(fēng)，特大暴雨中心除了溫州南部以外還有溫州北；南部暴雨集中區(qū)在泰順、文成、平陽(yáng)、蒼南四縣交界地區(qū)；對(duì)蒼南而言，中西部的特大暴雨中心引起的臺(tái)風(fēng)次生災(zāi)害甚為嚴(yán)重，對(duì)橋墩水庫(kù)的合理調(diào)度提出了拷問(wèn)；1617號(hào)臺(tái)風(fēng)過(guò)程雨量比199216號(hào)和199012號(hào)臺(tái)風(fēng)來(lái)的大，主要是第2段降水引起的。 所以，臺(tái)風(fēng)暴雨的形成原因是復(fù)雜的，即使路徑相似的臺(tái)風(fēng)所形成暴雨的機(jī)制也未必相同。

3 物理量診斷

臺(tái)風(fēng)影響地區(qū)常出現(xiàn)暴雨，主要有3種類(lèi)型：臺(tái)風(fēng)環(huán)流本身所造成的暴雨，臺(tái)風(fēng)本體的降水效率高；臺(tái)風(fēng)與其他系統(tǒng)共同作用形成的暴雨；受地形影響形成的暴雨。李傳祥等對(duì)在廈門(mén)-莆田之間登陸的歷史臺(tái)風(fēng)進(jìn)行研究得出，廈門(mén)至福清登陸臺(tái)風(fēng)對(duì)溫州全市來(lái)講雨量的影響較小，如果有冷空氣的配置，對(duì)溫州雨量的影響較大，但未對(duì)基層臺(tái)站，尤其是溫州南部的影響進(jìn)行深入探討。1617號(hào)臺(tái)風(fēng)“鲇魚(yú)”給溫州造成的降水影響表現(xiàn)為南北差異大，對(duì)蒼南而言，東西差異大，即東部沿海地區(qū)和中西部平原山區(qū)降水不均勻?！蚌郁~(yú)”影響期間，蒼南全縣過(guò)程面雨量247.5mm，東西差異顯著，東部沿海100～250mm，中西部地區(qū)400～500mm，以下用EC數(shù)據(jù)08：00、20：00（北京時(shí)，下同）分析場(chǎng)對(duì)蒼南特大暴雨形成的各物理量配置進(jìn)行分析。

3.1 低空急流建立和維持

從暴雨發(fā)生的風(fēng)場(chǎng)背景來(lái)看，蒼南地區(qū)27日08：00，850hPa仍為東北氣流，對(duì)應(yīng)流場(chǎng)速度已>12m/s，此時(shí)降水未明顯，到27日20：00研究區(qū)域上空已轉(zhuǎn)為東南偏東氣流，風(fēng)速>24.4m/s，低空急流軸壓至，說(shuō)明東南風(fēng)急流在27日20：00前后開(kāi)始建立，蒼南位于東南風(fēng)低空急流出口區(qū)的左側(cè)，十分有利于氣流上升運(yùn)動(dòng)。到28日08：00雖然臺(tái)風(fēng)已經(jīng)登陸，但是從分析圖上可以看出，蒼南所處的東南風(fēng)急流強(qiáng)，實(shí)況中強(qiáng)降水持續(xù)相符合。到28日20：00，急流速度雖然有所減弱，但在蒼南以東沿海有與臺(tái)風(fēng)倒槽生成，倒槽呈東北-西南走向，隨著臺(tái)風(fēng)移動(dòng)逐漸西移動(dòng)，此時(shí)東南風(fēng)急流攜帶水汽影響蒼南，對(duì)應(yīng)雷達(dá)回波的移動(dòng)發(fā)展情況。到29日01：00最大回波有45～50dBz。在臺(tái)風(fēng)登陸后倒槽生成產(chǎn)生的降水強(qiáng)，是今后需要關(guān)注的重點(diǎn)。

3.2 暴雨區(qū)的水汽輸送

從850hPa比濕圖可見(jiàn)，“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)在蒼南中西部地區(qū)引發(fā)的特大暴雨過(guò)程水汽由強(qiáng)東南風(fēng)急流輸送，27日08：00開(kāi)始有出現(xiàn)大比濕區(qū)，但主體仍在海上，對(duì)應(yīng)的實(shí)況是蒼南開(kāi)始出現(xiàn)降水，雨量小，到27日20：00主體靠近，大比濕區(qū)仍維持在溫州南部地區(qū)，溫州中北部沒(méi)有出現(xiàn)大值區(qū)，28日08：00比濕大值主體控制溫州南部的中西部區(qū)，北部仍未伸展到。28日20：00比濕值大值區(qū)范圍零散化，蒼南地區(qū)在零散化的大值控制，大值中心高達(dá)15g/kg，無(wú)減弱趨勢(shì)，這都說(shuō)明強(qiáng)降水在溫州南部不斷持續(xù)進(jìn)行，時(shí)間跨度大，為強(qiáng)降水提供有力的水汽條件。

3.3 輻散特征

高層輻散低層輻合配置有利于暴雨的發(fā)生和維持。利用EC格點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)“鲇魚(yú)”移動(dòng)過(guò)程中的4個(gè)時(shí)次200hPa散度場(chǎng)進(jìn)行分析。27日08：00開(kāi)始，（27.5°N，120°E）附近高層輻散強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度為1.0×10-5s-1，實(shí)況是蒼南開(kāi)始出現(xiàn)陣性降水。到27日20：00，（27.5°N，120°E）附近出現(xiàn)輻散大值中心2～4×10-5s-1，對(duì)應(yīng)第1階段強(qiáng)降水過(guò)程。28日08：00高層輻散中心范圍加大，大值中心維持在2.5～3×10-5s-1，即臺(tái)風(fēng)登陸后的3h內(nèi)蒼南出現(xiàn)連續(xù)性的較強(qiáng)降水過(guò)程。隨著“鲇魚(yú)”強(qiáng)度減弱，受地形影響在溫州南部伸展出臺(tái)風(fēng)倒槽，第2階段強(qiáng)降水發(fā)生，此時(shí)對(duì)應(yīng)的高層輻散場(chǎng)，仍有1.0×10-5s-1的強(qiáng)輻散。

3.4 垂直速度

李傳祥等研究中指出，700hPa的垂直速度與雨量影響量級(jí)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。鲇魚(yú)登陸類(lèi)型也屬這個(gè)范圍，故采用700hPa的垂直速度場(chǎng)進(jìn)行分析。從27日08：00的垂直速度場(chǎng)看（臺(tái)風(fēng)登陸前20h左右），蒼南地區(qū)垂直速度0.05～0.1m/s，27日20：00的垂直速度場(chǎng)看（臺(tái)風(fēng)登陸前9h左右），垂直速度達(dá)到0.1～0.15m/s，28日08：00（臺(tái)風(fēng)登陸后3h左右）的垂直速度高達(dá)0.6～0.7m/s，28日20：00（臺(tái)風(fēng)登陸后15h）垂直速度仍然有0.25～0.3m/s。研究區(qū)域中低層垂直速度場(chǎng)在臺(tái)風(fēng)登陸前20h就已經(jīng)出現(xiàn)正垂直速度，隨著“鲇魚(yú)”的靠近，垂直速度越來(lái)越大，正值中心出現(xiàn)在溫州南部，長(zhǎng)時(shí)間維持的正垂直速度場(chǎng)為溫州南部地區(qū)特大暴雨的形成提供了動(dòng)力條件。登陸后6～8h內(nèi)上升氣流仍保持在大值區(qū)間，說(shuō)明降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。第2階段降水是臺(tái)風(fēng)登陸后12h后減弱為熱帶風(fēng)暴，臺(tái)風(fēng)倒槽帶來(lái)的強(qiáng)降水過(guò)程，維持時(shí)間長(zhǎng)達(dá)6h左右，對(duì)應(yīng)的垂直速度值大。

4 地形影響

利用各家數(shù)值模式對(duì)“鲇魚(yú)”的48h累積雨量預(yù)報(bào)進(jìn)行對(duì)比（圖4），各家模式對(duì)雨量中心位于溫州南部預(yù)報(bào)效果理想，強(qiáng)降水中心的位置預(yù)報(bào)有一定的能力，山區(qū)比平原及沿海降水量大，說(shuō)明地形的增幅作用明顯。缺點(diǎn)仍是過(guò)程雨量量級(jí)上與實(shí)況差距大，其中T639預(yù)報(bào)最大393mm，與實(shí)況單站的500mm仍有一定差距，此時(shí)需要對(duì)比分析后加上預(yù)報(bào)員預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)加以修正，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

5 結(jié)論

通過(guò)多種臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)相似臺(tái)風(fēng)進(jìn)行檢索分析，各家數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)1617號(hào)“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)影響蒼南的特大暴雨過(guò)程進(jìn)行診斷分析，“鲇魚(yú)”臺(tái)風(fēng)特大暴雨具有階段性特征，包括受臺(tái)風(fēng)螺旋云系影響的第1階段強(qiáng)降水和登陸后伸展出臺(tái)風(fēng)倒槽影響的第2階段的強(qiáng)降水；通過(guò)臺(tái)風(fēng)相似路徑條件檢索，201617號(hào)、199216號(hào)、199012號(hào)臺(tái)風(fēng)的雨量大值中心分布相似，過(guò)程雨量201617號(hào)更大，這是由于第2階段強(qiáng)降水造成的；東南風(fēng)急流的建立和長(zhǎng)時(shí)間維持、水汽條件、高空強(qiáng)輻散場(chǎng)、中低層大垂直速度為此次特大暴雨提供了有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]朱少玲，董大治.2014.浙江蒼南縣臺(tái)風(fēng)災(zāi)害及其防御[J].中國(guó)防汛抗旱，5（24）：68-73.