鄭群峰，張超，胡霄，羅欣，賀佳佳，李超，5

（1.深圳市氣象局，廣東深圳 518040；2.深圳市國家氣候觀象臺，廣東深圳 518040；3.深圳市突發(fā)事件預警信息發(fā)布中心，廣東深圳 518040；4.深圳市氣象服務中心，廣東深圳 518040；5.深圳南方強天氣研究重點實驗室，廣東深圳 518040）

廣東省是我國臺風登陸最多的省份，臺風季持續(xù)時間長［1］，且路徑復雜，轉向型臺風有1／2登陸在廣東中部地區(qū)［2］，深圳處于廣東中部沿海，平均每年有1.5個臺風帶來明顯風雨［3］，對社會生產和市民生活影響嚴重，如1822號臺風“山竹”是1983年以來影響深圳最嚴重臺風，深圳平均雨量187.2 mm，最大338.6 mm，12級以上陣風持續(xù)13 h，造成嚴重社會經濟損失，風暴潮和巨浪導致海堤等嚴重破損，所幸無人員傷亡。

學者們也針對登陸廣東或福建給廣東造成影響的臺風開展了大量的研究工作［4-7］，研究表明臺風路徑、登陸點、位置、移速、強度等因子是影響臺風風雨分布的重要因素。近年來，氣象學者關注臺風引發(fā)的強降水、強大風的氣候特征及成因，并取得許多成果［8-10］。Dong等［11］研究發(fā)現，登陸臺風殘渦復蘇所下的暴雨往往會超過臺風登陸時；程正泉等［12］發(fā)現“尤特”特大暴雨過程中對流降雨特征明顯，主要源于低空急流暖平流的強輸送導致的大氣層結不穩(wěn)定的持續(xù)維持；蔡義勇等［13］指出福建臺風極端強降水出現前臺風中心主要位于3個區(qū)域；陳德花等［14］發(fā)現臺風“莫蘭蒂”的強風區(qū)呈現明顯的中尺度特征，較高動量的空氣垂直輸送和動量下傳作用導致眼壁周圍風力增強；翟盤茂等［15］利用百分位方法分析和研究了我國北方近50年溫度和降水極端事件變化，此方法在我國極端氣候研究中得到了廣泛的認可和應用。本研究利用百分位方法確定深圳高影響臺風，通過對高影響臺風時空分布特征的分析，了解高影響臺風的氣候特征、路徑分類和路徑點分布高頻區(qū)中心，為今后深圳高影響臺風預報提供參考。

1 統(tǒng)計對象和資料

1.1 數據資料

本研究所用的資料包括1954—2019年上海臺風研究所整編的最佳臺風路徑集［16］，1954—2019年深圳國家基本氣象站逐日觀測資料，包括08：00、20：00（北京時，下同）定時12 h降雨觀測資料，02：00、08：00、14：00、20：00定時2 min平均風資料，以及每日的極大風觀測資料。

1.2 深圳高影響臺風

臺風對深圳的影響主要包括風、雨、浪潮等影響，實際氣象業(yè)務中常以風速和降雨量作為臺風影響評估的主要氣象要素，參考李輝等［3］的相關文獻，臺風對深圳有影響，需深圳國家基本站或區(qū)域自動氣象站的風雨監(jiān)測滿足以下條件之一：平均風5級以上且日雨量≥30mm，或日雨量≥40 mm且過程雨量≥80 mm，或平均風6級以上，或陣風8級以上，或出現暴雨。在對深圳有影響的臺風統(tǒng)計基礎上，本研究分別按臺風暴雨和臺風大風兩種影響進行進一步分類分析，將1954—2019年臺風降雨深圳單站過程最大日雨量從大到小排序，排名前10%的臺風稱為降雨高影響臺風（簡稱主雨臺風）。將1954—2019年臺風大風深圳單站過程極大風從大到小排序；排名前10%的臺風稱為大風高影響臺風（簡稱主風臺風）。將主風臺風和主雨臺風統(tǒng)稱為高影響臺風。

2 高影響臺風統(tǒng)計特征

2.1 時間變化

1954—2019年期間共有262個臺風影響深圳，平均每年4個，其中，高影響臺風27個，平均每2～3年一遇，其中有6個高影響臺風既屬于主風臺風又屬于主雨臺風（表略），這類臺風強度強，基本屬于臺風或以上等級，均經過深圳西南方約130 km以內的海域。從圖1可以看出，影響深圳的臺風呈20世紀50年代中后期至60年代最多，70、80年代逐漸減少，90年代最少，2000年起又有緩慢增多的趨勢，但高影響臺風并不總是與影響深圳臺風保持一致的變化趨勢，如20世紀60年代中后期影響深圳的臺風偏多時，高影響臺風亦偏多；而20世紀90年臺風總數偏少時，高影響臺風卻不少，因此在近些年影響深圳的臺風偏少的情況下，仍不能忽略出現高影響臺風的風險。

從影響深圳的臺風發(fā)生的月份分布（圖略）來看，4—11月均有臺風影響深圳，其中7—9月最多。5—11月均有高影響臺風出現，7—9月是高發(fā)期，其中，主雨臺風最多在8月出現，9月次之，10月出現概率近乎與7月相當；主風臺風發(fā)生次數最多的月份是9月，8、7月依次遞減，10月主風臺風驟減。兩者相比，最多發(fā)的月份不同，主雨臺風8月最多或與8月海上臺風偏多、臺風疊加季風槽影響有關，主風臺風9月最多或與秋季臺風有關，值得關注。

圖1 1954—2019年影響深圳的臺風和高影響臺風個數的變化趨勢

2.2 生成源地

從臺風生成源地（圖略）來看，雖然在高影響臺風中南海臺風的占比均比較少，但主雨臺風中南海臺風比例為23%，比主風臺風（12%）明顯偏多，且降雨排名在前5%的歷史臺風中這個特征更明顯，這些臺風中南海臺風的占比達36%，南海臺風疊加季風或季風槽造成的大降雨，在極端臺風占有一席之地。

2.3 空間分布

高影響的臺風登陸點比較集中，其中在珠三角地區(qū)登陸約有65%，在珠三角外的廣東省其他地區(qū)約有25%，剩余10%左右是在福建省登陸或南海北部消失，且在廣東省外登陸臺風均為主雨臺風。由于部分高影響臺風登陸點距離深圳較遠，造成深圳風雨并不是在登陸前后，因此，有必要分析臺風距深圳最近時的位置分布情況，從圖2可以看出，高影響臺風距離深圳最近時的位置大部分在深圳150 km范圍內，其中，主風臺風的分布更集中，80%的臺風集中在150 km以內，且強度大多偏強，中心風力在24.5 m／s（強熱帶風暴及以上等級）以上（圖2a）；主雨臺風的分布則更分散，63%集中在150 km以內，其它分布在150～600 km之間，即臺風在較遠位置也可能導致深圳出現大的降雨，且主雨臺風中近1／2的臺風中心風力在24.5 m／s（強熱帶風暴等級）或以下，出現弱臺風大降水（圖2b）。

高影響臺風路徑分布顯示，主風臺風（圖3a）絕大多數路徑在以西北移動路徑為主；少部分路徑（7個）為靠近南海北部或登陸前向西北方向移動，之后轉西至西南或轉北至東北方向移動；僅個別路徑是東北移動路徑或復雜路徑；主雨臺風（圖3b）的路徑則有3類，最主要的是西北路徑，次之為向東北或偏北方向移動經珠三角的路徑，第3類路徑最少，即在福建登陸后向西北移動進入粵北或江西、湖南的路徑。

圖2 深圳主風臺風（a）和主雨臺風（b）以及與深圳最近距離分布

圖3 深圳主風臺風（a）和主雨臺風（b）的路徑分布

上述路徑的分布特征對于排序在前5%的歷史影響臺風來說更顯著（圖略），所以本研究認為這些路徑下出現高影響臺風風險更大，那么在這些路徑下的臺風在哪些區(qū)域開始對深圳造成高影響，是本研究要解決問題之一。

2.4 高影響臺風關鍵區(qū)

將高影響臺風與基本站降雨和平均風資料進行匹配，挑選出每個高影響臺風最主要影響時段的路徑點，簡稱“高影響臺風關鍵路徑點”，挑選方法如下：一是對于主雨臺風，將臺風過程最大12 h降雨量與臺風路徑點相匹配，挑選出關鍵路徑點如圖4a；二是對于主風臺風，將臺風過程最大平均風與臺風路徑點相匹配，挑選出關鍵路徑點如圖4b。由于部分臺風降雨或大風持續(xù)時間比較長，存在一個臺風內多個路徑點風、雨影響嚴重的情況，故將歷史主雨臺風、主風臺風中最大12 h降雨量的最小值（Rmin）和最大平均風的最小值（Wmin）分別作為閾值，當一個臺風內存在多個路徑點風雨影響超過閾值時，將上述路徑點也列為高影響時段內的路徑點，但最多不超過4個路徑點（即不超過24 h）。

將超閾值的深圳風雨影響路徑點的頻數分布與高影響臺風關鍵路徑點匹配，確定高影響臺風預報關鍵區(qū)。將歷史臺風中對深圳風雨影響超過閾值（Rmin和Wmin）的所有路徑點進行網格化，空間分辨率為0.5°×0.5°，計算每個網格的路徑頻數，由于這個頻數代表超過閾值影響的臺風面分布情況，所有可以看出路徑頻數中心區(qū)域與高影響臺風關鍵路徑點匹配較好，并將該區(qū)域選定為高影響臺風預報關鍵區(qū)域（圖4）。

當臺風西北方向移動經珠江口西側關鍵區(qū)、臺風東北方向移動經深圳附近關鍵區(qū)以及臺風偏北或偏西方向移動經粵北時，出現主雨臺風的風險較大；由于統(tǒng)計顯示主風臺風強度大多接近臺風或以上等級（圖2a），故當臺風西北方向移動經過珠江口西南側的關鍵區(qū)時，預報時可以考慮對深圳的大風影響可能達到主風臺風的影響程度。

圖4 深圳主風臺風（a）和主雨臺風（b）的關鍵區(qū)

3 結論

1）從歷史臺風個數變化來看，影響深圳臺風偏多的年份，高影響臺風個數亦偏多，反之則不一定，20世紀90年代影響深圳臺風個數偏少，但高影響臺風個數卻不少。

2）主雨臺風出現頻次最多的是8月，主風臺風則9月最多，或與8月臺風疊加季風槽影響和9月秋季臺風結構特點有關。

3）從主風臺風的距離和強度分布來看，臺風距離越近，強度越大，造成的大風影響越重，但對于主雨臺風卻不同，約有1／2臺風的強度在強熱帶風暴以下，即弱臺風大降水。

4）主風臺風路徑相似性較高，以西北方向移動近距離影響深圳為主，主雨臺風的路徑情況則大致可以分為西北移動、東北至偏北以及偏西移動3類。

5）通過臺風關鍵路徑點和超閾值臺風路徑頻數面分布的分布，確定高影響臺風路徑關鍵區(qū)。主雨臺風有3個關鍵區(qū)：珠江口西側沿海（西北移動為主）、深圳附近（東北移動為主）、粵北（偏西或偏北路徑）；主風臺風主要有1個關鍵區(qū)：深圳西南側150 km內沿海和海域，對于高影響臺風的預報提供一定的參考。

由于上述結論基于氣候統(tǒng)計，并未對其機理研究，且觀測資料數量和時間分辨率問題，可能存在一定的不確定性，有待進一步深入研究。