溫州機(jī)場(chǎng)臺(tái)風(fēng)影響特征分析

陳志平

(民航溫州空中交通管理站,浙江溫州325024)

0 引 言

熱帶氣旋是生成于熱帶或副熱帶洋面上,具有有組織的對(duì)流和確定的氣旋性環(huán)流的非鋒面性渦旋的統(tǒng)稱,根據(jù)其底層中心附近最大平均風(fēng)速的大小,可將其分為熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。溫州機(jī)場(chǎng)地處東海之濱,每年都會(huì)受到熱帶氣旋的侵襲,侵襲期間往往會(huì)帶來(lái)大風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣,給飛行安全帶來(lái)很大的影響。通過(guò)對(duì)溫州機(jī)場(chǎng)歷年地面氣象觀測(cè)資料的統(tǒng)計(jì),由熱帶氣旋給機(jī)場(chǎng)帶來(lái)的大風(fēng)、暴雨絕大多數(shù)是由臺(tái)風(fēng)引起的,故本文只對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響作統(tǒng)計(jì)分析。

1 臺(tái)風(fēng)影響個(gè)數(shù)及變化特征

根據(jù)對(duì)溫州機(jī)場(chǎng)1990—2008年地面氣象觀測(cè)資料的統(tǒng)計(jì),影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)(指發(fā)生8級(jí)以上大風(fēng)或暴雨時(shí),下同)共有40個(gè),約占期間臺(tái)風(fēng)總數(shù)(285個(gè))的14.0%,年平均影響數(shù)約2.1個(gè)(見表1)。從表1中可以看出,影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)在近5年有明顯增多的趨勢(shì)。

從季節(jié)性變化來(lái)看,影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)發(fā)生在4—10月份,臺(tái)風(fēng)影響個(gè)數(shù)以8月份為最多,共有16個(gè),占臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的40.0%;9月份次之,共有11個(gè),占臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的27.5%;7月份居第3位,有7個(gè),占臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的17.5%(見表2)?？芍?影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)集中發(fā)生在7—9月,共有34個(gè),占臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的85.0%。另外,從表2還可看出,出現(xiàn)大風(fēng)的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)全部發(fā)生在6—9月份;出現(xiàn)暴雨的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)集中發(fā)生在7—9月份,共有24個(gè),占臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的60.0%。

2 臺(tái)風(fēng)天氣

臺(tái)風(fēng)所伴隨的天氣現(xiàn)象主要有大風(fēng)、暴雨及海上引起的風(fēng)暴潮,它們往往給飛行安全帶來(lái)很大的影響。

2.1 大風(fēng)

據(jù)統(tǒng)計(jì),1990—2008年給溫州機(jī)場(chǎng)帶來(lái)大風(fēng)的臺(tái)風(fēng)共有24個(gè),占期間臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的60.0%,年平均影響個(gè)數(shù)為1.3個(gè)。從表3可以看出,2004—2008年這5年里有明顯增多的趨勢(shì),共有13個(gè),占19年臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響總數(shù)的54.2%。從表2可知,大風(fēng)全部發(fā)生在6—9月份,尤以8月份為最多,共有13個(gè),占臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響總數(shù)的54.2%,9月份次之有6個(gè),占臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響總數(shù)的25.0%,7月份居第3位,有4個(gè),占臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響總數(shù)的16.7%。從風(fēng)力大小分布看,給機(jī)場(chǎng)帶來(lái)8～9級(jí)風(fēng)力的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)有16個(gè),10～11級(jí)風(fēng)力的臺(tái)風(fēng)有3個(gè),12級(jí)以上風(fēng)力的臺(tái)風(fēng)有5個(gè)。

表3 溫州機(jī)場(chǎng)1990—2008年臺(tái)風(fēng)影響大風(fēng)個(gè)數(shù)

出現(xiàn)大風(fēng)極值時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)向分布情況見圖1,可以看出東北風(fēng) (40°—50°)和偏南風(fēng)(170°—190°)為出現(xiàn)最多,各有5次,各占所有風(fēng)向次數(shù)(27 次)的 18.5%;其次是偏東風(fēng)(80°—100°)和東北偏東風(fēng)(60°—70°),各有 4次,各占所有風(fēng)向次數(shù)的14.8%;其它風(fēng)向均沒(méi)有超過(guò)兩次,其中110°—160°、220°—250°和310°—340°風(fēng)向范圍均無(wú)大風(fēng)影響。

圖1 出現(xiàn)大風(fēng)極值時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)向分布

另外,臺(tái)風(fēng)的風(fēng)力有很明顯的陣性特點(diǎn),有時(shí)狂風(fēng)呼嘯,有時(shí)卻風(fēng)平浪靜。其風(fēng)速分布也并不均勻,這與臺(tái)風(fēng)周圍的氣壓場(chǎng)分布有關(guān)。一般而言,臺(tái)風(fēng)的右前方往往和副熱帶高壓相鄰,水平氣壓梯度最大,最大風(fēng)速區(qū)也出現(xiàn)在這里。臺(tái)風(fēng)登陸后,由于摩擦作用和水汽供應(yīng)減少,強(qiáng)度就會(huì)減弱,風(fēng)力也隨之減小。盡管如此,臺(tái)風(fēng)登陸后出現(xiàn)12級(jí)以上的大風(fēng)還是經(jīng)?？梢姷?。如1994年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)(FRED)、1996年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)(HERB)、2004年第14號(hào)臺(tái)風(fēng)(RANANIM)分別在瑞安、福鼎、臺(tái)州登陸,它們?cè)诘顷懞罄^續(xù)給溫州機(jī)場(chǎng)帶來(lái)了12級(jí)以上的大風(fēng)。

2.2 暴雨

據(jù)統(tǒng)計(jì),1990—2008年給溫州機(jī)場(chǎng)帶來(lái)暴雨的臺(tái)風(fēng)共有29個(gè),較臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響個(gè)數(shù)多5個(gè),占期間臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的72.5%,年平均影響個(gè)數(shù)為1.5個(gè)(見表4)。與大風(fēng)的規(guī)律類似,2004—2008年這5年里暴雨有明顯增多的趨勢(shì),共有13個(gè),占19年臺(tái)風(fēng)暴雨影響總數(shù)的44.8%。從表2可知,臺(tái)風(fēng)暴雨全部發(fā)生在4—10月份,集中出現(xiàn)在7—9月份,共有 24個(gè),占臺(tái)風(fēng)暴雨影響總數(shù)的82.8%。

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),臺(tái)風(fēng)暴雨的強(qiáng)度是各類暴雨系統(tǒng)中最強(qiáng)的。溫州機(jī)場(chǎng)也不例外,1990—2008年溫州機(jī)場(chǎng)共發(fā)生14次100 mm以上的暴雨,其中由臺(tái)風(fēng)引起的暴雨就有11次,占78.6%,最強(qiáng)的一次暴雨發(fā)生在2005年7月20日,24 h降水量達(dá)198.8 mm,此次暴雨就是由2005年第5號(hào)臺(tái)風(fēng)“海棠”登陸福建連江后發(fā)生的。影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)降水有4類：(1)臺(tái)風(fēng)眼區(qū)周圍云墻區(qū)降水;(2)臺(tái)風(fēng)眼區(qū)外圍螺旋云雨帶降水;(3)臺(tái)風(fēng)和其它系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水;(4)與臺(tái)風(fēng)相聯(lián)系的熱帶云團(tuán)的降水。前兩種降水隨臺(tái)風(fēng)一起移動(dòng),第三種降水往往出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的前方,最后一種降水出現(xiàn)在熱帶氣旋的后方。登陸后熱帶氣旋暴雨常常會(huì)突然增幅,如上述由臺(tái)風(fēng)引起的11次暴雨中,臺(tái)風(fēng)登陸后的雨量明顯多于登陸前的共有7次,這是我們?cè)趯?shí)際工作中需特別引起注意的現(xiàn)象。臺(tái)風(fēng)暴雨是臺(tái)風(fēng)登陸之后最主要的災(zāi)害性天氣。從衛(wèi)星云圖分析的觀點(diǎn)看,產(chǎn)生的暴雨通常位于其密蔽云區(qū)、外圍螺旋云帶、熱帶氣旋倒槽云系及它與其它天氣系統(tǒng)云系(如鋒面云系、南支槽云系等)相互作用的地方,降水范圍大小與強(qiáng)對(duì)流云區(qū)大小比較一致。

表4 溫州機(jī)場(chǎng)1990—2008年臺(tái)風(fēng)影響暴雨個(gè)數(shù)

2.3 風(fēng)暴潮

風(fēng)暴潮是由于劇烈的大氣擾動(dòng),如強(qiáng)風(fēng)和氣壓驟變(通常指臺(tái)風(fēng)和溫帶氣旋等災(zāi)害性天氣系統(tǒng))導(dǎo)致海水異常升降,使受其影響的海區(qū)的潮位大大地超過(guò)平常潮位的現(xiàn)象。根據(jù)風(fēng)暴的性質(zhì),通常分為由臺(tái)風(fēng)引起的臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和由溫帶氣旋引起的溫帶風(fēng)暴潮兩大類。臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮,多見于夏秋季節(jié),其特點(diǎn)是：來(lái)勢(shì)猛、速度快、強(qiáng)度大、破壞力強(qiáng)。

臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮能否成災(zāi),在很大程度上取決于其最大風(fēng)暴潮位是否與天文潮高潮相疊,尤其是與天文大潮期的高潮相疊。如果最大風(fēng)暴潮位恰與天文大潮的高潮相疊,則會(huì)導(dǎo)致發(fā)生特大潮災(zāi),如1994年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)(FRED),于8月21日22時(shí)30分在溫州市瑞安梅頭鎮(zhèn)登陸,登陸時(shí)近中心最大瞬時(shí)風(fēng)速已超過(guò)測(cè)風(fēng)儀最大量程(50 m/s)范圍,又正值農(nóng)歷7月15日大潮,形成了狂風(fēng)、暴雨、大潮“三碰頭”。浙東南沿江多處超過(guò)警戒水位,達(dá)百年一遇的歷史最高潮位,損失極為慘重。溫州、臺(tái)州降雨都在200 mm以上,其中樂(lè)清市砩頭站日降雨620 mm。溫州機(jī)場(chǎng)由于沿海堤壩決口,海水倒灌,被淹沒(méi)在一片汪洋中,被迫關(guān)閉半個(gè)多月。浙江全省共有10個(gè)市地 48個(gè)縣市遭受臺(tái)風(fēng)襲擊,受災(zāi)1392.82萬(wàn)人,成災(zāi)人口835.62萬(wàn)人,有184個(gè)城鎮(zhèn)進(jìn)水,被洪水圍困217萬(wàn)人,死亡1126人,倒塌民房208306間,受災(zāi)農(nóng)田50.21萬(wàn)hm2,直接經(jīng)濟(jì)損失177.6億元。圖2是1994年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑圖,圖3是1994年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)登陸前的衛(wèi)星云圖。

圖2 1994年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑圖

圖3 1994年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)登陸前云圖

3 臺(tái)風(fēng)移動(dòng)

臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的方向和速度取決于作用于臺(tái)風(fēng)的動(dòng)力。這種動(dòng)力分內(nèi)力和外力兩種,內(nèi)力是臺(tái)風(fēng)范圍內(nèi)因地轉(zhuǎn)偏向力差異引起的向西北方向的合力,外力是臺(tái)風(fēng)外圍環(huán)境流場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)渦旋的作用力,最明顯的是北半球副熱帶高壓南側(cè)偏東氣流的引導(dǎo)作用。內(nèi)力主要在臺(tái)風(fēng)初生成時(shí)起作用,外力則是操縱臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的主導(dǎo)作用力,因而臺(tái)風(fēng)基本上自東向西移動(dòng)。由于副高的形狀、位置、強(qiáng)度變化以及其它因素的影響,致使臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑變得多種多樣。以西北太平洋西部地區(qū)臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑為例,其路徑大致分為3條：(1)西移路徑。臺(tái)風(fēng)從菲律賓以東洋面一直向西移動(dòng),經(jīng)過(guò)南海,在華南沿海、海南島或越南一帶登陸;(2)西北移路徑。臺(tái)風(fēng)從菲律賓以東洋面向西北偏西方向移動(dòng),在我國(guó)臺(tái)灣、福建一帶登陸;或從菲律賓以東洋面向西北方向移動(dòng),穿過(guò)琉球群島,在浙江一帶登陸,然后在我國(guó)消失;(3)轉(zhuǎn)向路徑。臺(tái)風(fēng)從菲律賓以東洋面向西北方向移動(dòng),到達(dá)我國(guó)東部海面或在我國(guó)沿海地區(qū)登陸,然后轉(zhuǎn)向東北方向移去,路徑呈拋物線狀。臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑隨季節(jié)而有所不同,夏季多為西北移路徑,其它季節(jié)多為西移路徑和轉(zhuǎn)向路徑。

筆者對(duì)1990—2008年影響溫州機(jī)場(chǎng)的全部40個(gè)臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果是西北移路徑最多,共有26個(gè),占總數(shù)的65.0%;轉(zhuǎn)向路徑和西移路徑分別有9個(gè)和5個(gè),各占總數(shù)的22.5%和12.5%。從登陸情況看,西北移路徑和西移路徑的35個(gè)臺(tái)風(fēng)全部登陸,占臺(tái)風(fēng)影響總數(shù)的87.5%。

4 臺(tái)風(fēng)對(duì)飛行的影響

飛機(jī)在臺(tái)風(fēng)中飛行,可遇到嚴(yán)重的顛簸、大雨、惡劣的能見度和猛烈的風(fēng)暴,在進(jìn)近著陸時(shí)近地面有強(qiáng)陣風(fēng)、強(qiáng)側(cè)風(fēng)等嚴(yán)重危及飛行安全的天氣。圖1中偏東風(fēng)(80°—100°)和東北偏東風(fēng)(60°—70°)共有8次,占所有風(fēng)向次數(shù)(27次)的29.6%,這樣的風(fēng)向與跑道磁方位(32°—212°)夾角較大,具有明顯的大風(fēng)側(cè)風(fēng)。大風(fēng)側(cè)風(fēng)使飛機(jī)的起飛和著陸變得相當(dāng)復(fù)雜,飛機(jī)在側(cè)風(fēng)中滑跑時(shí),由于兩翼所受風(fēng)的作用力不相同,會(huì)產(chǎn)生傾斜力矩和轉(zhuǎn)彎力矩,飛行員必須向側(cè)風(fēng)方向壓桿,以消除傾斜力矩,向側(cè)風(fēng)的反方向蹬舵以消除轉(zhuǎn)彎力矩,一旦修正不當(dāng),就會(huì)發(fā)生意外或事故,嚴(yán)重危及飛機(jī)和乘客的安全。所以,因側(cè)風(fēng)太大而關(guān)閉機(jī)場(chǎng)的事時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì),溫州機(jī)場(chǎng)自1990年通航以來(lái),因臺(tái)風(fēng)天氣導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)關(guān)閉的現(xiàn)象屢見不鮮,目的就是避免飛機(jī)在上述危險(xiǎn)天氣條件下飛行,以確保飛行安全。

圖4 飛機(jī)側(cè)風(fēng)著陸示意圖

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上分析,得出如下結(jié)論：

(1)影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)年平均有2.1個(gè),且在近5年有明顯增多的趨勢(shì),影響時(shí)間在4—10月份,且集中發(fā)生在7—9月。

(2)給溫州機(jī)場(chǎng)帶來(lái)大風(fēng)的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)年平均為1.3個(gè),出現(xiàn)在6—9月份。出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)向分布為東北風(fēng)和偏南風(fēng)出現(xiàn)最多,其次是偏東風(fēng)和東北偏東風(fēng)。

(3)給溫州機(jī)場(chǎng)帶來(lái)暴雨的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)年平均為1.5個(gè),發(fā)生在4—10月份,且集中出現(xiàn)在7—9月份。

(4)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的方向和速度取決于作用于臺(tái)風(fēng)的動(dòng)力。影響溫州機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑主要有3種,即西北路徑、轉(zhuǎn)向路徑和西移路徑,其中尤以西北路徑出現(xiàn)最多,其次分別是轉(zhuǎn)向路徑和西移路徑。

(5)飛機(jī)在臺(tái)風(fēng)中飛行,可遇到嚴(yán)重的顛簸、大雨、惡劣的能見度和猛烈的風(fēng)暴,在進(jìn)近著陸時(shí)近地面有強(qiáng)陣風(fēng)、強(qiáng)側(cè)風(fēng)等嚴(yán)重危及飛行安全的天氣,因此應(yīng)避免在臺(tái)風(fēng)中飛行。

[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學(xué)原理和方法.北京：氣象出版社,1992：735-736.

[2] 趙樹海.航空氣象學(xué).北京：氣象出版社,1994：45-46.

[3] 1990-2008年溫州機(jī)場(chǎng)地面氣象觀測(cè)資料.

[4] 中國(guó)災(zāi)害性天氣數(shù)據(jù)庫(kù)(中國(guó)氣象科學(xué)研究院網(wǎng)站).

[5] CMA-STI熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集(中國(guó)臺(tái)風(fēng)網(wǎng)).