利用區(qū)域站資料分析臺(tái)州南登型熱帶氣旋的降水時(shí)空分布

袁鴻生 陳宏義

(1．三門(mén)縣氣象局，浙江 三門(mén)317100;2．臺(tái)州市氣象局，浙江 臺(tái)州318000)

0 引言

本文所謂的“南登型”熱帶氣旋，是指登陸在臺(tái)州以南到閩中以北沿海(定為晉江—樂(lè)清之間)的熱帶氣旋。南登型熱帶氣旋是引發(fā)臺(tái)州強(qiáng)降水的重要天氣類(lèi)型之一，就總體而言，僅次于“長(zhǎng)驅(qū)直襲型”［1］。其暴雨落區(qū)及雨量估算無(wú)疑是臺(tái)風(fēng)防御工作的關(guān)鍵要素，因此有必要專(zhuān)門(mén)分析探討。

本文選取的資料是根據(jù)2004—2010年臺(tái)州市區(qū)域自動(dòng)站建設(shè)運(yùn)行實(shí)際情況，選擇資料序列等長(zhǎng)的38個(gè)站點(diǎn)，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析后得到的。從這些資料出發(fā)，我們初步分析了影響臺(tái)州的南登型熱帶氣旋過(guò)程降水之時(shí)空分布特征，所得結(jié)論對(duì)今后的臺(tái)州市的臺(tái)風(fēng)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù)具有指導(dǎo)參考作用。

1 2004—2010年南登型熱帶氣旋的降水分布特征

1．1 2004—2010年臺(tái)州南登型熱帶氣旋概況

2004—2010年間登陸臺(tái)州以南到閩中以北沿海的熱帶氣旋共有18例，其中登陸閩中(晉江—福清)9例，登陸閩北浙南(長(zhǎng)樂(lè)—樂(lè)清)9例，見(jiàn)表1。

上述18例熱帶氣旋影響期間，臺(tái)州平均過(guò)程面雨量約98 mm。主要雨量中心位于與溫州樂(lè)清、永嘉接壤的黃巖西部山區(qū)，降水較少的區(qū)域分別位于東南沿海隘頑灣及石塘半島、椒江口區(qū)至三門(mén)東南海岸帶、臺(tái)州西北邊區(qū)(圖1a)。降水中心區(qū)域之面雨量為全域面雨量的1．5～2倍。其中過(guò)程面雨量最大的個(gè)例是0713韋帕，面雨量達(dá)250 mm;單站最大過(guò)程雨量是黃巖寧溪的407 mm，受0505海棠臺(tái)風(fēng)影響產(chǎn)生的。

1．2 臺(tái)州南登型熱帶氣旋登陸前后降水分布

分別統(tǒng)計(jì)臺(tái)州南登型熱帶氣旋登陸前和登陸后的平均面雨量分布。發(fā)現(xiàn)登陸前平均面雨量為54 mm，登陸后平均面雨量為44 mm。登陸前后平均雨量分別占總雨量平均的55%和45%。

臺(tái)州南登型熱帶氣旋登陸前平均面雨量有兩個(gè)中心，強(qiáng)度基本相當(dāng)(圖1b)。其一在三門(mén)西部的亭旁、高枧及相鄰的臨海、天臺(tái)局部區(qū)域;其二在溫嶺西部至黃巖西南部(與溫州樂(lè)清北部接壤的)區(qū)域。而其降水較少區(qū)域則在沿海地帶和西北邊區(qū)。雨量中心區(qū)域之面雨量接近全域面雨量的1．5倍。

臺(tái)州南登型熱帶氣旋登陸后平均面雨量有主、次兩個(gè)中心(圖1c)。主要中心位于黃巖西部山區(qū)(與溫州樂(lè)清、永嘉接壤)，次中心則在天臺(tái)山區(qū)東南坡(包括天臺(tái)東南部和寧海西南部)以及三門(mén)湫水山西坡(亭旁一帶)。其降水較少區(qū)域在臺(tái)州灣兩翼海岸帶(含臨海沿海區(qū)、椒江口區(qū)以及路橋、溫嶺之海岸帶)。主要雨量中心之面雨量為全域面雨量的1．5～2倍。

表1 2004—2010年間登陸臺(tái)州以南到閩中以北沿海的熱帶氣旋

圖1 2004—2010年臺(tái)州南登型熱帶氣旋雨量分布圖

2 南登Ⅰ型、Ⅱ型熱帶氣旋降水分布特征和差異原因

我們根據(jù)熱帶氣旋登陸位置的不同，將登陸閩北至浙南(長(zhǎng)樂(lè)—樂(lè)清之間)沿海的南登型熱帶氣旋定義為“臺(tái)州南登Ⅰ型”熱帶氣旋;將登陸閩中(晉江—福清之間)沿海的南登型熱帶氣旋定義為“臺(tái)州南登Ⅱ型”熱帶氣旋。并對(duì)這兩類(lèi)熱帶氣旋的降水分布特征分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2．1 南登Ⅰ型熱帶氣旋登陸前后的降水分布

分析表明，臺(tái)州南登Ⅰ型熱帶氣旋對(duì)臺(tái)州的影響相對(duì)較重。南登Ⅰ型熱帶氣旋平均面雨量132 mm，其中登陸前平均88 mm，登陸后平均44 mm，登陸前后的平均雨量分別占總雨量平均的67%和33%。

南登Ⅰ型熱帶氣旋面雨量分布呈雙中心結(jié)構(gòu)(圖2a)，其一在三門(mén)西部的亭旁、高枧及相鄰的臨海、天臺(tái)局部區(qū)域;其二在溫嶺西部至黃巖西南部(與溫州樂(lè)清北部接壤)區(qū)域。其降水較少區(qū)域則位于臺(tái)州灣兩翼海岸帶(含臨海沿海、椒江口區(qū)以及路橋、溫嶺海岸帶)。主要雨量中心之面雨量約為全域面雨量的1．3倍。

臺(tái)州南登Ⅰ型熱帶氣旋登陸前平均面雨量分布呈明顯的“中部大、東西少”格局(圖2b)，主要雨量中心在三門(mén)西部的亭旁、高枧及相鄰的臨海、天臺(tái)局部區(qū)域，次中心則位于黃巖西部山區(qū)(與溫州樂(lè)清、永嘉接壤)，連接主、次中心的黃巖西北部和臨海中西部亦是較大降水區(qū)。而整個(gè)海岸帶(自楚門(mén)半島至三門(mén)健跳一帶)和仙居西部、天臺(tái)西北部都屬少雨區(qū)。主要雨量中心之面雨量為全域面雨量的1．3～1．5倍。

南登Ⅰ型熱帶氣旋登陸后平均面雨量亦有主、次兩個(gè)相對(duì)中心(圖2c)，主中心位于溫嶺西部至黃巖西南部(與溫州樂(lè)清北部接壤)區(qū)域，次中心則在天臺(tái)山區(qū)東南坡(包括天臺(tái)東南部和寧海西南部)及三門(mén)湫水山西北麓(含三門(mén)縣城)。其降水最少區(qū)域在以椒江口為中心的臺(tái)州灣兩翼海岸帶(含臨海東部、路橋東部及溫嶺東北部海岸)，次少區(qū)域在臺(tái)州西北邊區(qū)。主要雨量中心之面雨量約為全域面雨量的1．5 倍。

圖2 2004—2010年臺(tái)州南登Ⅰ型熱帶氣旋雨量分布圖

2．2 南登Ⅱ熱帶氣旋登陸前后的降水分布

分析表明，南登Ⅱ型熱帶氣旋對(duì)臺(tái)州的影響基本上體現(xiàn)在降水上，且影響程度相對(duì)南登Ⅰ型較輕。臺(tái)州南登Ⅱ型熱帶氣旋平均面雨量64 mm，其中登陸前平均21 mm，登陸后平均43 mm，登陸前后的平均雨量分別占總雨量平均的33%和67%，與南登Ⅰ型熱帶氣旋的前后分布比例剛好相反。

南登Ⅱ型熱帶氣旋面雨量中心位于黃巖西部山區(qū)(與溫州樂(lè)清、永嘉接壤)，較大雨量由北偏東經(jīng)臨海城關(guān)、三門(mén)亭旁轉(zhuǎn)向北偏西到天臺(tái)華頂;其最少雨量區(qū)域在臨海、三門(mén)海岸帶，次少區(qū)域在溫嶺東南沿海、玉環(huán)楚門(mén)半島東部和天臺(tái)中西部。主要雨量中心之面雨量約為全域面雨量的2倍(見(jiàn)圖3a)。

圖3 2004—2010年臺(tái)州南登Ⅱ型熱帶氣旋雨量分布圖

南登Ⅱ型熱帶氣旋登陸前降水總體不明顯，相對(duì)較多區(qū)域位于黃巖西部山區(qū)(與溫州樂(lè)清、永嘉接壤)，次多區(qū)域在以椒江口為中心的臺(tái)州灣兩翼海岸帶(含臨海東部和路橋東部海岸);偏少區(qū)域在天臺(tái)中西部、三門(mén)沿海及臺(tái)州東南海岸帶(隘頑灣一帶)。相對(duì)多雨區(qū)之面雨量為全域面雨量的1．5～2倍(見(jiàn)圖3b)。

南登Ⅱ型熱帶氣旋登陸后降水面雨量中心位于黃巖西部山區(qū)(與溫州樂(lè)清、永嘉接壤)，相對(duì)多雨區(qū)向北伸展，經(jīng)由臨海城關(guān)、三門(mén)高枧再到天臺(tái)華頂。其降水最少區(qū)域包括自隘頑灣到三門(mén)健跳的整個(gè)臺(tái)州海岸帶，次少區(qū)域在臺(tái)州西北邊區(qū)。雨量中心區(qū)域之面雨量接近全域面雨量的2倍(見(jiàn)圖3c)。

2．3 南登Ⅰ型、Ⅱ型熱帶氣旋降水分布差異淺析

大量的觀測(cè)事實(shí)表明，沿海地區(qū)熱帶氣旋降水的強(qiáng)度與風(fēng)向關(guān)系密切。臺(tái)州南登型熱帶氣旋登陸前的降水，通常從出現(xiàn)東北風(fēng)時(shí)開(kāi)始顯現(xiàn)，從出現(xiàn)東風(fēng)時(shí)開(kāi)始增大，而穩(wěn)定的東南風(fēng)時(shí)段往往與最強(qiáng)暴雨時(shí)段相對(duì)應(yīng);而南登型熱帶氣旋登陸后的降水，通常從出現(xiàn)偏南風(fēng)時(shí)開(kāi)始減弱，從出現(xiàn)南到西南風(fēng)時(shí)趨于衰微，而一旦出現(xiàn)西南風(fēng)(或更大程度的偏西風(fēng))，往往便是有量降水終結(jié)之時(shí)。

南登型熱帶氣旋對(duì)臺(tái)州的影響以“外圍”為主。在科里奧利力和地面摩擦力的共同作用下，熱帶氣旋的外圍環(huán)流為逆時(shí)針略向心輻合。接近閩浙海岸的熱帶氣旋，因受NNE—SSW走向的岸線地形強(qiáng)迫作用，其外圍風(fēng)向會(huì)產(chǎn)生較大的扭曲更易出現(xiàn)NNE風(fēng)［2］。

對(duì)于南登Ⅰ型，其中心尚未進(jìn)入海岸經(jīng)度之前，臺(tái)州沿海地帶的風(fēng)向大多維持NNE，當(dāng)進(jìn)入海岸經(jīng)度時(shí)轉(zhuǎn)NE，臨近登陸時(shí)轉(zhuǎn)正東風(fēng)，登陸之后再按SE→S→SW的順序依次順轉(zhuǎn)。

對(duì)于南登Ⅱ型，由于距離更遠(yuǎn)，氣旋外圈環(huán)流強(qiáng)度相對(duì)偏弱，地形強(qiáng)迫扭曲程度更大，在其中心登陸之前，臺(tái)州海岸風(fēng)向幾乎穩(wěn)定維持NNE，登陸之后才會(huì)轉(zhuǎn) NE—E，再以后較多轉(zhuǎn)ESE—SSE，少數(shù)快速切換為S—SSW。

登陸點(diǎn)越接近臺(tái)州的南登型熱帶氣旋，臺(tái)州沿海轉(zhuǎn)偏東及東南風(fēng)的時(shí)間更早且強(qiáng)度更大，因此登陸前降水量級(jí)明顯偏大。而登陸點(diǎn)更偏南的熱帶氣旋，在其中心登陸以前，臺(tái)州沿?；揪S持NNE，降水也因此偏小;而其登陸后因臺(tái)州沿海風(fēng)向漸轉(zhuǎn)東北風(fēng)甚至東到東南風(fēng)，而且維持時(shí)間較長(zhǎng)，故雨量相對(duì)增加。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)南登型熱帶氣旋是引致臺(tái)州強(qiáng)降水的重要天氣類(lèi)型之一，平均過(guò)程面雨量約98 mm。其中登陸閩北至浙南沿海的熱帶氣旋平均面雨量132 mm，登陸閩中沿海的熱帶氣旋平均面雨量64 mm，兩者相差2．1倍。臺(tái)州南登型熱帶氣旋登陸前后平均雨量分別占總雨量平均的55%和45%。

(2)臺(tái)州南登型熱帶氣旋主要雨量中心位于接壤溫州樂(lè)清、永嘉的黃巖西部山區(qū)，較少區(qū)域在海岸帶及西北邊區(qū)，主要雨量中心之面雨量接近全域面雨量的1．5倍。其登陸前平均面雨量有兩個(gè)強(qiáng)度基本相當(dāng)?shù)闹行?，即三門(mén)西部、溫嶺西部至黃巖西南部;登陸后降水有主次兩個(gè)中心，主中心位于黃巖西部山區(qū)，次中心在天臺(tái)山區(qū)東南坡以及三門(mén)湫水山西坡。沿海地帶基本屬于降水較少區(qū)域。

(3)登陸臺(tái)州以南到閩中以北沿海的熱帶氣旋，登陸前后平均雨量分別占總雨量平均的67%和33%;而登陸閩中沿海的熱帶氣旋，登陸前后平均雨量則分別占總雨量平均的33%和67%。

(4)臺(tái)州地區(qū)熱帶氣旋降水強(qiáng)度與主導(dǎo)風(fēng)向關(guān)系密切，而主導(dǎo)風(fēng)向則更多取決于登陸區(qū)段。

［1］ 陳宏義，趙利剛．浙江沿?！伴L(zhǎng)驅(qū)直襲型”熱帶氣旋特征分析及預(yù)報(bào)探討［C］．第五屆長(zhǎng)三角氣象科技創(chuàng)新論壇論文集，2008．

［2］ 勵(lì)申申，壽紹文，王 信，等．登陸臺(tái)風(fēng)與外圍暴雨的相互作用［J］．氣象學(xué)報(bào)，1992，50(1)：33-40．