天津沿海1105號臺風(fēng)風(fēng)暴潮過程分析

李玉杰，張秋豐，葉風(fēng)娟，李秀艷，李希彬,孫家偉，李玲

（國家海洋局天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，天津300457）

天津沿海1105號臺風(fēng)風(fēng)暴潮過程分析

李玉杰，張秋豐，葉風(fēng)娟，李秀艷，李希彬,孫家偉，李玲

（國家海洋局天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，天津300457）

1105號強熱帶風(fēng)暴“米雷”于6月26日21時10分在山東省榮成市沿海登陸。“米雷”給天津沿海造成了一次較強的臺風(fēng)風(fēng)暴潮過程，此次增水過程并不是由偏東大風(fēng)引起，而是由強熱帶風(fēng)暴的路徑及登陸時間起決定性因素。通過對此次過程的總結(jié)分析，目的在于總結(jié)此類過程的預(yù)報經(jīng)驗，提高預(yù)報準(zhǔn)確度。

臺風(fēng)；風(fēng)暴潮；分析

1 1105號強熱帶風(fēng)暴“米雷”概述

2011年第5號熱帶風(fēng)暴“米雷”6月22日下午在菲律賓以東洋面上生成，24日傍晚加強為強熱帶風(fēng)暴，并沿我國東部沿海北移。26日下午在山東半島以東近海減弱為熱帶風(fēng)暴，26日21時10分在山東省榮成市成山鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力9級。27日05時在黃海北部海面減弱為熱帶低壓，27日07時10分在朝鮮南浦市和黃海南道交界處沿海再次登陸（見圖1）。

圖1 “米雷”路徑圖

“米雷”為第一個6月份登陸山東的臺風(fēng)，登陸時間（6月26日）比有氣象記錄以來最早登陸山東的7303號臺風(fēng)（7月19日）早23天?！懊桌住毕群笥绊懩虾１辈?、東海、黃海海區(qū)，我國整個東部沿海都在“米雷”的影響范圍之內(nèi)?！懊桌住边M入臺灣以東洋面后，移動速度加快，僅用不到兩天時間就移到山東半島東部近海，平均移動速度超過35 km/h，最快時移速有40—60 km/h，移動速度較一般臺風(fēng)明顯偏快。因此，“米雷”具有北上影響早，影響區(qū)域廣，移動速度快的特點。

2 天氣形勢分析

從24日08時500 hPa高空圖上看（見圖2），東亞大陸為兩槽一脊形勢，貝湖以東附近有一明顯的高壓脊在緩慢東移。副熱帶高壓中心較往年同期位置偏東，且覆蓋范圍較大，我國東部沿海大部分地區(qū)處于副熱帶高壓西側(cè)的偏南氣流的控制下。同時，我國南部地區(qū)處于西南季風(fēng)的控制下，“米雷”在副高西側(cè)的偏南氣流和西南季風(fēng)的共同影響下，向北移動。由于這兩股氣流的共同作用，“米雷”的移速遠大于一般臺風(fēng)每小時15—20 km的移速。25日20時（見圖3），貝湖以東附近的高壓脊逐漸東移加強，我國東北地區(qū)出現(xiàn)了一個閉合的高壓中心，其移動速度緩慢。

圖2 24日08時500 hPa高空圖

圖3 25日20時500 hPa高空圖

從地面圖上看，26日08時，“米雷”中心位于35.1°N，124.2°E的黃海海面上，此時黃海中北部水體受東南風(fēng)的影響，源源不斷的從渤海海峽進入半封閉的渤海，造成天津沿岸出現(xiàn)了60—80 cm的風(fēng)暴增水。26日17時（見圖4），由于東北地區(qū)高壓的阻擋，“米雷”的移動速度明顯減慢，并轉(zhuǎn)向偏西方向移動。此后的8個小時“米雷”的主體一直將渤海海峽及北黃海完全占據(jù)（見圖5），使得進入渤海的水體無法排出，造成漲潮時天津沿海增水值不斷增大，高潮時出現(xiàn)超警戒潮位的高潮位。

圖4 26日17時地面形勢圖

圖5 26日23時地面形勢圖

3 “米雷”造成的天津沿海風(fēng)暴潮過程概述及特點

3.1 增水過程概述

受“米雷”北上影響，天津沿海出現(xiàn)了一次明顯的風(fēng)暴潮增水過程。6月26日22時30分，塘沽海洋環(huán)境監(jiān)測站觀測到了492 cm的高潮位，超當(dāng)?shù)鼐涑蔽? cm。整個過程從26日06時增水逐漸增大，到26日21時達到最大，最大增水125 cm。隨后增水值逐漸回落，高潮時增水為110 cm（見圖6）。

圖6 受“米雷”影響天津沿海增水曲線圖

3.2 增水過程與氣壓及風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系

分析此次受“米雷”影響的風(fēng)暴增水過程，發(fā)現(xiàn)增水值大小與塘沽海洋環(huán)境監(jiān)測站氣壓和風(fēng)速的變化有著一定的相關(guān)關(guān)系（見圖7）。初始階段，天津沿海氣壓值持續(xù)走低，風(fēng)力一直維持2—3級東北風(fēng)，風(fēng)暴增水值逐漸增大，增水值從20—40 cm增大到60—80 cm。激振階段，隨著強熱帶風(fēng)暴的登陸西行，天津沿海氣壓值繼續(xù)下降，風(fēng)力略有增大，風(fēng)暴增水值達到高峰，維持在100 cm以上，持續(xù)時間較短，大約5個小時[1]。余振階段，天津沿海氣壓值維持在較低的水平，風(fēng)力逐漸減小，風(fēng)暴增水值波動并逐漸回落。

圖7 天津沿海增水值與風(fēng)速、氣壓相關(guān)關(guān)系圖

3.3 增水原因分析

根據(jù)“米雷”的位置、登陸時間、登陸地點，按照上文所提及的三個階段，分析此次風(fēng)暴潮過程的增水原因。第一階段是初始階段，此時“米雷”的位置位于黃海的中南部，渤海西部受東北風(fēng)控制，風(fēng)力不大，不利于塘沽產(chǎn)生大的增水，但北黃海海域處于“米雷”北側(cè)的偏東大風(fēng)控制，導(dǎo)致北黃海大量水體不斷向渤海涌入，其中大部分進入了萊州灣和渤海灣，配合渤海西部的東北風(fēng)，造成塘沽的增水維持在較高的水平。在這個階段，臺風(fēng)的遠距離水體輸送占主導(dǎo)地位，渤海西部東北風(fēng)造成的增水效應(yīng)相對較弱。第二階段是激振階段，隨著“米雷”的北上并在山東半島登陸，北黃海海域的偏東風(fēng)進一步增大，這加速了北黃海水體向渤海涌入?！懊桌住钡顷懞笥幸粋€西行的過程，此時渤海中部的偏東風(fēng)加大，前期涌入渤海的水體不僅無法排出，更進一步向渤海西部輸送，塘沽的增水值進一步增大。這個階段起主導(dǎo)作用的是渤海中部的偏東大風(fēng)，并且臺風(fēng)登陸的時間與塘沽的天文高潮位疊加很好，造成塘沽出現(xiàn)了超警戒潮位的高潮位。第三階段是余振階段，隨著“米雷”的繼續(xù)北上，并在朝鮮登陸，渤海東部和黃海逐漸轉(zhuǎn)為西北大風(fēng)控制，遼東灣的水體在西北風(fēng)的強迫作用下向南運動，一部分進入萊州灣，一部分經(jīng)渤海海峽進入北黃海，渤海西部受較弱的西南風(fēng)控制，風(fēng)引起的水體擾動較小，水體緩慢向西移動，此時塘沽的增水開始回落，但回落速度比較緩慢[2]。

3.4 增水過程的特點

第一，引起天津沿海的風(fēng)暴增水主要因素不是偏東大風(fēng)，而是由于強熱帶風(fēng)暴特殊的中心位置，前期涌進渤海內(nèi)的海水無法排出。而且在強熱帶風(fēng)暴登陸時，天津沿海風(fēng)暴增水有一個增大的過程。第二，增水和天文潮的振動周期一致，增水波的相位和天文潮的相位基本同步[3]。雖然此次增水過程未逢天文大潮，但由于最大增水值較大，且與天文高潮疊加較好，造成了超警戒潮位的高潮位，這一點應(yīng)該引起預(yù)報人員的高度重視。第三，與往年影響天津沿海的臺風(fēng)風(fēng)暴潮過程一樣，此次過程也出現(xiàn)了二次增水的情況，且二次增水幅度比第一個高潮增水時幅度更大。這種過程的顯著特征是在二次增水前的低潮位，增水值已經(jīng)達到了一定的程度。低潮時潮位維持在較高的水平，高潮時潮位值迅速增大。第四，塘沽站最大增水時間與“米雷”在山東半島登陸時間基本一致?！懊桌住庇?6日21時10分在山東省榮成市成山鎮(zhèn)沿海登陸，而天津沿海最大增水正是出現(xiàn)在26日21時左右，兩者在時間的一致性上擬合的非常好。第五，與歷史上的8509號臺風(fēng)風(fēng)暴潮一樣[4],風(fēng)暴潮發(fā)生時，天津沿海無風(fēng)無浪，天氣晴好。雖然潮位較高，但由于我們提前發(fā)布了預(yù)警，未造成大的損失。

4 結(jié)束語

天津沿海1105號臺風(fēng)風(fēng)暴潮發(fā)生在6月底的初夏，這在歷史上是不多見的[5]。雖然發(fā)生時間未逢天文大潮，但由于最大增水與天文高潮疊加的很好，造成天津沿海出現(xiàn)了超警戒潮位的高潮位。通過總結(jié)分析，我們發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)的路徑和臺風(fēng)登陸時間的準(zhǔn)確預(yù)測，是這類風(fēng)暴潮準(zhǔn)確預(yù)報的關(guān)鍵問題，而不能單純的以風(fēng)向風(fēng)力作為預(yù)報的出發(fā)點。這為我們今后做好類似的臺風(fēng)風(fēng)暴潮過程預(yù)報提供了參考依據(jù)。

[1]葉風(fēng)娟,李玉杰,王燕濱,等.天津沿海特殊風(fēng)暴潮個例分析[J].海洋預(yù)報,2009,26(3):99-102.

[2]楊曉君,何金海,呂江津,等.對一次溫帶氣旋引發(fā)渤海風(fēng)暴潮過程的數(shù)值模擬[J].氣象與環(huán)境學(xué)報,2010,26(4):61-65.

[3]盧美,嚴俊.浙江沿岸“0216”號臺風(fēng)風(fēng)暴潮特征及預(yù)報經(jīng)驗總結(jié)[J].海洋預(yù)報,2003,20(2):15-23.

[4]許富祥.天津沿海三次特大風(fēng)暴潮災(zāi)成因分析及預(yù)防對策[J].海洋預(yù)報,2002,19(1):36-42.

[5]吳少華,王喜年,宋珊,等.天津沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害概述及統(tǒng)計分析[J].海洋預(yù)報,2002,19(1):29-35.

Analysis of No.1105 storm surge at the coast of Tianjin

LI Yu-jie,ZHANG Qiu-feng,YE Feng-juan,LI Xiu-yan,LI Xi-bin,SUN Jia-wei,LI Ling
(Tianjin Marine Environmental Monitoring Central Station,State Oceanic Association,Tianjin 300457 China)

No.1105 strong tropical storm,"Meari",had landed in the coastal area of Rongcheng in Shandong province and had caused a strong storm surge disaster in Tianjin.The storm surge elevation was caused by the storm's path and landing time,rather than by the easterly gale.In this paper,the process of the storm surge is analyzed and sumarized to provide a reference for the future forecasting.

typhoon;storm surge；analysis

book=65,ebook=65

P444

：A

：1003-0239（2012）04-0042-05

2011-07-19

李玉杰（1982-），男，工程師。主要從事海洋預(yù)報工作。E-mail:liyujie022@163.com