強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“帕卡”活動(dòng)特征分析

張芳苒，關(guān) 皓，陳 飛，薛彥廣

（1.中國海洋大學(xué)，山東青島 266100；2.中國人民解放軍61741部隊(duì)，北京 100094）

1 引言

南海位于南緯2°30′S—23°30′N，99°10′—121°50′E之間，四周幾乎被大陸、島嶼所包圍，是熱帶太平洋最大、最深的邊緣海，同時(shí)也是熱帶西太平洋暖池的重要組成部分。南海是西北太平洋熱帶氣旋生成的重要源地之一，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：自1949年以來每年約有6.2個(gè)熱帶氣旋在南海海域生成[1-2]；1974年以來影響南海的熱帶氣旋開始逐年減少[3]；南海熱帶氣旋的發(fā)生數(shù)有較明顯的季節(jié)變化特征[4]，5—9月是南海熱帶氣旋的活躍期，1—3月（1970年以來）南海未生成過熱帶風(fēng)暴（TS）等級(jí)以上的熱帶氣旋。

2012年第1號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“帕卡”是自1979年以來首個(gè)3月份即在南海海域生成的熱帶氣旋，且強(qiáng)度達(dá)到了強(qiáng)熱帶風(fēng)暴（STS）級(jí)別，因此對(duì)它的活動(dòng)特征進(jìn)行分析研究具有特殊的意義。

2 “帕卡”概況

熱帶風(fēng)暴“帕卡”（PAKHAR）于2012年3月29日08時(shí)在南海南部海面上（9.4°N，112.5°E）生成，生成時(shí)中心最低氣壓1004 hPa，近中心最大風(fēng)力8級(jí)（18 m/s）,7級(jí)大風(fēng)半徑100 km。30日08時(shí)，“帕卡”在南海南部海面上加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，近中心最大風(fēng)力10級(jí)（28 m/s），4月1日02時(shí)減弱為熱帶風(fēng)暴，16時(shí)在越南南部巴地頭頓省沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有8級(jí)（20 m/s），4月2日02時(shí)停止編報(bào)。圖1為“帕卡”的移動(dòng)路徑（中央氣象臺(tái)發(fā)布）。

3 資料來源

本文所用西北太平洋TC資料包括中國氣象局的《臺(tái)風(fēng)年鑒》和《熱帶氣旋年鑒》資料集(時(shí)間長度為1949—2010年)，以及來自中央氣象臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布的臺(tái)風(fēng)（所有已編號(hào)熱帶氣旋的統(tǒng)稱，以下簡稱臺(tái)風(fēng)）強(qiáng)度和位置資料；海溫資料采用2012年3月29日—4月 1日，分辨率為 0.25°×0.25°的逐日AVHRR衛(wèi)星遙感資料；氣象格點(diǎn)資料采用2012年3月20日—4月2日，分辨率為1°×1°的逐6 h NCEP/NCAR全球再分析資料；衛(wèi)星云圖資料采用FY-2號(hào)衛(wèi)星紅外1通道麥卡托投影云圖。

圖1 強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“帕卡”移動(dòng)路徑

4 “帕卡”的影響過程及主要特征

4.1 生成時(shí)間晚于常年,為33年來南海3月份生成的首個(gè)TC

根據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì)，從1949—2010年的62年間在西北太平洋和南海有23個(gè)年份在3月份有TC生成，生成臺(tái)風(fēng)的比例為37%。西北太平洋和南海初次臺(tái)風(fēng)生成的平均時(shí)間為3月8日，“帕卡”較平均生成時(shí)間晚21天。歷史上初次臺(tái)風(fēng)生成時(shí)間最早的為1979年1月1日生成的“Alice”，最晚的為1998年7月9日生成的“Nichole”。

圖2 西北太平洋500 hPa高度場分布（單位/dagpm）

圖3 “帕卡”云圖

表1 “帕卡”活動(dòng)特征表

3月份的南海，主要受到東北季風(fēng)影響，冷空氣活動(dòng)也比較頻繁，有明顯的干冷氣流存在，將東海和南海北部的低溫海水沿越南海岸吹向南海南部，因此在1979—2011年的3月份，整個(gè)南海從未出現(xiàn)過臺(tái)風(fēng)?！芭量ā睆臒釒У蛪弘A段（20—28日）起共受到了兩次冷空氣過程影響，使得它的生成顯得更加難能可貴。但是從氣象資料分析，今年有兩個(gè)特別之處：一是副高脊線偏北，給了熱帶系統(tǒng)發(fā)展的空間，二是MJO濕區(qū)重返西北太平洋，對(duì)熱帶系統(tǒng)的水汽補(bǔ)給非常有利。

4.2 在原地少動(dòng)后，向西偏北方向移動(dòng)

3月29日—4月2日，菲律賓以東的西太平洋副熱帶高壓經(jīng)歷了一次“東退減弱—西伸加強(qiáng)”的短周期活動(dòng)（見圖2），強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“帕卡”的移動(dòng)路徑如圖1所示，先在原地回旋少動(dòng)，隨后緩慢向西偏北方向移動(dòng)。

29日起，在日本海槽線的作用下，菲律賓以東的西太平洋副高減弱明顯。而位于中南半島的副高單體則開始向東擴(kuò)展，在系統(tǒng)的西北側(cè)形成一個(gè)高壓壩，阻礙了系統(tǒng)向西北方向移動(dòng)。從云圖上（見圖3）也可以看出，由于菲律賓以東的副高東撤減弱，“帕卡”東側(cè)的云系已經(jīng)舒展開來，原來橢圓形的臺(tái)風(fēng)云系已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)基本完整的圓形。由于引導(dǎo)氣流較弱，“帕卡”維持在原地回旋少動(dòng)。

隨著西風(fēng)槽位置的調(diào)整，西北太平洋副高再次加強(qiáng)。31日20時(shí)以后，5880線開始出現(xiàn)并向西擴(kuò)展，副高逐漸西伸加強(qiáng)，系統(tǒng)位于西北太平洋副高的西南側(cè)，受東南方向引導(dǎo)氣流的影響，穩(wěn)定的向西偏北方向移動(dòng)。

4.3 生命周期短，強(qiáng)度較強(qiáng)

“帕卡”從3月29日08時(shí)開始編號(hào)到4月1日16時(shí)登陸，系統(tǒng)在海上維持的時(shí)間為80個(gè)小時(shí)，直至2日02時(shí)減弱消失，“帕卡”的整個(gè)生命周期只維持了短短90個(gè)小時(shí),其中強(qiáng)熱帶風(fēng)暴強(qiáng)度持續(xù)時(shí)間為36 h?！芭量ā钡恼麄€(gè)生命史只經(jīng)歷了一次加強(qiáng)和一次減弱過程，強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)的近中心最低氣壓為985 hPa，中心最大風(fēng)速為28 m/s，是自上世紀(jì)70年代以來南海1—3月生成的首個(gè)達(dá)到STS強(qiáng)度的熱帶氣旋，下面具體分析系統(tǒng)的強(qiáng)度變化。

28日，系統(tǒng)的底層（850 hPa）西側(cè)和北側(cè)為主要受到東北季風(fēng)影響（見圖4a），有明顯的干冷氣流存在，最強(qiáng)的氣壓梯度出現(xiàn)在系統(tǒng)的西北側(cè)，西南-南側(cè)氣壓梯度最弱；東側(cè)和東北側(cè)是東北季風(fēng)、偏東信風(fēng)與加里曼丹島西南氣流的輻合區(qū)，有強(qiáng)烈的切變。在500 hPa，中南半島的副高強(qiáng)度較強(qiáng)，菲律賓附近的副高相對(duì)較弱（圖略）。系統(tǒng)在200 hPa上輻散條件較好（圖略），高低空垂直風(fēng)切變較?。ㄒ妶D4b），系統(tǒng)迅速發(fā)展，于29日08時(shí)強(qiáng)度升級(jí)為熱帶風(fēng)暴。

圖4 28日高空圖

圖5 帕卡中心經(jīng)過海面SST圖（單位/℃）

研究表明：臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度對(duì)于SST的高低十分敏感[5-6]，臺(tái)風(fēng)的最大強(qiáng)度與SST正相關(guān)[7]。一方面，很多早期的觀測和研究證實(shí)[8-9]：暖的海洋是臺(tái)風(fēng)的能量之源，海洋以熱通量的方式向大氣輸送能量；另一方面，臺(tái)風(fēng)引起的低SST也會(huì)降低臺(tái)風(fēng)自身強(qiáng)度[10]。29日08時(shí)，南海南部海表面溫度在28℃以上（見圖5a），從850 hPa流場、風(fēng)速和濕度場分析（見圖6a—b），低層出現(xiàn)兩支強(qiáng)勁氣流影響“帕卡”，一支位于越南東南部海面的偏北向氣流，最大風(fēng)速可達(dá)14 m/s，另一支位于“帕卡”東南部的西南向氣流，最大風(fēng)速可達(dá)10 m/s，且“帕卡”周圍3個(gè)緯距范圍內(nèi)的濕度基本都達(dá)到90%以上，充足的水汽和能量供應(yīng)利于熱帶氣旋生成和強(qiáng)度加強(qiáng)，“帕卡”于30日08時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴。

但是，隨著“帕卡”長時(shí)間在南海滯留，南海南部海表面溫度開始逐漸下降（見圖5b—d），越南沿海受到東北季風(fēng)的長期影響，一直存在一個(gè)低溫水團(tuán)，這些都不利于系統(tǒng)的強(qiáng)度維持和發(fā)展，然而31日，一股較強(qiáng)冷空氣快速南下到達(dá)南海北部，中南半島的高山一定程度的阻擋了冷空氣的入侵，冷空氣帶來的冷暖交匯激發(fā)了系統(tǒng)外圍的對(duì)流，在200 hPa系統(tǒng)的流出逐漸開始增強(qiáng)（見圖6c）。由原來只有一條向北的流出通道，變?yōu)橄蚪?jīng)向、緯向兩條通道流出都非常旺盛，高空輻散的增強(qiáng)加上高低空垂直風(fēng)切變（200 hPa—850 hPa）較小（見圖6d），使得系統(tǒng)能源源不斷地獲得水汽和能量輸送，使“帕卡”維持著強(qiáng)熱帶風(fēng)暴的強(qiáng)度朝偏西方向移動(dòng)。至4月1日，“帕卡”中心所在的南海SST最低降低至24°—25℃，使得“帕卡”強(qiáng)度由強(qiáng)熱帶風(fēng)暴減弱至熱帶風(fēng)暴。

4.4 維持熱帶風(fēng)暴強(qiáng)度登陸，造成的損失較小

4月1日16時(shí)，“帕卡”以熱帶風(fēng)暴強(qiáng)度在越南沿海登陸，登陸時(shí)中心最大風(fēng)力20 m/s，4月2日02時(shí)減弱消失，自此結(jié)束了其短暫的生命史，共造成2人失蹤，2人死亡。

圖6 29日和31日高空圖

5 小結(jié)

（1）“帕卡”從熱帶低壓時(shí)期算起總共遭遇了兩次冷空氣過程影響，在兩次冷空氣間隙依靠較高的SST和水汽能量輸送迅速發(fā)展生成，成為自1979年以來第一個(gè)3月份在南海生成的熱帶氣旋；

（2）在西風(fēng)槽的作用下，西北太平洋副高發(fā)生了“東退減弱-西伸加強(qiáng)”的短周期活動(dòng)，“帕卡”前期一直處于鞍形場之中引導(dǎo)氣流較弱，系統(tǒng)在南海維持回旋少動(dòng)，后期在副高西南側(cè)的東南氣流引導(dǎo)下穩(wěn)定的向西偏北方向移動(dòng)；

（3）充足的水汽和能量供應(yīng)、高低空垂直對(duì)流結(jié)構(gòu)的維持、冷空氣激發(fā)了系統(tǒng)外圍對(duì)流以及高空輻散增強(qiáng)等有利條件，使“帕卡”成為了南海海域自1970年以來1—3月生成的第一個(gè)達(dá)到STS級(jí)別的熱帶氣旋，并且抵抗住了由于長時(shí)間在南海滯留造成的冷水上翻和越南近海冷水，以TS強(qiáng)度登陸越南。

[1]臺(tái)風(fēng)年鑒(1949—1988)[R].北京:氣象出版社,1949—1988.

[2]熱帶氣旋年鑒(1989—2010)[G].北京:氣象出版社,1989—2010.

[3]蘇軾鵬,邵利民,陳連明.中國氣象學(xué)會(huì)2008年會(huì)論文集[C].2008.

[4]楊亞新.1949—2003年南海熱帶氣旋的發(fā)生規(guī)律[J].上海海事大學(xué)學(xué)報(bào),2005,16(4):16-19.

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