2013年23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”及暴雨診斷分析

林再雄，陳 磊

(中國(guó)民用航空溫州空中交通管理站，浙江溫州325024)

近20年(1991～2010年)對(duì)溫州機(jī)場(chǎng)影響較大的臺(tái)風(fēng)累計(jì)有65次，平均每年3.3次。熱帶氣旋伴隨的大風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮對(duì)機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)行造成巨大的危害，能否及時(shí)、準(zhǔn)確地作出預(yù)報(bào)是減輕熱帶氣旋帶來(lái)危害的前提，進(jìn)一步提高熱帶氣旋路徑、登陸點(diǎn)及登陸強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，可以幫助民航運(yùn)輸企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，從而創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。1323號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”具有強(qiáng)度強(qiáng)、前期移速緩慢、登陸時(shí)將與天文大潮重合、雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)和影響范圍廣等特點(diǎn)。筆者利用國(guó)家氣象中心熱帶氣旋定位資料、常規(guī)觀測(cè)資料和NCEP再分析資料對(duì)“菲特”的路徑、強(qiáng)度及其造成特大暴雨的成因進(jìn)行初步分析，以期為未來(lái)的臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)、航班保障工作提供有益的思路。

1 臺(tái)風(fēng)概況及預(yù)報(bào)保障

1.1 臺(tái)風(fēng)概況 2013年第23號(hào)熱帶風(fēng)暴“菲特”于9月30日20:00在菲律賓以東洋面生成，生成時(shí)中心位于13.9°N、132.5°E，中心附近最大風(fēng)力8級(jí)(18 m/s)，中心最低氣壓1 000 hPa;10月1日17:00在西北太平洋洋面上加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，3日05:00加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，4日17:00加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)(圖1a)。但由于眼墻一直沒(méi)閉合，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)發(fā)展停滯不前。10月7日01:15在福建省福鼎市沙埕鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有14級(jí)(42 m/s)，中心最低氣壓為955 hPa。10月7日03:00減弱為臺(tái)風(fēng)，04:00減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，05:00減弱為熱帶風(fēng)暴，09:00在福建省建甌市境內(nèi)減弱為熱帶低壓(圖1a)。由于“菲特”強(qiáng)度明顯減弱，已很難確定其環(huán)流中心，中央氣象臺(tái)于10月7日11:00對(duì)其停止編號(hào)。但其殘余云系仍給江蘇、安徽、上海、浙江、江西、福建等地造成強(qiáng)降雨，整個(gè)過(guò)程的最大降水中心位于浙江北部和溫州地區(qū)(圖1b)。

圖12013 年23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”的路徑(a)及其在浙江省的10月5日20:00～7日20:00的累計(jì)降水量(b)

1.2 預(yù)報(bào)保障 10月6日08:30交接班時(shí)，預(yù)報(bào)員認(rèn)真分析了天氣形勢(shì)與物理量診斷場(chǎng)，結(jié)合多家數(shù)值模式對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)測(cè)，認(rèn)為由于北方高壓脊東移并入副熱帶高壓以后，副高會(huì)有所增強(qiáng)，且又受雙臺(tái)風(fēng)影響，“菲特”臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑會(huì)相對(duì)偏西，即臺(tái)風(fēng)未來(lái)會(huì)向西北偏西方向移動(dòng)，并于7日03:00左右，在溫州到霞浦一帶登陸，最可能于浙閩交界的福鼎到蒼南登陸。6日08:00天氣圖數(shù)據(jù)分析處理出來(lái)以后，當(dāng)天值班預(yù)報(bào)員再次分析了最新的相關(guān)數(shù)據(jù)，堅(jiān)定了交接班會(huì)商時(shí)的結(jié)論，并以此做出“菲特”影響下本場(chǎng)的要素預(yù)報(bào)，即本場(chǎng)6日16:00以前，天氣適航，16:00以后，臺(tái)風(fēng)外圍云系開始影響本場(chǎng)，本場(chǎng)開始小到中陣雨，風(fēng)速加大至平均風(fēng)6級(jí)，陣風(fēng)7級(jí);18:00以后，臺(tái)風(fēng)云系開始靠近，本場(chǎng)進(jìn)入7級(jí)風(fēng)圈范圍，本場(chǎng)東北偏北風(fēng)，風(fēng)速增大至平均風(fēng)7級(jí)，陣風(fēng)8級(jí)，本場(chǎng)中到大雨;22:00以后，風(fēng)向順轉(zhuǎn)到東北風(fēng)，鑒于以往的預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，受地形影響相同氣象條件下本場(chǎng)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)時(shí)風(fēng)速會(huì)較大，預(yù)測(cè)平均風(fēng)會(huì)增大至8級(jí)，陣風(fēng)9～10級(jí);24:00以后，即臺(tái)風(fēng)登陸前后，本場(chǎng)處于10級(jí)風(fēng)圈邊緣，偏東風(fēng)9～10級(jí)，陣風(fēng)10～11級(jí)，并伴有大到暴雨。6日09:40依據(jù)此預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)室發(fā)布了熱帶氣旋警報(bào)，建議啟動(dòng)熱帶氣旋Ⅱ級(jí)預(yù)警。根據(jù)發(fā)布的熱帶氣旋警報(bào)，航空公司合理調(diào)配航班，本場(chǎng)6日17:00以后航班逐漸減少，20:00以后，本場(chǎng)后續(xù)75架次航班取消，過(guò)夜飛機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)，順利保障航班安全。

圖2 2013年10月5～6日500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)(單位:dagpm)

在整個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程中，本場(chǎng)最大瞬時(shí)風(fēng)速33.7 m/s，剛好達(dá)到12級(jí)，出現(xiàn)在登陸前，整點(diǎn)最大平均風(fēng)速23 m/s，達(dá)到9級(jí)，過(guò)程降雨量260.8 mm，為特大暴雨。對(duì)整個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程的預(yù)報(bào)中，預(yù)報(bào)員對(duì)于風(fēng)速、登陸地點(diǎn)的把握比較完美，而對(duì)于風(fēng)向轉(zhuǎn)變以及確切的登陸時(shí)間估算滯后了一個(gè)多小時(shí)，這也是以后工作所要加強(qiáng)的。

2 “菲特”登陸前以西行為主的原因

由2013年23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”的路徑(圖1a)分析得知，“菲特”6日05:00后，路徑以偏西為主，雖然11:00～16:00移動(dòng)方向偏北分量增加，但20:00后直到登陸，又以偏西方向?yàn)橹鲗?dǎo)方向，且移動(dòng)速度開始加快。熱帶氣旋的移動(dòng)受氣旋內(nèi)力和環(huán)境場(chǎng)的影響，西太平臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)，主要受太平洋副熱帶高壓和西風(fēng)帶環(huán)流的影響［1］。由圖2可見，從5日08:00～6日20:00，亞洲中部長(zhǎng)波槽發(fā)展，東亞沿海長(zhǎng)波槽不能維持后東移出境，其槽后的高壓脊東移疊加在副熱帶高壓上，使副熱帶高壓加強(qiáng)西伸，使副熱帶高壓西南側(cè)的臺(tái)風(fēng)向西移動(dòng)。

3 “菲特”臺(tái)風(fēng)診斷分析

3.1 散度場(chǎng)分析 由圖3可見，6日20:00臺(tái)風(fēng)中心附近上空200 hPa是強(qiáng)盛的輻散場(chǎng)，而925 hPa是個(gè)輻合中心與之相對(duì)應(yīng)，7日02:00 925 hPa臺(tái)風(fēng)中心附近還是維持輻合中心，但強(qiáng)度比登陸前明顯減小，而相對(duì)應(yīng)的200 hPa臺(tái)風(fēng)中心卻是弱的輻合中心，強(qiáng)度較底層弱。這種低空輻合和高空輻散的散度場(chǎng)的配置［2］導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)登陸后2 h內(nèi)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度由強(qiáng)臺(tái)風(fēng)迅速減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴。

圖3 2013年10月6～7日200 hPa(a)和925 hPa(b)散度場(chǎng)

圖4 2013年10月6～7日渦度沿27°N的高度—經(jīng)度剖面(單位:10-4s-1)

3.2 渦度場(chǎng)分析 從“菲特”臺(tái)風(fēng)登陸前后渦度沿27°N的高度-經(jīng)度剖面圖(圖4)可以看出，10月6日14:00，在“菲特”中心附近，整層為正渦度，有2個(gè)最大值中心，分別位于900～700、600～500 hPa，強(qiáng)度 ＞3.6×10-4s-1;20:00渦度中心移至122°E，最大值中心還是位于900～700 hPa，但強(qiáng)度＞7.0×10-4s-1;7日02:00，臺(tái)風(fēng)已經(jīng)登陸，渦度中心移至120°E附近，對(duì)流層上層已為負(fù)渦度;7日08:00，正渦度區(qū)變得松散，中心值繼續(xù)減弱。以上分析可知，正渦度中心值在西移過(guò)程中的變化與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的變化密切相關(guān)。

圖5 2013年23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”登陸前(a)和登陸后(b)850 hPa水汽通量散度［單位:10-5g/(cm2.hPa.s)］

3.3 水汽通量散度 由臺(tái)風(fēng)登陸前后850 hPa水汽通量的散度場(chǎng)(圖5)可見，在臺(tái)風(fēng)登陸前，水汽輻合中心位于浙江北部;登陸后，水汽輻合中心位于浙江中北部。因此，水汽在浙江北部的強(qiáng)輻合，為浙江北部地區(qū)的大暴雨提供了非常有利的條件［3］。

圖6 2013年10月6～7日沿120°E的垂直速度的高度—緯度剖面(單位:Pa/s)

3.4 垂直速度 由沿120°E垂直速度的高度—緯度剖面(圖6)可知，10月6日14:00，上升運(yùn)動(dòng)主要位于29°～33°N，有2個(gè)最強(qiáng)中心，一個(gè)位于30°N附近900 hPa，一個(gè)位于32°N附近500 hPa，隨著臺(tái)風(fēng)往東部沿?？拷?6日20:00上升運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)中心一個(gè)位于28°～29°N、300～400 hPa，另一個(gè)位于33°N附近500 hPa，且強(qiáng)度增強(qiáng);7日02:00，臺(tái)風(fēng)已經(jīng)登陸，臺(tái)風(fēng)中心位置位于120.2°E、27.1°N，但強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)位于28°N、800～700 hPa，且強(qiáng)度繼續(xù)增強(qiáng);7日08:00，臺(tái)風(fēng)已減弱為熱帶風(fēng)暴，但在28°～29°N有2個(gè)極值中心，分別位于900、500 hPa，強(qiáng)度已明顯減弱。以上分析可知，在“菲特”臺(tái)風(fēng)西行的過(guò)程中，強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)位于臺(tái)風(fēng)北側(cè)，在臺(tái)風(fēng)迅速減弱后，在浙江中北部還維持著上升運(yùn)動(dòng);持續(xù)的上升運(yùn)動(dòng)為浙江中北部地區(qū)暴雨的發(fā)生、發(fā)展提供了必要條件［4］。

4 結(jié)論

(1)高空槽后的高壓脊東移疊加在副熱帶高壓上，使副熱帶高壓加強(qiáng)西伸，使副熱帶高壓西南側(cè)的臺(tái)風(fēng)往西移動(dòng)。

(2)“菲特”臺(tái)風(fēng)西移的過(guò)程中，強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)位于臺(tái)風(fēng)中心北側(cè)，為浙江中北部的暴雨提供了必要?jiǎng)恿l件。

(3)水汽在浙江中北部的強(qiáng)輻合，為浙江中北部的暴雨提供了非常有利的水汽條件。

［1］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法［M］.北京:氣象出版社，1992:737-748.

［2］鈕學(xué)新.熱帶氣旋動(dòng)力學(xué)［M］.北京:氣象出版社，1992:101-102.

［3］張東.強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”致洪暴雨的特征及成因［J］.廣東氣象，2007(1):22-24.

［4］姚學(xué)祥.天氣預(yù)報(bào)技術(shù)與方法［M］.北京:氣象出版社，2011:312-313.