范愛芬,婁小芬,彭霞云,陳列
(浙江省氣象臺(tái),浙江杭州 310017)
2012年雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻繁,臺(tái)風(fēng)“蘇拉”和“達(dá)維”就是其中的一對(duì)。關(guān)于雙臺(tái)風(fēng)的相互作用已有大量研究[1-6],最著名的是“藤原效應(yīng)”,即雙臺(tái)風(fēng)彼此接近到一定距離,就會(huì)發(fā)生氣旋性互旋,并相互吸引。包澄瀾等[1]對(duì)13對(duì)臺(tái)風(fēng)的藤原效應(yīng)和環(huán)境流場(chǎng)引導(dǎo)作用進(jìn)行了對(duì)比,得出結(jié)論:雙臺(tái)風(fēng)中心間距在7個(gè)緯距以內(nèi)時(shí),藤原效應(yīng)起主要作用;7—15緯距時(shí),環(huán)境流場(chǎng)引導(dǎo)氣流起主要作用;間距15緯距以上時(shí),不適用藤原效應(yīng)。董克勤[5]對(duì)近距離雙臺(tái)風(fēng)作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的罕見現(xiàn)象進(jìn)行了分析,認(rèn)為雙臺(tái)風(fēng)所處環(huán)境流場(chǎng)的反氣旋性旋度超過了它們的相互作用,是這一罕見現(xiàn)象發(fā)生的原因。上述研究主要針對(duì)雙臺(tái)風(fēng)之間的路徑影響,而對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和降水等影響很少涉足。本文利用衛(wèi)星云圖、新一代天氣雷達(dá)資料、NCEP1°×1°再分析資料和常規(guī)氣象資料,分析“達(dá)維”與“蘇拉”的路徑相互作用外,還將分析“達(dá)維”對(duì)“蘇拉”的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、水汽輸送和降水影響,并與無雙臺(tái)風(fēng)影響的相似路徑臺(tái)風(fēng)“海棠”和“碧利斯”的降雨特征進(jìn)行對(duì)比分析,以利于提高該類路徑臺(tái)風(fēng)的降雨預(yù)報(bào)能力。
2012年7月28日至8月3日,西太平洋副熱帶高壓主體偏北、偏東,588脊線位于33°N以北,高壓中心位于140°E附近海域,副高南側(cè)寬廣的低值區(qū)中熱帶氣旋活動(dòng)頻繁。7月28日08時(shí)、20時(shí)(北京時(shí),下同)1209號(hào)熱帶風(fēng)暴“蘇拉”和1210號(hào)熱帶風(fēng)暴“達(dá)維”相繼生成,8月3日在“蘇拉”和“達(dá)維”登陸后,又有1211號(hào)熱帶風(fēng)暴“??鄙?。“蘇拉”生成后向北偏西方向移動(dòng),強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng),8月2日03時(shí)15分在臺(tái)灣省花蓮市沿海登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力42 m/s,中心最低氣壓950 hPa,登陸后很快減弱為臺(tái)風(fēng);之后“蘇拉”在臺(tái)灣東部近海打了個(gè)轉(zhuǎn),再繼續(xù)向偏北方向移動(dòng),2日傍晚起轉(zhuǎn)向西北,3日00時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,06時(shí)50分在福建省福鼎市秦嶼鎮(zhèn)沿海再次登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力25 m/s,中心最低氣壓985 hPa?!疤K拉”二次登陸后向西北偏西方向移動(dòng),緊靠浙江,穿過福建北部,進(jìn)入江西省境內(nèi),強(qiáng)度很快減弱(見圖1a)。受“蘇拉”影響,臺(tái)灣降雨量巨大,宜蘭縣最大過程降雨量達(dá)1786 mm;路徑南側(cè)的福建省也普降暴雨到大暴雨,而路徑北側(cè)的浙江降雨相對(duì)不明顯,只有東部地區(qū)出現(xiàn)了部分暴雨到大暴雨(見圖1b),其降雨強(qiáng)度和分布與相似路徑臺(tái)風(fēng)“海棠”和“碧利斯”有巨大差異。1210號(hào)熱帶風(fēng)暴“達(dá)維”7月28日20時(shí)在西北太平洋生成后,穩(wěn)定向西北方向移動(dòng),強(qiáng)度逐漸加強(qiáng),2日21時(shí)30分登陸江蘇省響水縣陳家港鎮(zhèn),登陸時(shí)為臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度(見圖1a)。
圖1 “蘇拉”和“達(dá)維”移動(dòng)路徑(a)及浙江省8月1日20時(shí)—4日08時(shí)累計(jì)雨量(b)
“蘇拉”生成后,長時(shí)間未能脫離西太平洋熱帶幅合帶和西南季風(fēng)槽,季風(fēng)槽和幅合帶中的對(duì)流云團(tuán)分別從西南、南和偏東方向不斷卷入“蘇拉”,使其范圍偏大,強(qiáng)度偏強(qiáng),移動(dòng)緩慢(見圖2a,b)。除最開始的12 h和最后的24 h移速略快(分別為每小時(shí)15—18 km和20 km)外,7月29日—8月2日白天連續(xù)118 h均以每小時(shí)10 km左右的速度緩慢移動(dòng);維持臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別的時(shí)間達(dá)58 h(見圖1a)?!疤K拉”移動(dòng)緩慢,除了受西南季風(fēng)槽和西太平洋熱帶幅合帶的牽制外,還與其北方強(qiáng)大穩(wěn)定的副高和其東北方向1210號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的活動(dòng)有關(guān),強(qiáng)大穩(wěn)定的副高和“達(dá)維”的穩(wěn)定西北行阻擋了“蘇拉”北上的速度。
已有研究表明,雙臺(tái)風(fēng)間距小于10個(gè)緯距時(shí),極易發(fā)生氣旋性互旋,并相互吸引[2];特別是當(dāng)東臺(tái)風(fēng)位于西臺(tái)風(fēng)的東北象限時(shí),更有利于氣旋性互旋[3];包澄瀾等[1]的研究則表明雙臺(tái)風(fēng)相距7—15緯距時(shí),環(huán)境流場(chǎng)引導(dǎo)氣流起主要作用。而“蘇拉”與其東北象限的“達(dá)維”間距小于10個(gè)緯距達(dá)2 d,其中1日20時(shí)—2日08時(shí)期間,持續(xù)小于1000 km(見圖2c,d)。因此,業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中,我們就會(huì)考慮“達(dá)維”與“蘇拉”是否會(huì)發(fā)生氣旋性互旋?互旋程度如何?如不發(fā)生互旋,則預(yù)報(bào)“蘇拉”未來登陸福建北部;如互旋明顯,則“蘇拉”可能不登陸,如果登陸,其登陸時(shí)間也要大大推遲,登陸地點(diǎn)也將發(fā)生變化。當(dāng)時(shí)各數(shù)值模式預(yù)報(bào)意見分歧,有預(yù)報(bào)互旋,也有預(yù)報(bào)不互旋,這給業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)帶來較大不確定性。
實(shí)況“蘇拉”與“達(dá)維”之間的互旋作用非常不明顯,持續(xù)時(shí)間很短:表現(xiàn)為1日夜里到2日早晨,“達(dá)維”移速加快,達(dá)35—40 km/h,移向略左折;“蘇拉”則出現(xiàn)短時(shí)間回旋,2日早晨在臺(tái)灣東部海域打了個(gè)逆時(shí)針小轉(zhuǎn)。其原因可能有二點(diǎn):一是兩個(gè)臺(tái)風(fēng)雖中心強(qiáng)度接近,但體積相差懸殊,“達(dá)維”偏小,相比較“蘇拉”顯得過大,這樣的雙臺(tái)風(fēng)往往不利于互旋,或互旋時(shí)大臺(tái)風(fēng)“蘇拉”將緩慢少動(dòng);二是環(huán)境場(chǎng)對(duì)它們的作用(副高對(duì)“達(dá)維”的強(qiáng)大引導(dǎo)作用和西南季風(fēng)槽及熱帶東風(fēng)幅合帶對(duì)“蘇拉”的牽制作用)較之兩個(gè)臺(tái)風(fēng)之間的相互作用要大得多。
圖2 FY2衛(wèi)星云圖
圖3 500 hPa高度,850 hPa風(fēng)場(chǎng)和溫度平流(陰影,℃/s)及700 hPa散度(綠線,10-5s-1)
一般而言,當(dāng)兩個(gè)渦旋相距較近時(shí),大尺度背景流場(chǎng)的“引導(dǎo)”差異比較小,此時(shí)應(yīng)以相互間的作用力為主[4]。但“蘇拉”和“達(dá)維”間距小于10個(gè)緯距時(shí),它們的大尺度背景流場(chǎng)的“引導(dǎo)”差異依然較大,相互間的作用力相對(duì)偏弱。“達(dá)維”位于強(qiáng)大副高的西南側(cè),離副高脊線近,只有5—7個(gè)緯距,同時(shí)個(gè)體又小,直徑只有100 km,極易受副高西南側(cè)強(qiáng)大的東南氣流引導(dǎo),向西北方向移動(dòng),因此受“蘇拉”的影響較小。而“蘇拉”離副高脊線較遠(yuǎn),且未能脫離其西南側(cè)季風(fēng)槽和東側(cè)熱帶幅合帶的牽制,同樣不易受到“達(dá)維”的影響。只有當(dāng)“蘇拉”脫離了熱帶幅合區(qū)的制約后,才與“達(dá)維”發(fā)生輕微互旋。由圖2b可知,1日白天“達(dá)維”和“蘇拉”雖間距≤10個(gè)緯距,但沒有發(fā)生互旋,主要跟“蘇拉”還未脫離熱帶幅合帶有關(guān);1日夜里“蘇拉”完全脫離了其東側(cè)幅合帶后(見圖2c),開始與“達(dá)維”發(fā)生相互作用,由于“蘇拉”雖脫離了東側(cè)幅合帶,但還未脫離其西南側(cè)季風(fēng)槽的牽制,同時(shí)“達(dá)維”也受到其東北側(cè)副高的強(qiáng)烈引導(dǎo),因此互旋作用非常輕微,“蘇拉”受其影響,只是在臺(tái)灣東部沿海短時(shí)間回旋,打了個(gè)逆時(shí)針小轉(zhuǎn),即回到原來的偏北行路徑,繼續(xù)緩慢移動(dòng)。直至2日傍晚起,受925 hPa—500 hPa深厚的東南氣流引導(dǎo),才轉(zhuǎn)向西北,移速加快。
“達(dá)維”與“蘇拉”雖沒有發(fā)生明顯互旋,但“達(dá)維”的近距離存在對(duì)“蘇拉”的后期路徑和強(qiáng)度產(chǎn)生了巨大影響:“達(dá)維”與“蘇拉”在華東沿海構(gòu)成的925 hPa—500 hPa深厚倒槽,改變了環(huán)境場(chǎng)的引導(dǎo)氣流,受倒槽與副高之間的強(qiáng)大東南氣流引導(dǎo)(見圖3),“蘇拉”后期路徑轉(zhuǎn)向西北,移速加快。
首先,當(dāng)8月1日“達(dá)維”與“蘇拉”距離接近10個(gè)緯距,并構(gòu)成東北-西南向倒槽時(shí),“蘇拉”的云型由東西向轉(zhuǎn)為東北-西南向(見圖2a、b);“達(dá)維”開始與“蘇拉”東部的熱帶幅合帶連接,而“蘇拉”則逐漸脫離其東部幅合帶的牽制。1日夜里,“蘇拉”的云型由東北-西南向轉(zhuǎn)為南北向(見圖2c),并完全從其東部幅合帶中脫離出來;而東部幅合帶開始向“達(dá)維”輸送水汽和能量,達(dá)維強(qiáng)度加強(qiáng)(2日達(dá)最強(qiáng))。2日下午起“達(dá)維”與“蘇拉”位于同一經(jīng)度上,在925 hPa—500 hPa構(gòu)成深厚倒槽,倒槽與副高之間建立起了深厚寬廣的東南氣流(見圖3a),隨著達(dá)維的快速西北行,倒槽轉(zhuǎn)成西北-東南向,東南氣流的風(fēng)速加大到20 m/s以上(見圖3b)。在強(qiáng)大深厚的東南氣流引導(dǎo)下,“蘇拉”2日傍晚起轉(zhuǎn)向西北,移速由10 m/s增加到20 m/s,并于3日6:50分登陸福建北部。其次,隨著“蘇拉”逐漸遠(yuǎn)離西南季風(fēng)槽后,季風(fēng)槽向東伸展,通過東南氣流與“達(dá)維”相連接(見圖2d);同時(shí),在西太平洋140°E附近海域有新的熱帶低壓(3日編報(bào)為1211號(hào)熱帶風(fēng)暴“??保┥桑昂?焙汀斑_(dá)維”共同切斷了蘇拉的水汽輸送,使其強(qiáng)度迅速減弱(見圖2e,f),“蘇拉”于3日00時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴,06時(shí)50分二次登陸時(shí),強(qiáng)度僅達(dá)到熱帶風(fēng)暴級(jí)別。
圖4 地面風(fēng)場(chǎng)、925 hPa水汽通量幅合(陰影,10-6g/(cm2·hPa·s))及700 hPa渦度(黑線,10-5s-1)和垂直速度(紅線,Pa/s)
圖5 “蘇拉”登陸前(a)、登陸后(b)沿臺(tái)風(fēng)中心所在經(jīng)度的水汽通量幅合(10-6g/(cm2·hPa·s))和垂直速度(Pa/s)剖面
“蘇拉”為登陸閩北后偏西行路徑臺(tái)風(fēng),該類路徑臺(tái)風(fēng)往往給浙江帶來嚴(yán)重的降雨影響,如2005年的“海棠”臺(tái)風(fēng)和2006年的強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”(圖略)。但“蘇拉”影響期間,降雨分布異常,特別是浙江的降雨明顯偏弱,只在登陸前出現(xiàn)了持續(xù)幾個(gè)小時(shí)的強(qiáng)降水,登陸后除舟山、寧波外,無明顯降雨;全省最大日雨量超過100 mm的基準(zhǔn)站只有3站,與“海棠”和“碧利斯”有巨大差異。這與“達(dá)維”對(duì)“蘇拉”的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和水汽輸送影響有關(guān)。
“蘇拉”的充沛水汽輸送主要來自西南季風(fēng)(圖略),強(qiáng)大的西南季風(fēng)向“蘇拉”源源不斷地輸送水汽和能量(見圖4a),使其一度加強(qiáng)發(fā)展為強(qiáng)臺(tái)風(fēng),給臺(tái)灣造成了巨大降雨,臺(tái)灣省宜蘭縣最大過程降雨量達(dá)1786 mm。登陸福建前夕,“蘇拉”與“達(dá)維”構(gòu)成的南北向倒槽,使西南季風(fēng)槽東伸,通過倒槽東部的東南氣流向“達(dá)維”輸送水汽,加上1211號(hào)熱帶氣旋“海葵”又切斷了部分水汽輸送,“蘇拉”的水汽輸送迅速減弱(見圖4b),降雨隨之明顯減小,浙江和福建的最大過程降雨量僅為150—180 mm和200—300 mm(基準(zhǔn)站)。此外,由圖5也可以進(jìn)一步看到,“蘇拉”登陸福建前后水汽通量和垂直速度的劇減。致使“蘇拉”登陸后降雨迅速減弱,浙江省除舟山、寧波外,無明顯降水。
CHEN Liansho等[7]認(rèn)為,通過更好地理解登陸熱帶氣旋的降雨率機(jī)制和分布特征可以改進(jìn)登陸熱帶氣旋的降水預(yù)報(bào)能力,并將登陸熱帶氣旋的降雨分布?xì)w納為核區(qū)降水和外圍螺旋雨帶降水等六類。“蘇拉”登陸前,由于與“達(dá)維”構(gòu)成了南北向倒槽,其強(qiáng)降雨由倒槽西側(cè)東北氣流中發(fā)展的東北-西南向帶狀螺旋雨帶造成(見圖6a);登陸后,強(qiáng)降雨位于福建,主要是臺(tái)風(fēng)本體環(huán)流造成的核區(qū)降水,而浙江的降雨由“蘇拉”外圍偏東氣流中的狹窄線狀回波雨帶造成((圖略);與相似路徑臺(tái)風(fēng)“海棠”和“碧利斯”的降雨分布不同?!昂L摹焙汀氨汤埂钡顷懬暗慕涤昃膳_(tái)風(fēng)外圍東南氣流中發(fā)展的大范圍西北-東南向螺旋雨帶造成,降雨范圍大,強(qiáng)度強(qiáng),持續(xù)時(shí)間長;登陸以后,“海棠”降水由核區(qū)降水和臺(tái)風(fēng)倒槽東部的強(qiáng)大東南風(fēng)急流造成;繼續(xù)維持大范圍的西北-東南向螺旋雨帶(見圖7a,c),強(qiáng)降雨持續(xù);“碧利斯”登陸后與西南季風(fēng)槽相連,強(qiáng)大的西南季風(fēng)輸送水汽,并有冷空氣滲透,使得其螺旋雨帶強(qiáng)度更強(qiáng)(圖略)[8]。而“蘇拉”影響浙江期間,無冷空氣結(jié)合(見圖3)。
圖6 回波基本反射率疊加風(fēng)暴跟蹤信息(白色線條)和冰雹指數(shù)(黑三角)(a,c),風(fēng)廓線產(chǎn)品(b)和反射率因子垂直剖面圖(d)
圖7 回波基本反射率因子疊加風(fēng)暴跟蹤信息(白色線條)和冰雹指數(shù)(黑三角)(a,c);風(fēng)廓線產(chǎn)品(b);0.5°仰角徑向速度(d);反射率因子垂直剖面(沿圖7c中黑線)(e);徑向速度剖面 (f)
由于受到臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的影響,“蘇拉”登陸前后給浙江造成的降雨均不大,強(qiáng)降水回波主要集中在登陸前的2日20—23時(shí)。由圖6a,c可知,回波呈東北-西南向弧狀分布,南端位于福建霞浦地區(qū),北端位于臺(tái)州三門地區(qū),整體向西北偏西方向移動(dòng),最大回波反射率因子達(dá)到55 dBZ,并伴有數(shù)量較多的冰雹指數(shù)(見圖6a),回波中伴有大量的對(duì)流單體,發(fā)展旺盛,普遍回波高度在10 km以上,最高回波頂高達(dá)16.8 km。但是范圍較窄,海上也少有后續(xù)回波補(bǔ)充,回波邊緣梯度較大,強(qiáng)度分布很不均勻。超過15 kg/m2的垂直液態(tài)水含量主要位于溫州的蒼南到臺(tái)州臨海地區(qū),最高值達(dá)28 kg/m2。1 h累計(jì)降水與之對(duì)應(yīng),超過20 mm/h的降水區(qū)主要位于溫州沿海,最大降水區(qū)位于溫州的文成和平陽地區(qū),最高達(dá)到53.3 mm/h?;夭ㄓ珊I线M(jìn)入陸地后,回波中的對(duì)流單體,減弱較快,到21時(shí)32分,回波中心強(qiáng)度減弱,結(jié)構(gòu)變得松散(見圖6c)。由雷達(dá)風(fēng)廓線產(chǎn)品(VWP)(見圖6b)可以看到,環(huán)境風(fēng)場(chǎng)為東北偏東風(fēng),臺(tái)風(fēng)中心位于回波東南偏南方向約300 km的海面上,風(fēng)暴追蹤信息(見圖6a,c中白色線條和箭頭所示)顯示風(fēng)暴單體基本向西南偏西方向移動(dòng),與環(huán)境風(fēng)場(chǎng)基本一致,風(fēng)暴移向和環(huán)境風(fēng)場(chǎng)與回波本身的軸向夾角較大,所以對(duì)于回波經(jīng)過的地面站點(diǎn),降水持續(xù)時(shí)間不長,不容易產(chǎn)生大暴雨。另外,由圖6d可看到,回波單體發(fā)展很旺盛,頂高(一般取15 bBZ達(dá)到的高度)達(dá)到14 km,個(gè)別發(fā)展旺盛的單體30 dBZ以上回波可以達(dá)到9 km高度,回波頂高度起伏不定,表明該回波由很多個(gè)小對(duì)流單體聚合而成;同時(shí)在速度場(chǎng)上沒有明顯逆風(fēng)區(qū)等輻合特征存在,對(duì)強(qiáng)回波的維持不利,這也是“蘇拉”降雨不明顯的主要原因之一。
0505號(hào)臺(tái)風(fēng)“海棠”于05年7月12日08時(shí)在關(guān)島東北洋面上生成,生成后,強(qiáng)度由熱帶風(fēng)暴逐漸加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。并于18日14時(shí)50分在臺(tái)灣宜蘭登陸,穿過臺(tái)灣海峽后于19日17時(shí)10分在福建連江黃岐二次登陸,登陸后向西北偏西方向移動(dòng),經(jīng)過福建省中北部,于20日15時(shí)進(jìn)入江西省境內(nèi)。路徑與“蘇拉”極為相似。受“海棠”影響,7月18—20日浙江省的溫州地區(qū)、臺(tái)州地區(qū)、麗水地區(qū)東部、寧波地區(qū)南部出現(xiàn)了暴雨到大暴雨,局部特大暴雨;其它地區(qū)也有中到大雨,部分暴雨。17日20時(shí)—21日20時(shí)累計(jì)雨量在50 mm以上的有223站(含自動(dòng)站),其中300 mm以上的有50站,500 mm以上的有8站,700 mm以上的有2站,最大樂清的砩頭754.9 mm。相似路徑臺(tái)風(fēng)“海棠”影響期間,無雙臺(tái)風(fēng)影響,浙江上空盛行持續(xù)強(qiáng)大的東南氣流,大范圍的西北-東南向螺旋雨帶持續(xù)發(fā)展(見圖7a,c)?!昂L摹钡顷懬? h(19日中午)起,即不斷有大片強(qiáng)度達(dá)到45-55 dBZ的回波從海上進(jìn)入溫州、臺(tái)州和麗水東部地區(qū)。回波強(qiáng)度強(qiáng),范圍大,中心強(qiáng)度在45-55 dBZ,發(fā)展旺盛時(shí)達(dá)到60 dBZ。45 dBZ以上回波區(qū)域呈西北-東南向帶狀分布(見圖7a),從風(fēng)廓線產(chǎn)品(VWP)可看到環(huán)境風(fēng)場(chǎng)一直為東南風(fēng)(見圖7b),風(fēng)暴移動(dòng)方向(見圖7a)、環(huán)境風(fēng)向和強(qiáng)回波的軸向近乎一致,因而產(chǎn)生“列車效應(yīng)”,導(dǎo)致大范圍強(qiáng)回波持續(xù)不斷地影響浙江,暴雨到大暴雨持續(xù)出現(xiàn)。從徑向速度圖(略)中可以看到從19日23時(shí)—20日02時(shí)有多個(gè)小逆風(fēng)區(qū)出現(xiàn),并沿著環(huán)境風(fēng)移入樂清灣,這種風(fēng)場(chǎng)的輻合可以產(chǎn)生更強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)水汽上升凝結(jié),產(chǎn)生強(qiáng)降水,并延長降水云團(tuán)的生命史。20日02時(shí)06分,回波中心強(qiáng)度達(dá)到60 dBZ,回波強(qiáng)度分布相對(duì)比較均勻,梯度不大,有兩個(gè)風(fēng)暴單體經(jīng)過(見圖7c)。從反射率因子的垂直剖面圖(見圖7e)上可以看到,中心強(qiáng)度達(dá)到55—60 dBZ,高度達(dá)到1.5 km,說明此時(shí)降水非常劇烈?;夭敻卟皇呛芨撸?5 dBZ回波高度僅達(dá)到10—11 km),頂高的起伏不大,30 dBZ強(qiáng)回波都集中在6 km以下,40 dBZ以上的強(qiáng)回波都在零度層(當(dāng)天零度層高度大約在5 km)以下,表明回波體中液態(tài)水滴和云滴占多數(shù),有利于降水量的加大,從20日01時(shí)12分的雷達(dá)1 h累積降水量看,降水強(qiáng)度超過25 mm/h的區(qū)域成一個(gè)寬約20—30 km,長度達(dá)150 km的帶狀,最強(qiáng)中心達(dá)到69.85 mm/h。從0.5度仰角的徑向速度圖上看到(見圖7d),在樂清地區(qū)速度零線成s型,存在明顯的風(fēng)速輻合,該速度輻合在20日01時(shí)40分左右出現(xiàn),到20日02時(shí)00分左右發(fā)展到最強(qiáng),20日02時(shí)37分左右消失,與降水最強(qiáng)的時(shí)段相吻合(溫州樂清的淡溪20日02-03時(shí)1 h降水達(dá)到83.3 mm)。從速度的垂直剖面圖上(見圖7f)看,在20日02時(shí)06分強(qiáng)回波呈現(xiàn)有組織的對(duì)流風(fēng)暴的特征,低層輻合明顯,高層8 km以上為輻散區(qū),在4-6 km高度為中層入流區(qū),這樣的垂直結(jié)構(gòu),有利水汽抬升凝結(jié),進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)降水。
臺(tái)風(fēng)“蘇拉”和“達(dá)維”雖間距接近10個(gè)緯距達(dá)1.5天,但由于它們的大尺度背景流場(chǎng)的“引導(dǎo)”差異依然較大,以及倆臺(tái)風(fēng)體積相差懸殊,因此互旋作用不明顯。但倆臺(tái)風(fēng)在華東沿海構(gòu)成的南北向倒槽,改變了環(huán)境場(chǎng)的引導(dǎo)氣流,使“蘇拉”后期路徑發(fā)生重大轉(zhuǎn)折,移速倍增?!斑_(dá)維”的近距離存在還改變了“蘇拉”的水汽輸送、強(qiáng)度變化和結(jié)構(gòu)特征,使其登陸福建前后快速減弱,并出現(xiàn)非對(duì)稱結(jié)構(gòu),降雨強(qiáng)度和分布特征與無雙臺(tái)風(fēng)影響的相似路徑臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)明顯差異。業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中,除關(guān)注雙臺(tái)風(fēng)的路徑相互作用外,還需特別重視雙臺(tái)風(fēng)之間的強(qiáng)度、水汽輸送和結(jié)構(gòu)方面的相互影響,以利于臺(tái)風(fēng)降水的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。
登陸閩北后西行路徑臺(tái)風(fēng)往往給浙江帶來嚴(yán)重降水,其主要原因是該類路徑臺(tái)風(fēng)登陸前后浙江上空盛行東到東南風(fēng),持續(xù)強(qiáng)大的水汽輸送和強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)(包括地形強(qiáng)迫抬升作用),有利于強(qiáng)降水回波的持續(xù)發(fā)展,導(dǎo)致浙江出現(xiàn)連續(xù)暴雨和大暴雨[9]。如“海棠”影響期間,大范圍強(qiáng)回波從2005年7月19日中午一直持續(xù)到21日上午。而“蘇拉”影響期間,由于另一臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的近距離存在,使這些因子遭到破壞,導(dǎo)致降雨明顯減小?!疤K拉”雖未給浙江帶來嚴(yán)重的過程降水,但其倒槽云系強(qiáng)烈發(fā)展時(shí),其前進(jìn)方向,東北-西南向的狹窄強(qiáng)回波帶仍給浙江東南沿海地區(qū)帶來了強(qiáng)降雨,回波特征與無雙臺(tái)風(fēng)影響的相似路徑臺(tái)風(fēng)“海棠”有巨大不同。業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中,可利用新一代天氣雷達(dá)的基本反射率、疊加風(fēng)暴跟蹤信息和冰雹指數(shù),結(jié)合垂直積分液態(tài)含水量,來跟蹤臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降雨的發(fā)生發(fā)展。臺(tái)風(fēng)降雨的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間除與回波強(qiáng)度和范圍緊密相關(guān)外,還與環(huán)境風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)暴移向與回波軸向的夾角大、回波頂高的起伏程度、速度場(chǎng)上是否有明顯逆風(fēng)區(qū)及是否具有典型的對(duì)流風(fēng)暴結(jié)構(gòu)特征等有關(guān)。
[1]包澄潤,阮均石,朱躍建.雙臺(tái)風(fēng)互旋與引導(dǎo)氣流關(guān)系的研究[J].海洋學(xué)報(bào),1985,7(6):696-705.
[2]王作述,傅秀琴.雙臺(tái)風(fēng)相互作用及對(duì)它們移動(dòng)的影響[J].大氣科學(xué),1983,7(3):269-274.
[3]包澄潤,阮均石,朱躍建.藤原效應(yīng)與環(huán)境流場(chǎng)對(duì)雙臺(tái)風(fēng)互旋的影響[J].科學(xué)通報(bào),1985:766-768.
[4]吳中海.雙臺(tái)風(fēng)相互作用的一種分析[J].大氣科學(xué)1981,5(1):36.
[5]董克勤.雙臺(tái)風(fēng)近距離順時(shí)針方向互旋的現(xiàn)象和原因[J].氣象,1980:618-619.
[6]王玉清,朱永提.雙渦藤原效應(yīng)的數(shù)值模擬研究[J].氣象科學(xué)研究院院刊,1989,4(1):13-19.
[7]Chen L S,Li Y,Cheng Z Q.An Overview of Research and Forecasting on Rainfall Associated with Landfalling Tropical Cyclones[J].Advances in Atmospheric Sciences,2010,27(5):967-976.
[8]余貞壽,陳敏,葉子祥,等.相似路徑熱帶氣旋“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)暴雨對(duì)比分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2009,25(1):38-46.
[9]范愛芬,陳列,婁小芬,等.樂清四中型水庫庫區(qū)的大暴雨成因分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),25(S):133-136.