李昌昊,梁曉京
(民航廣西空管分局氣象臺(tái),廣西 南寧 530008)
2012年 7月 24日至 25日 (PKT, 下同),受201208號(hào)熱帶氣旋“韋森特”的影響,南寧機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)連續(xù)性降水;在此期間,本場(chǎng)的6小時(shí)累計(jì)降水最大值達(dá) 32.2mm,出現(xiàn)最大陣風(fēng) 11.8m.s-1。 本次過(guò)程造成由于繞飛臺(tái)風(fēng)改航路進(jìn)入南寧管制區(qū)域的航班109架次,備降7架次,本場(chǎng)起降取消6架次。
2012年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“韋森特”的中心于7月24日04時(shí)15分前后在廣東省臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)沿海登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有 13 級(jí)(40m.s-1),中心最低氣壓為955hPa。
該臺(tái)風(fēng)的路徑走向大致可以分成三個(gè)部分,其中在海上的移動(dòng)方向有兩個(gè)部分:首先是在22日23時(shí)之前以向西移動(dòng)為主,23日00時(shí)至24日08時(shí)“韋森特”向西北方向移動(dòng),登陸后由西北向逐步變?yōu)橄蛭饕苿?dòng)。該熱帶氣旋在陸上移動(dòng)過(guò)程中其中心經(jīng)過(guò)南寧市北部,對(duì)南寧及其周邊地區(qū)產(chǎn)生了影響。
西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度和位置的變化引起了臺(tái)風(fēng)引導(dǎo)流的變化,進(jìn)而使得其路徑發(fā)生改變。從22日20時(shí)500hPa的高度場(chǎng)(圖1a)可以看到,西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度相對(duì)較弱,其主體部分位于海上,呈東西走向,588hPa 線的西脊點(diǎn)位于 117°E、32°N附近,主要影響范圍是長(zhǎng)江下游地區(qū);而此時(shí)“韋森特”的中心仍處于南海上空,離副熱帶高壓較遠(yuǎn),其引導(dǎo)氣流是以副高和熱帶氣旋之間的季風(fēng)槽槽前偏東氣流為主,因此以向西移動(dòng)為主。23日起,副熱帶高壓明顯加強(qiáng),到23日20時(shí)(圖略),588線覆蓋范圍擴(kuò)大至菲律賓東部的洋面上,“韋森特”的引導(dǎo)氣流為東南向,向西北方向移動(dòng);此后副熱帶高壓繼續(xù)加強(qiáng)西伸,
24日20時(shí) (圖1b),588線西脊點(diǎn)移至 110°E、33°N附近;由于受到副高的擠壓,季風(fēng)槽進(jìn)一步西退,風(fēng)向也由東南向轉(zhuǎn)為偏東向,因此位于副高西南側(cè)的 “韋森特”的引導(dǎo)氣流逐步出現(xiàn)偏西分量并增大,其移動(dòng)逐漸由西北行轉(zhuǎn)為偏西。這些變化正好對(duì)應(yīng)了臺(tái)風(fēng)路徑的實(shí)際情況,它在登陸后路徑由西北向逐漸變?yōu)槠鞣较颉?/p>
圖1 2012年7月22日20時(shí)(左圖a)及24日20時(shí)(右圖b)500hPa天氣圖
圖2 2012年7月24日12時(shí)(左上,圖a)、18時(shí)(右上,圖b)、25日01時(shí)(左下,圖c)、08時(shí)(右下,圖d)的華南雷達(dá)拼圖
從華南雷達(dá)拼圖看到,24日12時(shí)(圖2a)“韋森特”的螺旋雨帶已經(jīng)逼近南寧市,南寧出現(xiàn)了小于20dBz的弱回波;到了18時(shí)(圖2b),西側(cè)的螺旋雨帶覆蓋南寧,出現(xiàn)強(qiáng)于30dBz的回波。25日00時(shí)左右,熱帶氣旋中心到達(dá)南寧市,正如圖2c所示,在01時(shí)南寧北面出現(xiàn)了回波小于10dBz的回波區(qū),這片區(qū)域?qū)?yīng)的便是“韋森特”的中心區(qū)域;此后熱帶氣旋繼續(xù)向西移動(dòng),但是受到其東側(cè)螺旋雨帶的影響繼續(xù)產(chǎn)生降水,如如2d所示,到了25日08時(shí)南寧以及南部的回波在30-50dBz之間。
從“韋森特”影響南寧的整個(gè)過(guò)程來(lái)看,其回波的強(qiáng)度都較為平穩(wěn),沒(méi)有出現(xiàn)很高的基本反射率值,這也就意味著該熱帶氣旋帶來(lái)的影響是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程,而不像一次強(qiáng)的對(duì)流過(guò)程般突發(fā)性的產(chǎn)生一個(gè)極端峰值后迅速減弱。以下將從南寧機(jī)場(chǎng)的風(fēng)雨實(shí)況資料著手,對(duì)“韋森特”帶來(lái)的影響進(jìn)行分析。
圖3是南寧機(jī)場(chǎng)6小時(shí)的累計(jì)降水時(shí)間序列圖,可以看到,在24日12時(shí)之前,本場(chǎng)的6小時(shí)累計(jì)為0mm,正如圖3a所示,“韋森特”的螺旋雨帶還未到達(dá)南寧,降雨也沒(méi)有發(fā)生,而12時(shí)-18時(shí)的6小時(shí)累計(jì)降水量為17.4mm,表明本場(chǎng)開(kāi)始受到熱帶氣旋的影響,出現(xiàn)降水。從累計(jì)降水量的序列圖來(lái)看,本次過(guò)程主要集中在24日12時(shí)到25日18時(shí)之間,到26日00時(shí)的6小時(shí)累計(jì)降水為0.3mm,影響基本結(jié)束。本次過(guò)程中降雨量最大的時(shí)段是25日00時(shí)到06時(shí)之間,6小時(shí)累計(jì)降水量為32.2mm,降雨強(qiáng)度較強(qiáng)。
以“韋森特”中心到達(dá)南寧的時(shí)間作為分界點(diǎn)可以看到(即25日00時(shí)左右),本場(chǎng)出現(xiàn)較強(qiáng)降水時(shí)段主要位于25日00時(shí)之后,也就表明在熱帶氣旋經(jīng)過(guò)南寧繼續(xù)向西移動(dòng)的過(guò)程中,其東側(cè)螺旋雨帶引起的降水更強(qiáng)。出現(xiàn)這種情況的原因是:受到臺(tái)風(fēng)環(huán)流的影響,洋面作為水汽源向“韋森特”東側(cè)的螺旋雨帶輸送;而相比之下,24日12時(shí)到25日00時(shí)本場(chǎng)的降水總量小于25日00時(shí)至26日00時(shí)的總降水量,也就說(shuō)明了“韋森特”西側(cè)螺旋雨帶引起的降水小于東側(cè),究其原因是“韋森特”在西行過(guò)程中消耗了大量的水汽,而且并不像東側(cè)的螺旋雨帶有水汽源向其輸送。從衛(wèi)星云圖(圖4)可以看到盡管25日01時(shí)“韋森特”中心已到達(dá)南寧,但是受到熱帶氣旋的一級(jí)環(huán)流的影響,仍有水汽從洋面輸送至臺(tái)風(fēng)東側(cè),其中一部分水汽直接到達(dá)南寧上空,導(dǎo)致本場(chǎng)在25日01時(shí)左右出現(xiàn)較強(qiáng)的降水。
圖3 2012年7月24日12時(shí)至26日00時(shí)南寧機(jī)場(chǎng)6累計(jì)降水量時(shí)間序列圖
圖4 7月25日01時(shí)FY2E衛(wèi)星監(jiān)測(cè)圖
圖5是24日和25日南寧機(jī)場(chǎng)風(fēng)速和風(fēng)向的時(shí)間序列圖,考慮到兩個(gè)變量的瞬時(shí)性,因此在取值時(shí)選取了2分鐘內(nèi)的風(fēng)速和風(fēng)向進(jìn)行平均。從整體上看,兩天之內(nèi)最大風(fēng)速出現(xiàn)在24日12時(shí),為10.2m.s-1,對(duì)比雷達(dá)圖可以知道,該風(fēng)速是出現(xiàn)在“韋森特”的螺旋雨帶即將影響南寧之前。從圖5a可知,24日08時(shí)至22時(shí)其風(fēng)向范圍在264°到330°之間,主要以西北風(fēng)和西南風(fēng)為主,說(shuō)明南寧機(jī)場(chǎng)主要位于熱帶氣旋的西側(cè),該時(shí)間段“韋森特”還沒(méi)有到達(dá)南寧;從25日00時(shí)起,風(fēng)向逐漸由偏西風(fēng)變?yōu)槠珫|風(fēng),如25日01時(shí)風(fēng)向?yàn)?76°,以南風(fēng)為主,表明本場(chǎng)位于熱帶氣旋南部,這與圖2c的雷達(dá)拼圖所反映的一致,此時(shí)的“韋森特”正中南寧北部經(jīng)過(guò)。到了25日(圖5b),風(fēng)向度數(shù)逐步減小,表明其風(fēng)向由南風(fēng)慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)闁|南風(fēng),也說(shuō)明了“韋森特”在遠(yuǎn)離本場(chǎng),本場(chǎng)相對(duì)“韋森特”的位置由南側(cè)變?yōu)闁|南側(cè)。到了 26 日 00 時(shí),風(fēng)向?yàn)?95 度,風(fēng)速為 3.2m.s-1,表明該熱帶氣旋對(duì)本場(chǎng)的影響趨于結(jié)束。
從整個(gè)過(guò)程來(lái)看,風(fēng)速對(duì)本場(chǎng)最大的影響出現(xiàn)在24日12時(shí)左右,稍早于降水的影響;而風(fēng)向的變化表明本場(chǎng)相對(duì)“韋森特”的位置從最早的西北側(cè)呈逆時(shí)針改變逐漸位于其南側(cè),這一過(guò)程也與臺(tái)風(fēng)實(shí)際路徑相符合。從風(fēng)力來(lái)看,相對(duì)于登陸時(shí)13級(jí)的中心最大風(fēng)速,“韋森特”對(duì)本場(chǎng)的影響較小,主要原因是在向內(nèi)陸移動(dòng)的過(guò)程中受到下墊面的影響,尤其是兩廣一帶多山峰和丘陵,它們對(duì)熱帶氣旋強(qiáng)度有著削弱作用。
圖5 2012年7月24日(上,圖a)及25日(下,圖b)南寧機(jī)場(chǎng)風(fēng)速和風(fēng)向時(shí)間序列圖
(1)西太平洋副熱帶高壓加強(qiáng)西伸引起 “韋森特”在登陸后以西行為主,使其由南寧市北部經(jīng)過(guò);
(2)“韋森特”對(duì)南寧機(jī)場(chǎng)的影響是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程,主要是24日和25日兩天。其中6小時(shí)累計(jì)降水最大值是在25日00-06時(shí)之間,26日00時(shí)6小時(shí)的累計(jì)降水量值為0.3mm,影響趨于結(jié)束;
(3)“韋森特”對(duì)本場(chǎng)風(fēng)速的影響要稍早于降雨,24日12時(shí)風(fēng)速達(dá)最大值;但影響的結(jié)束時(shí)間基本一致;風(fēng)向的變化揭示了本場(chǎng)相對(duì)于“韋森特”的位置,該變化過(guò)程也與臺(tái)風(fēng)路徑相吻合;
(4)通過(guò)本次過(guò)程可以看到,熱帶氣旋的主要移向不僅受到副熱帶高壓的影響,還受到其他因素的作用;尤其是在副高強(qiáng)度較弱、熱帶氣旋位置偏南的情況下,季風(fēng)槽的作用往往是不能忽略的,就有研究(呂心艷等,2011;高建蕓等,2010)表明季風(fēng)槽的強(qiáng)弱對(duì)熱帶氣旋的活動(dòng)存在作用;
(5)由于南寧機(jī)場(chǎng)離洋面較遠(yuǎn),熱帶氣旋能夠引起強(qiáng)降水的部分往往是有從水汽輸送源的螺旋雨帶;對(duì)于在廣東登陸并向廣西移動(dòng)的熱帶氣旋,由于下墊面的削弱,它帶來(lái)的風(fēng)力影響相對(duì)會(huì)較?。?/p>
(6)根據(jù)雷達(dá)實(shí)況以及衛(wèi)星云圖可以看到,“韋森特”一級(jí)環(huán)流帶來(lái)的影響要小于次級(jí)環(huán)流,而影響南寧機(jī)場(chǎng)的主要是“韋森特”的一級(jí)環(huán)流,所以其降水相對(duì)次級(jí)環(huán)流影響的區(qū)域要??;但每一個(gè)臺(tái)風(fēng)的影響區(qū)域都存在差異,在熱帶氣旋還未影響到本場(chǎng)時(shí),可以根據(jù)螺旋雨帶和其它地區(qū)的實(shí)際情況預(yù)計(jì)其影響程度,再根據(jù)路徑和風(fēng)向的變化大致推斷出本場(chǎng)相對(duì)于熱帶氣旋的位置,從而推斷臺(tái)風(fēng)降水的時(shí)間以及強(qiáng)度。
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