影響福建省惠安縣臺(tái)風(fēng)氣候特征及其不同路徑的風(fēng)雨影響

鄭志陽，楊蘇勤，劉德和，鄒燕惠

（1.福建省惠安縣氣象局，惠安 362100；2.福建省泉州市氣象局，泉州 362000）

影響福建省惠安縣臺(tái)風(fēng)氣候特征及其不同路徑的風(fēng)雨影響

鄭志陽1，楊蘇勤2，劉德和1，鄒燕惠1

（1.福建省惠安縣氣象局，惠安 362100；2.福建省泉州市氣象局，泉州 362000）

利用惠安縣1956-2015年的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)和常規(guī)天氣資料，分析影響惠安臺(tái)風(fēng)頻數(shù)氣候變化特征，分析正面登陸福建省不同登陸位置路徑的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣造成的風(fēng)雨差異，結(jié)果表明：影響惠安臺(tái)風(fēng)頻數(shù)多年平均為1.5個(gè)，有增多的變化趨勢(shì)不明顯，但有明顯的階段性特征，1990年以前為偏少期，1990年以后為偏多期。影響惠安臺(tái)風(fēng)頻數(shù)存在著明顯的4a、8a、16a周期變化特征。臺(tái)風(fēng)季節(jié)分布呈“單峰型”變化特征，6月臺(tái)風(fēng)開始增多，8月達(dá)到峰值。在各種不同路徑登陸福建省臺(tái)風(fēng)中，以正面登陸廈門至詔安之間的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣影響最大，風(fēng)雨交加的機(jī)率最多。

臺(tái)風(fēng)；不同登陸路徑；惠安縣

福建是遭受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害最嚴(yán)重的省份之一［1-6］。臺(tái)風(fēng)帶來的大風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮和巨浪等災(zāi)害，常常造成重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。例如，2006年的第8號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“桑美”，具有強(qiáng)度強(qiáng)和登陸后迅速減弱消失的特點(diǎn)。強(qiáng)度強(qiáng)表現(xiàn)為中心最大風(fēng)速和維持強(qiáng)風(fēng)速時(shí)間較長(zhǎng)，且中心氣壓低，只有920hPa［7］?！吧Ｃ馈钡顷憰r(shí)近中心最大風(fēng)力超過17級(jí)（60m·s-1），造成7萬只漁排網(wǎng)箱全部毀壞，各類大小船只沉沒952艘、損壞1139萬艘，倒塌房屋5萬余間，死亡263人，失蹤100人，福建全省的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)32.7億元［8］?；莅部h地處福建沿海，臺(tái)灣海峽的中部。每年常受到西太平洋及南海臺(tái)風(fēng)的襲擊或影響，臺(tái)風(fēng)是惠安縣影響范圍最廣、造成災(zāi)害最嚴(yán)重的天氣系統(tǒng)。臺(tái)風(fēng)帶來了豐沛的雨量既可解除或緩和惠安縣的夏旱，也能引起本地的洪澇災(zāi)害。據(jù)張容焱的研究表明，惠安的崇武至?xí)x江沿海是登陸福建省臺(tái)風(fēng)風(fēng)雨風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估高危險(xiǎn)區(qū)之一［9］。在前人對(duì)臺(tái)風(fēng)的特征和路徑研究的基礎(chǔ)上［10-16］，本文從統(tǒng)計(jì)學(xué)和天氣學(xué)的角度對(duì)不同登陸路徑的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣風(fēng)雨影響的差異進(jìn)行分析，揭示其活動(dòng)規(guī)律，為建立臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)提供背景依據(jù)，這對(duì)做好臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估以及科學(xué)指導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)氣象服務(wù)工作有著重要的意義。

1 資料與方法

1.1 資料

利用1956-2015年惠安縣崇武國家基準(zhǔn)氣候站地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)和常規(guī)天氣資料。

1.2 影響惠安縣臺(tái)風(fēng)的定義

判斷一個(gè)臺(tái)風(fēng)是否對(duì)惠安縣有影響，采用下面標(biāo)準(zhǔn)，在一次臺(tái)風(fēng)過程中：（1）日降雨量≥50.0mm；（2）出現(xiàn)風(fēng)力≥8級(jí)（風(fēng)速≥17m/s）的大風(fēng)日。凡符合上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)就定為對(duì)惠安縣有影響。

1.3 小波分析方法

本文采用的Morlet小波分析干旱的年際變化規(guī)律，使用的基小波為［17-19］：

其中kφ=10，分析小波為：

其中a為尺度參數(shù)，b為平移參數(shù)。

符號(hào)（，）表示內(nèi)積，*表示共扼。

2 影響惠安縣的臺(tái)風(fēng)頻數(shù)氣候變化特征

2.1 年際變化特征

分析影響惠安縣臺(tái)風(fēng)的歷年變化得出：臺(tái)風(fēng)增多趨勢(shì)并不顯著。影響惠安臺(tái)風(fēng)多年平均為1.5個(gè)，年最多個(gè)數(shù)為7個(gè)，出現(xiàn)在1990年；最少年惠安沒有受臺(tái)風(fēng)影響，1956-2015年共有13年沒有臺(tái)風(fēng)影響。影響臺(tái)風(fēng)頻數(shù)有明顯的階段性特征，1990年以前為偏少期，年平均為1.3個(gè)；1990年以后為偏多期，年平均為1.7個(gè)。

2.2 周期變化特征

從Morlet小波分析圖可以看出影響惠安縣臺(tái)風(fēng)頻數(shù)有明顯的周期性變化規(guī)律，主要特征為存在著明顯的4a、8a、16a周期振蕩信號(hào)（如圖2），其中1956～1969、1984～2015年期間存在著2a周期振蕩信號(hào)，其強(qiáng)度最強(qiáng)，1956～1969年期間經(jīng)歷了少→多→少→多→少→多→少，1984～2015年期間經(jīng)歷了少→多→少→多→少→多→少→多→少→多→少→多→少→多→少→多。1957～2000年存在著較強(qiáng)的8a周期振蕩信號(hào)，經(jīng)歷了1957～1960年多→1961～1964年少→1965～1968年多→1969～1972年少→1973～1976年多→1977～1980年少→1981～1984年多→1985～1988年少→1989～1992年多→1993～1996年少→1997～2000年多。1957～2014年存在著16a周期振蕩信號(hào)。

2.3 季節(jié)變化特征

統(tǒng)計(jì)1956-2015年各月影響臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)，發(fā)現(xiàn)影響惠安縣的臺(tái)風(fēng)主要集中在6-10月，尤其7-9月最多，占全年的91%。臺(tái)風(fēng)季節(jié)分布呈“單峰型”變化特征，6月臺(tái)風(fēng)開始增多，8月達(dá)到峰值，多達(dá)32個(gè)，約占全年的36﹪，之后逐漸減少，1-5、11-12月基本沒有臺(tái)風(fēng)影響惠安縣。臺(tái)風(fēng)影響惠安縣最早在6月中旬（2009年的3號(hào)“蓮花”臺(tái)風(fēng)，6月21日），最遲在10月下旬（2010年的13號(hào)“鲇魚”臺(tái)風(fēng)，10月23日）。

3 不同登陸路徑臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣的風(fēng)雨影響

3.1 不同登陸路徑臺(tái)風(fēng)基本情況

圖1 1956-2015年影響惠安縣臺(tái)風(fēng)小波分析圖

1956-2015年登陸福建省的臺(tái)風(fēng)96個(gè)，其中正面襲擊惠安縣的有9個(gè)，廈門至福清之間（包括惠安縣）有53個(gè)，福清至福鼎之間的有29個(gè)，廈門至詔安之間有14個(gè)。從表1中得知，96個(gè)登陸臺(tái)風(fēng)，有影響的89個(gè)，占93﹪，可見登陸福建省的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣幾乎都有影響。

3.2 不同登陸路徑臺(tái)風(fēng)的風(fēng)雨分布差異

臺(tái)風(fēng)所造成的影響和危害程度，除了與臺(tái)風(fēng)的起始能量有關(guān)之外，還與臺(tái)風(fēng)登陸位置有密切關(guān)系。通常一個(gè)臺(tái)風(fēng)的直徑在600-1000km，直徑最大的可達(dá)2000km。而臺(tái)風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，位于臺(tái)風(fēng)內(nèi)部不同的區(qū)域，所受到的影響也是具有一定的差異性的［20］。臺(tái)風(fēng)登陸路徑是臺(tái)風(fēng)風(fēng)雨強(qiáng)度與落區(qū)最關(guān)鍵的決定因素。一般規(guī)律臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)雨多落在臺(tái)風(fēng)中心的北側(cè)，因?yàn)楸眰?cè)的風(fēng)就是從海洋往陸地上吹，當(dāng)臺(tái)風(fēng)靠近海岸或者撞到海岸線的時(shí)候，受到陸地上地形的抬升影響，北側(cè)的水汽就更容易隨之爬升凝結(jié)。有源源不斷的水汽從海上輸送而來，北側(cè)的雨就會(huì)比南側(cè)下的更大些，而北側(cè)的風(fēng)也會(huì)更猛一些。臺(tái)風(fēng)南側(cè)的風(fēng)是從北側(cè)轉(zhuǎn)到陸地再到海上的，已經(jīng)被陸地上的地形折騰的差不多了，所以相對(duì)而言風(fēng)雨都比北側(cè)來的小。由于臺(tái)風(fēng)本身強(qiáng)度和登陸地段不同，所以影響我縣程度也有很大差別，以下對(duì)正面登陸福建省不同登陸位置的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣造成的風(fēng)雨分布差異做一些規(guī)律總結(jié)（表2）。

表1 1956-2015年登陸福建省的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣影響的次數(shù)及頻率

表2 1956-2015年不同登陸路徑臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣影響的風(fēng)雨分布及災(zāi)害

3.2.1 正面登陸廈門至福清之間的臺(tái)風(fēng)

正面登陸廈門至福清之間的臺(tái)風(fēng)在1956-2015年間出現(xiàn)了53次，占期間登陸福建省臺(tái)風(fēng)的55.2%，平均每1年左右出現(xiàn)一次。對(duì)惠安縣造成風(fēng)雨影響有50次，影響機(jī)率94.3%；其中，（1）在惠安縣造成暴雨及暴雨以上量級(jí)降水，并伴有8級(jí)以上大風(fēng)影響的共有43次，影響機(jī)率81.1%；（2）在惠安縣僅造成暴雨及暴雨以上量級(jí)降水的共有7次，影響機(jī)率13.2%；（3）在惠安縣無造成區(qū)域性暴雨或大風(fēng)影響的有3次，機(jī)率5.7%?？梢?，這類登陸位置臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣造成影響較大，風(fēng)雨交加的機(jī)率較多，過程降水量一般可達(dá)100-200mm。如2010年9月10日在石獅登陸的1010號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”正面襲擊影響，全縣普降暴雨，瞬間極大風(fēng)速達(dá)30.7m·s-1。全縣農(nóng)作物受淹、大棚倒毀、牲畜死亡等損失共計(jì)約2140多萬元；水利設(shè)施有護(hù)岸10處、水閘3座等受損，共計(jì)280萬元；漁業(yè)方面受損較為嚴(yán)重，共計(jì)11693萬元；林業(yè)損失約為1564萬元；道路交通、電力設(shè)備等公用設(shè)施受損約400萬元；崇武、青山灣等沿海景區(qū)旅游業(yè)受損約400萬元；房屋損毀損失攻擊約298萬元；直接經(jīng)濟(jì)損失約1.6億元。

3.2.2 正面登陸福清至福鼎之間的臺(tái)風(fēng)

正面登陸福清至福鼎之間的臺(tái)風(fēng)在1956-2015年間出現(xiàn)了29次，占期間登陸福建省臺(tái)風(fēng)的30.2%，平均每2年左右出現(xiàn)一次。對(duì)惠安縣造成風(fēng)雨影響有25次，影響機(jī)率86.2%；其中，（1）在惠安縣造成暴雨及暴雨以上量級(jí)降水，并伴有8級(jí)以上大風(fēng)影響的共有15次，影響機(jī)率51.7%；（2）在惠安縣僅造成暴雨及暴雨以上量級(jí)降水的共有6次，影響機(jī)率20.7%；（3）在惠安縣僅造成8級(jí)以上大風(fēng)影響的共有4次，影響機(jī)率13.8%；（4）在惠安縣無造成區(qū)域性暴雨或大風(fēng)影響的共有4次，機(jī)率13.8%?？梢?，這類登陸位置臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣造成影響較小，風(fēng)雨交加的機(jī)率較小，過程降水量一般達(dá)50-100 mm。

3.2.3 正面登陸廈門至詔安之間的臺(tái)風(fēng)

正面登陸廈門至詔安之間的臺(tái)風(fēng)在1956-2015年間出現(xiàn)了14次，占期間登陸福建省臺(tái)風(fēng)的14.6%，平均每4年左右出現(xiàn)一次。對(duì)惠安縣造成風(fēng)雨影響有14次，影響機(jī)率100%；其中，（1）在惠安縣造成暴雨及暴雨以上量級(jí)降水，并伴有8級(jí)以上大風(fēng)影響的共有11次，影響機(jī)率78.6%；（2）在惠安縣僅造成8級(jí)以上大風(fēng)影響的共有3次，影響機(jī)率21.4%?？梢姡@類登陸位置臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣造成影響最大，風(fēng)雨交加的機(jī)率最多，過程降水量一般可達(dá)150-250mm。如1999年10月9日在龍海登陸的9914號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“丹恩”影響，全縣普降暴雨。其中，10月9日降水量311.5mm，10月10日降水量207.2mm，過程降水量達(dá)518.7mm。全縣大面積農(nóng)作物受淹、大棚倒毀、牲畜死亡；水利設(shè)施、道路交通、電力設(shè)備等受損嚴(yán)重。

4 總結(jié)

（1）影響惠安臺(tái)風(fēng)頻數(shù)多年平均為1.5個(gè)，有增多的變化趨勢(shì)不明顯，但有明顯的階段性特征，1990年以前為偏少期，1990年以后為偏多期。

（2）影響惠安臺(tái)風(fēng)頻數(shù)存在著明顯的4a、8a、16a周期變化特征。臺(tái)風(fēng)季節(jié)分布呈“單峰型”變化特征，6月臺(tái)風(fēng)開始增多，8月達(dá)到峰值。

（3）在各種不同位置登陸福建省臺(tái)風(fēng)中，以正面登陸廈門至詔安之間的臺(tái)風(fēng)對(duì)惠安縣影響最大，風(fēng)雨交加的機(jī)率最多。

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Influence of fujian province huian typhoon climate characteristics and the effect of different paths

Zheng Zhiyang1Yang Suqin2Liu Dehe1Zov Yanhui1
（1 Huian County Meteorological Observatory of Fujian Province，Huian 362100，2 Quanzhou Municipal Meteorological Observatory of Fujian Province，Quanzhou 362000）

Based on ground observation data and conventional weather data of Huian from 1956 to 2015，climate change characteristics of typhoon influencing Huian and differences of wind and rain caused by typhoon landing Fujian from different path were analyzed.The results show that:the average number of typhoon influencing Huian is 1.5，which presents unobvious increasing trend but obvious stage characteristics that means the time before 1990 had less typhoon and it reversed after 1990 years. Frequency of affecting typhoon exist 4 a.，8 a.and 16 a.obvious periodic variation characteristics. Seasonal distribution of typhoon displays"unimodal type"increasing from June and peaking in August. In all the typhoons landing Fujian by different paths，the ones directly landing the place from Xiamen to ZhaoAn led to the biggest influence to Huian and the frequency occurring wind and rain is the highest.

typhoon；difference landing path；Huian

P45

A

1673-8411（2016）01-0034-04

2015-12-15

鄭志陽（1970-），男，工程師，從事天氣預(yù)報(bào)及氣象業(yè)務(wù)管理工作。