1416號熱帶氣旋“鳳凰”路徑及風雨成因分析

於敏佳+劉菡

摘 要 受1416號熱帶氣旋“鳳凰”的影響，舟山嵊泗沿海普降暴雨，過程最大風力達10～12級。利用常規(guī)資料和NCEP再分析資料對“鳳凰”的移動路徑和風雨成因進行分析，研究發(fā)現：高空環(huán)流對于熱帶氣旋的移動具有較大影響，其中副高和西風帶的作用尤為明顯，但當熱帶氣旋的強度和引導氣流的影響都較弱時，地形的阻擋就會起到較大作用；強熱帶風暴與高壓梯度疊加，能引起比強熱帶風暴中心更強的風力；充沛的水汽供應，強烈的上升運動和大氣層結不穩(wěn)定是暴雨形成的重要機制。

關鍵詞 路徑；副高；西風槽；地形；梯度疊加；診斷分析

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.33.064

1416號熱帶風暴“鳳凰”于2014年9月18日02：00（北京時間，下同）在菲律賓以東洋面（13.2°N，129.6°E）生成，19日14：00前后加強為強熱帶風暴，21日10：00前后在臺南登陸，21日23：00前后在臺北登陸，期間緊貼臺灣東部沿海北上，之后繼續(xù)穩(wěn)定北上，于21日19：35前后在寧波象山鶴浦鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時中心附近最大風力達10級（風速為28 m/s），中心最低氣壓為985 hPa。強熱帶風暴登陸后強度并未減弱，穿過寧波象山、北侖和鎮(zhèn)海后，于23日09：00在杭州灣減弱為熱帶風暴，最終穿過上海沿東北方向進入黃海，24日10：00中央氣象臺對其停止編號。

9月22日—23日，受“鳳凰”影響，嵊泗地區(qū)普遍出現了大雨到大暴雨的降水，各站點最大風力達到10～12級。其中嵊山24 h出現了130.2 mm的大暴雨，嵊泗本站也有106 mm的日降水量，最大風力出現在浪崗，達到了35.6 m/s，本站過程最大風力10級。經濟損失方面，受大風、暴雨、涌浪影響全縣共損失貽貝27 hm2、損壞碼頭11座、海塘受損6座、工礦企業(yè)停工停產16家、沉沒小機船1艘，共計損失約2 000萬元。

1 熱帶氣旋“鳳凰”移動路徑分析

高空環(huán)流形勢場的調整和演變在很大程度上決定了臺風的移動路徑，其中西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱副高）及中緯度西風帶槽脊位置和強度的變化對西太平洋熱帶氣旋的影響最大。從熱帶氣旋“鳳凰”移動路徑的變化特點來看，主要分為西北行（18日02：00—19日22：00）、北上行（19日23：00—23日15：00）和東北行三個階段（23日下午至消亡）。從路徑轉折的次數看，主要有3次，分別是19日23：00前后第一次由西北偏西向北轉折，21日08：00前后由北向東再向東北轉折，23日14：00前后由北向東北轉折。其中，第一次和第三次轉折主要是由高空環(huán)流的變化引起，而第二次轉折除了與高空環(huán)流的變化有關外，還與臺灣東部較高的地形有關，因此地形和高空環(huán)流共同作用引起路徑變化是這次熱帶氣旋的獨特之處。

18日熱帶風暴“鳳凰”形成，其中心位于菲律賓以東700多km的西北太平洋洋面上，高空受副高東南氣流引導（圖1a），外加自身的西北向內力作用，“鳳凰”按第一階段路徑朝西北方向移動。19日夜里，高空

500 hPa環(huán)流形勢調整（圖1b），副高主體斷裂，分為東西兩塊，其中西面副高離熱帶氣旋位置較遠，影響不大，“鳳凰”主要受東面副高的偏南氣流引導，穩(wěn)定北上，其路徑發(fā)生第一次轉折。

21日08：00前后，“鳳凰”路徑由北向東轉折，這主要是由于500 hPa西風槽不斷加深，熱帶氣旋在北上的過程中被其包裹，并隨其東移（圖2a）。到了21日20：00，西風帶對于熱帶氣旋的“牽引”斷裂，此時東面副高又較遠（圖2b），即西風帶和副高對于“鳳凰”的影響都比較弱，在這種情況下，考慮其自身的西北向內力，熱帶氣旋應該往北甚至往西北方向移動，但實際上“鳳凰”卻沿著臺灣東部沿海往北偏東方向移動。這是由于“鳳凰”的垂直尺度較小，且臺灣東部沿海地勢較高，較高的地勢阻擋了“鳳凰”西進，故西風帶和副高的弱引導以及臺灣東部的高地勢，是“鳳凰”緊貼臺灣沿海北上的主要原因。

22日08：00，副高發(fā)展西進（圖3a），偏南氣流的引導作用加強，熱帶氣旋作穩(wěn)定北上運動。23日，西風槽南壓，副高北抬，受槽前和副高西北側西南氣流引導作用（圖3b），“鳳凰”于23日15：00前后發(fā)生第三次轉向，由偏北轉為東北向移動，進入第三階段路徑。

2 大風成因分析

分析21日08：00地面天氣圖（圖略）可以看到，強熱帶風暴“鳳凰”位于臺灣南部，東北地區(qū)有一冷高壓，嵊泗受臺風倒槽和高壓底部影響，沿海梯度增大，風力逐漸增強，個別自動站出現8級大風。到22日08：00，隨著強熱帶風暴“鳳凰”不斷北上，北方的冷高壓也加強南壓，梯度進一度疊加，嵊泗沿海部分站點出現了10級大風，最大過程風力出現在22日夜里，其中浪崗12級，枸杞、徐公和大黃龍出現了11級大風，此時沿海梯度最大，5個緯距內出現了6～7條等壓線。到了23日下午，“鳳凰”減弱為熱帶風暴，北面的高壓東移，梯度疏散，風力減小。24日上午，沿海風力恢復正常。

3 暴雨成因分析

要產生暴雨，首先需要充足的水汽供應，其次較強的上升運動將大量的水汽帶到高空，最后大氣層結不穩(wěn)定致使暴雨發(fā)生[1]。因此，從水汽條件、動力條件和熱力條件對這次暴雨過程進行診斷分析。

3.1 水汽條件

在一定溫度和壓強下，水汽和飽和水汽的摩爾分數之比稱為相對濕度，其反映了濕空氣中水蒸氣分壓力與相同溫度下水的飽和壓力之比，是衡量空氣中水汽條件的物理量之一。從相對濕度垂直剖面圖上可以發(fā)現，22日20：00—23日08：00，受“鳳凰”影響，低層到高層空氣的水汽條件都非常好，相對濕度達到90%以上，這表明高空有一較深厚的濕區(qū)，對應實況22日晚上嵊泗全縣普降暴雨，局地大暴雨。到了23日20：00，除了近地面層還有較大的濕度，高空水汽條件變差，強降水停止。由此可見，水汽條件對于強降水的產生有著重要作用。endprint

3.2 動力條件

暴雨的產生離不開垂直上升運動，垂直運動越強，降水往往越強。由于此次熱帶氣旋強度較弱，垂直尺度較小，在中高層的垂直速度并不明顯，故選取低層進行研究[2]。經分析，22日20：00 850 hPa垂直速度較大，在浙江及其沿海一帶都是垂直速度的負值區(qū)，尤以沿海一帶最為顯著，其近中心值達200 Pa/s以上，嵊泗上空也有150 Pa/s的垂直速度，到了23日08：00，上升運動區(qū)東移南落，整個浙江基本處于正值區(qū)，嵊泗上空低層處于零線附近，對應實況降水開始減弱（圖略），這表明垂直上升運動與降水具有很好的對應關系。

3.3 熱力條件

K指數是表征大氣溫度和濕度的綜合特征物理量，同時反映了大氣不穩(wěn)定能量的情況。一般來說，K指數大于25 ℃時，出現對流性天氣的可能性較大，大于30 ℃時有出現強對流天氣的可能，當K指數大于35 ℃，層級就相當不穩(wěn)定了[3]。分析22—23日K指數發(fā)現，嵊泗處于K指數大值區(qū)，其中22日20：00—23日08：00，嵊泗K指數都在35 ℃以上，層結很不穩(wěn)定，對應實況嵊泗全縣出現了暴雨，局地大暴雨的強降水過程。

4 結論與討論

利用常規(guī)和NCEP在分析資料，通過以上分析，得出以下結論。

第一，高空環(huán)流對于熱帶氣旋的移動具有較大影響，其中副高和西風帶的作用尤為明顯。但當熱帶氣旋強度不強，且引導氣流并不明顯時，地形的阻擋也會起到較大的作用。

第二，強熱帶風暴與高壓梯度疊加，能引起比強熱帶風暴中心更強的風力，因此，在預報風力強度時應重點關注熱帶氣旋與其他系統的疊加作用。

第三，本次熱帶氣旋引起的強降水過程，從物理量的診斷分析看主要原因有：22日夜里有較深厚的高濕度區(qū)，且低層強輻合，高層輻散；由于該熱帶氣旋強度不強，上升運動的尺度不大，但低層有明顯的垂直上升運動將大量的水汽向上運輸；22—23日K指數都比較高，其中22日夜里更是達到35 ℃以上，層結很不穩(wěn)定。

參考文獻

[1]陳淑琴.雙TC和梅雨鋒共同作用下的一次暴雨過程分析[J].氣象科學，2014，34（3）：335-342.

[2]曹楚.臺風“莫拉克”影響期間浙江大風成因分析[J].氣象科技，2013，41（6）：1109-1115.

[3]王鎮(zhèn)銘.浙江省天氣預報手冊[M].北京：氣象出版社，2013.

（責任編輯：劉昀）endprint