1508號(hào)臺(tái)風(fēng)“鯨魚”風(fēng)雨影響分析

盧裕鈞

摘 要 1508號(hào)臺(tái)風(fēng)“鯨魚”是2015年第一個(gè)影響海南的臺(tái)風(fēng)，其雖在海南島東部登陸，但卻對(duì)海南島南部地區(qū)造成了異常大的風(fēng)雨影響。利用自動(dòng)站資料、NCEP/NCAR逐6 h全球再分析資料以及多普勒雷達(dá)和衛(wèi)星資料，從高低層天氣形勢(shì)、水汽條件等方面對(duì)臺(tái)風(fēng)“鯨魚”引起三亞市暴雨的原因進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此次臺(tái)風(fēng)存在明顯的偏心結(jié)構(gòu)，且強(qiáng)度較弱，易受到周圍環(huán)境場(chǎng)的影響，主要的降水云系位于南部，其南側(cè)的西南急流持續(xù)維持，暴雨云團(tuán)長時(shí)間維持在本島南部，由此造成三亞市的強(qiáng)降水。

關(guān)鍵詞 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”；暴雨；西南急流

中圖分類號(hào)：P458.1+24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.29.084

2015年上半年，海南全省出現(xiàn)大面積、長時(shí)間的干旱，其中三亞地區(qū)連續(xù)4個(gè)月以上無有效降水，并首次發(fā)布了干旱橙色預(yù)警，進(jìn)入6月后迎來首個(gè)臺(tái)風(fēng)“鯨魚”降水，此次臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)較偏南，因此其強(qiáng)降水落區(qū)主要出現(xiàn)在本島的西南部地區(qū)，這一場(chǎng)降水對(duì)全省，尤其是對(duì)三亞地區(qū)的旱情的緩解起了很大作用，因此對(duì)臺(tái)風(fēng)“鯨魚”造成的降水成因進(jìn)行分析，以期形成可供業(yè)務(wù)應(yīng)用與借鑒的預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)。采用的資料包括三亞市29個(gè)自動(dòng)氣象站的風(fēng)場(chǎng)、降水量；NCEP/NCAR逐6 h全球再分析資料，分辨率為2.5°×2.5°；多普勒天氣雷達(dá)資料和風(fēng)云衛(wèi)星資料[1-3]。

1 臺(tái)風(fēng)“鯨魚”概況和風(fēng)雨特征

1508號(hào)臺(tái)風(fēng)“鯨魚”于2015年6月21日11：00（北京時(shí)，下同）于南海生成，其中心位于西沙永興島西南方約140 km，北緯15.9°、東經(jīng)111.5°，中心附近最大風(fēng)力有8級(jí)（18 m·s-1），中心最低氣壓為995 hPa，之后向偏北方向移動(dòng)，強(qiáng)度緩慢加強(qiáng)。21日23：00加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，并繼續(xù)向偏北方向移動(dòng)，于22日18：50前后在萬寧和樂鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸，登陸時(shí)中心附近風(fēng)力達(dá)10級(jí)

（25 m·s-1）。22日20：00，“鯨魚”減弱為熱帶風(fēng)暴，之后，沿西北方向穿過萬寧、瓊中、澄邁和儋州，23日上午進(jìn)入北灣北部海面，并繼續(xù)向西北方向移動(dòng)，于24日在越南北部海防市沿海再次登陸，中心附近最大風(fēng)力為8級(jí)（20 m·s-1）。

受臺(tái)風(fēng)“鯨魚”影響，20-22日下午，三亞市出現(xiàn)小到中雨；22日夜間，三亞全市出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)雨，東半部大暴雨到特大暴雨，西半部暴雨到大暴雨；23日白天起，風(fēng)雨逐漸減弱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此次過程（20日16：00-23日20：00），三亞市共有29個(gè)自動(dòng)站點(diǎn)雨量超過100 mm，其中雨量超過200 mm的站點(diǎn)有12個(gè)，超過300 mm的有4個(gè)，分別為亞龍灣玫瑰谷站點(diǎn)（303.3 mm）、吉陽東線高速站點(diǎn)（311.5 mm）、林旺站點(diǎn)（320.1 mm）和蜈支洲海島站點(diǎn)（399.8 mm）。降水分布明顯顯示出：極大降水站點(diǎn)主要分布在三亞東部，特別是東部沿海地區(qū)，而西部雨量相對(duì)小一些。

22日20：00-23日8：00，三亞沿海出現(xiàn)9～10級(jí)極大風(fēng)，內(nèi)陸出現(xiàn)7～8級(jí)極大風(fēng)，其中大東海、紅塘灣、亞龍灣和鳳凰島出現(xiàn)10級(jí)極大風(fēng)，鹿回頭和六道嶺兩個(gè)高海拔站點(diǎn)均出現(xiàn)12級(jí)極大風(fēng)。

2 “鯨魚”風(fēng)雨成因分析

2.1 環(huán)流背景分析

臺(tái)風(fēng)登陸前到登陸后6個(gè)時(shí)次的200 hPa高層環(huán)流情況顯示：21日20：00，200 hPa上南亞高壓的主體位于95°E附近，西風(fēng)急流位于30°N以北，急流南側(cè)，在我國東南部沿海一帶輻散形勢(shì)較好，到了22日2：00，西風(fēng)急流的整體位置變動(dòng)不大，南亞高壓開始加強(qiáng)分裂成兩個(gè)中心。22日8：00—14：00，南亞高壓西面的主體明顯加強(qiáng)，而東部的中心則出現(xiàn)明顯東移，中心位于115°E以東的洋面上，此時(shí)，本島及四周海面轉(zhuǎn)為東北氣流控制，且風(fēng)速逐漸增強(qiáng)；而從22日20：00到23日2：00，南亞高壓主要的中心仍然位于95°E附近，之前分裂東移的環(huán)流中心已經(jīng)表現(xiàn)得不明顯，本島四周也逐漸轉(zhuǎn)為偏東氣流控制。整體上看，南亞高壓的范圍是向東伸展到我國東南部沿海，且強(qiáng)度有明顯增強(qiáng)，高層強(qiáng)輻散區(qū)主要位于我國東南部沿海，本島及其附近海域并無明顯的輻散條件，另外高層?xùn)|北氣流增強(qiáng)使得高低層的垂直風(fēng)切變?cè)龃?，都不利于“鯨魚”在靠近本島時(shí)加強(qiáng)。

高層形勢(shì)場(chǎng)的變化會(huì)對(duì)中層的環(huán)流形勢(shì)產(chǎn)生一定影響。21日20：00到23日2：00 500 hPa的情況顯示，對(duì)臺(tái)風(fēng)影響最為顯著的副熱帶高壓系統(tǒng)呈現(xiàn)“方頭”塊狀，由于副高平均氣候態(tài)結(jié)構(gòu)為帶狀，因此這種“塊狀”副高相對(duì)而言是一種不穩(wěn)定的環(huán)流型。

2.2 大風(fēng)成因分析

2.2.1 臺(tái)風(fēng)本身的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的影響

臺(tái)風(fēng)是一個(gè)天氣尺度的氣旋性渦旋，中心氣壓越低，近中心風(fēng)力越大，所以臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度是決定臺(tái)風(fēng)所形成大風(fēng)的基礎(chǔ)因子。臺(tái)風(fēng)“鯨魚”在登陸前后的中心氣壓和風(fēng)力的變化情況如圖1所示，在登陸前，21日18：00過后強(qiáng)度出現(xiàn)明顯的增強(qiáng)，中心氣壓約982 hPa，風(fēng)力達(dá)10級(jí)，即加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)別，而臺(tái)風(fēng)的這種狀態(tài)一直維持到了22日19：00，之后中心強(qiáng)度逐漸減弱，也就是在登陸一段時(shí)間后，由于離開洋面能量的供給，加上下墊面摩擦損耗作用，使得臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度開始出現(xiàn)明顯減弱。登陸前七級(jí)風(fēng)圈半徑200 km，十級(jí)風(fēng)圈半徑40 km，由于其登陸點(diǎn)較偏南，距離三亞市僅一百多公里，使得三亞市在22日夜間到23日白天普遍出現(xiàn)7級(jí)以上大風(fēng)，沿海出現(xiàn)9～10級(jí)陣風(fēng)。

2.2.2 臺(tái)風(fēng)路徑和移速的影響

由臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)可知，臺(tái)風(fēng)的路徑趨向是決定其大風(fēng)及主要降水區(qū)的地理分布的重要因子。由于“鯨魚”登陸前以25 km·h-1的速度向西北偏西方向移動(dòng)，22日18：50左右在萬寧和樂鎮(zhèn)登陸，正面襲擊本島東南部，所以其帶來的強(qiáng)風(fēng)主要在海南島的東南沿海地區(qū)。

2.2.3 強(qiáng)降水落區(qū)和成因分析

22日下午到23日上午是三亞市降水集中時(shí)段，而此次強(qiáng)降水主要是受臺(tái)風(fēng)外圍云系影響產(chǎn)生的降水。

低層850 hPa流場(chǎng)、登陸前雷達(dá)基本反射率和登陸后紅外云圖均顯示，“鯨魚”偏心結(jié)構(gòu)明顯，低層急流主要位于臺(tái)風(fēng)尾部，西南部西南季風(fēng)強(qiáng)盛，從雷達(dá)回波上看，在登陸前臺(tái)風(fēng)南部的帶狀對(duì)流云中還夾帶一些發(fā)展旺盛的對(duì)流單體，登陸后的紅外云圖上對(duì)流云系發(fā)展旺盛，這些強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)仍然存在。三亞市處于臺(tái)風(fēng)南側(cè)的強(qiáng)盛的對(duì)流云系的控制當(dāng)中。

對(duì)“鯨魚”登陸前后（中心位置18.4°N，110.9°E）的動(dòng)力條件和結(jié)構(gòu)特征分別進(jìn)行分析可知，登陸前“鯨魚”渦旋結(jié)構(gòu)保持完整，臺(tái)風(fēng)中心位置為強(qiáng)正渦度，從垂直速度場(chǎng)來看，臺(tái)風(fēng)中心南北兩側(cè)的上升速度相差不大，均為-0.2 Pa·s-1左右。而到22日20：00沿臺(tái)風(fēng)中心的渦度、垂直速度的高度緯度剖面圖上來看，臺(tái)風(fēng)登陸以后，其渦旋結(jié)構(gòu)變化較小，但中心的南北側(cè)垂直上升速度有了較大的變化，南側(cè)的中心值約為-0.2 Pa·s-1，

而北側(cè)的值為-0.1 Pa·s-1，再往北就為下沉運(yùn)動(dòng)區(qū)，也說明“鯨魚”在西北移動(dòng)到登陸這一時(shí)間段內(nèi)，南側(cè)上升運(yùn)動(dòng)比北側(cè)強(qiáng)，對(duì)流發(fā)展強(qiáng)盛，使得其外圍的強(qiáng)降水主要都位于臺(tái)風(fēng)中心的南側(cè)。

另外，從低層925 hPa的水汽通量場(chǎng)（圖略）來看，登陸前“鯨魚”南側(cè)，西南急流攜帶充沛的水汽，而北側(cè)的水汽通量明顯偏少，西南部充足的水汽供應(yīng)有利于臺(tái)風(fēng)南側(cè)外圍云帶中強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)的維持，也是造成海南省南部沿海地區(qū)暴雨到大暴雨的主要原因。而從22日20：00的水汽通量可以看出，隨著“鯨魚”登陸后地形摩擦作用的增強(qiáng)，但南側(cè)的西南急流中水汽的補(bǔ)給仍然較強(qiáng)，只是北側(cè)的水汽減弱比較明顯，所以臺(tái)風(fēng)中心南側(cè)外圍的降水仍然維持。

3 小結(jié)

1）臺(tái)風(fēng)“鯨魚”為偏心結(jié)構(gòu)臺(tái)風(fēng)，結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度較弱，在其影響下，主要的強(qiáng)降水出現(xiàn)在海南島的南部，其中三亞全市出現(xiàn)暴雨到大暴雨，局部地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨。

2）影響臺(tái)風(fēng)的主要系統(tǒng)為副熱帶高壓以及高層的南亞高壓，“鯨魚”位于副高的西側(cè)，脊線的南側(cè)，受東南氣流影響顯著，隨著副高脊點(diǎn)的不斷西伸，以及高層?xùn)|北氣流的加強(qiáng)，“鯨魚”在移動(dòng)的過程中偏北分量受抑制，登陸點(diǎn)偏南。

3）“鯨魚”登陸前副熱帶高壓強(qiáng)度持續(xù)西伸增強(qiáng)，使得兩者之間氣壓梯度增大，另外臺(tái)風(fēng)南側(cè)的低層強(qiáng)輻合高層輻散形勢(shì)較好，環(huán)流增強(qiáng)，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)大風(fēng)范圍主要分布在其西南側(cè)，配合上臺(tái)風(fēng)登陸前出現(xiàn)南落，三亞市在22日夜間到23日白天風(fēng)力達(dá)到最大。臺(tái)風(fēng)登陸后隨著副高東退，以及地形的摩擦作用風(fēng)力隨著減小。

4）由于西南夏季風(fēng)發(fā)展旺盛，臺(tái)風(fēng)南部的西南急流輸送作用下水汽以及潛熱條件都要比其北部強(qiáng)，因此臺(tái)風(fēng)南部云系發(fā)展旺盛，降水云系維持時(shí)間長，導(dǎo)致三亞地區(qū)累計(jì)雨量較大。

5）預(yù)報(bào)員在對(duì)臺(tái)風(fēng)降水預(yù)報(bào)要考慮臺(tái)風(fēng)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，另外一定注意當(dāng)季的主要影響系統(tǒng)及其與臺(tái)風(fēng)的配合，以及結(jié)合地形等局地因素綜合考慮其主要降水范圍和強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 錢奇峰，徐晶，呂心艷.基于全球數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的臺(tái)風(fēng)降水預(yù)報(bào)訂正方法[J].天氣預(yù)報(bào)，2012，4（3）：40-43.

[2] 鈕學(xué)新，杜惠良，藤代高，等.影響登陸臺(tái)風(fēng)降水量的主要因素分析[J].暴雨災(zāi)害，2010，29（1）：76-80.

[3] 黃昌興，周國良，鄭磊，等.登陸我國臺(tái)風(fēng)的時(shí)空分布特征及其影響[J].2014，34（6）：81-85.

（責(zé)任編輯：趙中正）