“莫蘭蒂”臺風(fēng)致災(zāi)大風(fēng)的結(jié)構(gòu)特征及成因

陳德花　張玲

摘要利用多種觀測資料分析1614號“莫蘭蒂”臺風(fēng)致災(zāi)大風(fēng)的風(fēng)場結(jié)構(gòu)特征及成因。結(jié)果表明：“莫蘭蒂”登陸前臺風(fēng)環(huán)流內(nèi)的局地強(qiáng)風(fēng)呈階段性波動特征，局地強(qiáng)風(fēng)相對臺風(fēng)方位角的變化隨著臺風(fēng)靠近先順轉(zhuǎn)后逆轉(zhuǎn)；基于臺風(fēng)風(fēng)壓關(guān)系的分析表明“莫蘭蒂”強(qiáng)度估計(jì)與實(shí)測吻合；臺風(fēng)登陸后受地形摩擦影響，臺風(fēng)左側(cè)的風(fēng)速大于右側(cè)；數(shù)值模擬分析表明在影響局地強(qiáng)風(fēng)過程的主要物理因子中，風(fēng)矢量的水平平流和氣壓梯度項(xiàng)的影響最重要；“莫蘭蒂”臺風(fēng)的強(qiáng)風(fēng)區(qū)呈現(xiàn)明顯的中尺度特征，較高動量的空氣垂直輸送和動量下傳作用導(dǎo)致眼壁周圍風(fēng)力增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞“莫蘭蒂”臺風(fēng)；致災(zāi)大風(fēng)；風(fēng)壓關(guān)系；數(shù)值模擬

臺風(fēng)致災(zāi)大風(fēng)是引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失的重要天氣，臺風(fēng)風(fēng)場結(jié)構(gòu)是臺風(fēng)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。Chen and Luo（1995）、徐祥德等（1998）、畢明玉等（2014）研究表明，臺風(fēng)動力熱力的變化不僅會引起臺風(fēng)增強(qiáng)、減弱或變性，結(jié)構(gòu)的變化不僅對臺風(fēng)風(fēng)雨分布產(chǎn)生影響，還能夠強(qiáng)迫出次級環(huán)流。羅哲賢（1994）、Meng et al.（1996）研究了不同尺度系統(tǒng)下，非線性平流、線性平流等物理因子對臺風(fēng)結(jié)構(gòu)和移動路徑產(chǎn)生影響。羅哲賢（2003）基于準(zhǔn)地轉(zhuǎn)正壓模式，通過數(shù)值模擬研究了臺風(fēng)不同對稱環(huán)流擾動的衰減、發(fā)展分別對應(yīng)臺風(fēng)強(qiáng)度的減弱與增強(qiáng)，這對于臺風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報和大風(fēng)預(yù)報具有實(shí)用意義。謝紅琴等（2001）通過對全球模式的客觀分析場進(jìn)行同化，得到了臺風(fēng)影響過程中近岸和河口區(qū)的海面風(fēng)場資料。吳迪生（1991）對8816號臺風(fēng)風(fēng)場的不對稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)氣旋性最大切向風(fēng)位于臺風(fēng)右前象限，魏應(yīng)植等（2007）在臺風(fēng)“艾利”的雷達(dá)風(fēng)場分析中也論證了此現(xiàn)象。朱首賢等（2002）利用臺風(fēng)模型風(fēng)場和背景風(fēng)場的合成，建立了臺風(fēng)不對稱氣壓場和風(fēng)場模型。Reasor et al.（2000）通過空基雙多普勒雷達(dá)導(dǎo)出的30 min分辨率的合成風(fēng)場，分析正在衰減的熱帶氣旋Olivia的結(jié)構(gòu)變化，指出離臺風(fēng)中心20 km左右的回波帶可能與徑向波長為5～10 km的渦度帶變化有關(guān)。前人對臺風(fēng)風(fēng)場結(jié)構(gòu)的研究主要是飛機(jī)偵察資料或理想的理論模型研究（李英等，2006；魏應(yīng)植等，2006；馬玉芬等，2009；端義宏等，2014；趙玉春和王葉紅，2017），或是針對臺風(fēng)降雨的研究（黃新晴等，2014；吳海英等，2015；蔡菁等，2017），而基于多源觀測資料對海峽西岸近岸影響的臺風(fēng)的風(fēng)場細(xì)致分析研究相對較少。隨著氣象現(xiàn)代化的建設(shè)，海峽西岸多源觀測設(shè)備逐漸增多，使得進(jìn)一步剖析海峽西岸近岸登陸臺風(fēng)的風(fēng)場細(xì)致結(jié)構(gòu)成為可能。

2016年9月15日03時05分（北京時，下同）“莫蘭蒂”臺風(fēng)在廈門翔安登陸，此臺風(fēng)是自5903號臺風(fēng)以來，對閩南地區(qū)影響最嚴(yán)重的臺風(fēng)。此臺風(fēng)風(fēng)災(zāi)非常嚴(yán)重，導(dǎo)致廈門全城電力供應(yīng)基本癱瘓，65萬棵行道樹倒伏。本文擬利用多源觀測資料，結(jié)合數(shù)值模式，分析1614號“莫蘭蒂”臺風(fēng)致災(zāi)大風(fēng)的風(fēng)場結(jié)構(gòu)特征及成因，為今后此類臺風(fēng)的致災(zāi)大風(fēng)預(yù)報提供參考。

1“莫蘭蒂”臺風(fēng)移動路徑及影響

11“莫蘭蒂”臺風(fēng)移動路徑

2016年第14號臺風(fēng)“莫蘭蒂”于9月10日14時編號，15日03時05分在福建省廈門市翔安區(qū)沿海登陸，16日23時停編，其路徑及強(qiáng)度變化如圖1所示。“莫蘭蒂”登陸前以西偏北路徑為主，登陸后在福建西北部轉(zhuǎn)向東北。登陸時中心最大風(fēng)力為15級（48 m/s，年鑒上調(diào)至52 m/s）?！澳m蒂”具有以下特點(diǎn)：1）強(qiáng)度超強(qiáng)、發(fā)展迅速：近中心最大風(fēng)力達(dá)到70 m/s，以超強(qiáng)臺風(fēng)的強(qiáng)度持續(xù)了近61 h；2）移速快、路徑穩(wěn)定；3）登陸陸地強(qiáng)度強(qiáng)，破壞力大。

12“莫蘭蒂”的風(fēng)雨實(shí)況

14日夜間至15日白天，登陸點(diǎn)附近出現(xiàn)了17級以上的陣風(fēng)，最大陣風(fēng)出現(xiàn)在廈門五緣大橋（661 m/s），東渡國家基本站最大陣風(fēng)達(dá)到16級（549 m/s）。福建沿海地區(qū)普遍出現(xiàn)8級以上大風(fēng)。12級以上強(qiáng)風(fēng)的影響范圍非常集中，主要分布在登陸點(diǎn)廈門地區(qū)附近。全省出現(xiàn)大范圍的暴雨到大暴雨，局部特大暴雨，最大過程雨量為南安向陽鄉(xiāng)達(dá)5002 mm。

13臺風(fēng)登陸前后福建局地強(qiáng)風(fēng)的演變特征

為進(jìn)一步研究“莫蘭蒂”致災(zāi)大風(fēng)在登陸過程中非對稱結(jié)構(gòu)的演變特征，選取了14日13時—15日12時福建區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)最大風(fēng)和極大風(fēng)風(fēng)力最大的站點(diǎn)，分析站點(diǎn)與臺風(fēng)中心的方位角和距離的變化特征。定義最大風(fēng)或極大風(fēng)出現(xiàn)的站點(diǎn)與臺風(fēng)中心連線與0°角（正東方向）的夾角為局地強(qiáng)風(fēng)方位角（以下簡稱方位角）。

從總趨勢（圖2）看，最大風(fēng)和極大風(fēng)的演變趨勢較為一致，均為登陸前先增加后略有減小再增加。圖2a顯示登陸前臺風(fēng)環(huán)流內(nèi)的局地強(qiáng)風(fēng)呈現(xiàn)階段性波動，14日20時最大風(fēng)明顯減小，由279 m/s減小到236 m/s，而極大風(fēng)卻是增強(qiáng)，由333 m/s增強(qiáng)到366 m/s，說明登陸前兩者變化不一定同步，呈現(xiàn)階段性波動。圖2b顯示登陸后兩者變化同步。

登陸12 h之前強(qiáng)風(fēng)區(qū)位于140°到180°（臺風(fēng)環(huán)流第二象限偏西位置）（圖3）；登陸時從第二象限約150°順轉(zhuǎn)到100°；臺風(fēng)登陸2 h后略有逆轉(zhuǎn)，之后在第二象限擺動。方位角隨著臺風(fēng)靠近福建沿岸先出現(xiàn)順轉(zhuǎn)后逆轉(zhuǎn)。登陸前局地強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)在第二象限，登陸時出現(xiàn)明顯順轉(zhuǎn)（接近第一象限），登陸后局地大風(fēng)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)處于第二象限。

圖4為“莫蘭蒂”登陸過程中臺風(fēng)環(huán)流區(qū)域內(nèi)局地強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)的位置相對于臺風(fēng)中心的距離和方位角的變化。表明臺風(fēng)在登陸期間，局地強(qiáng)風(fēng)大部分出現(xiàn)在第二象限。最大風(fēng)約43%出現(xiàn)在距離臺風(fēng)中心100～200 km的范圍內(nèi)（圖4a），極大風(fēng)分布相對均衡，在距離臺風(fēng)中心300 km范圍內(nèi)（圖4b），每100 km距離范圍內(nèi)各占30%。這種大風(fēng)分布與臺風(fēng)的路徑和結(jié)構(gòu)有關(guān)，需要多個類似路徑臺風(fēng)進(jìn)一步驗(yàn)證。

2“莫蘭蒂”致災(zāi)大風(fēng)及成因分析

21“莫蘭蒂”強(qiáng)度分析

211臺風(fēng)風(fēng)壓關(guān)系的強(qiáng)度估計(jì)分析

基于美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心和日本氣象廳所采用的風(fēng)壓關(guān)系，進(jìn)一步探討“莫蘭蒂”登陸前后的強(qiáng)度。

14日22時50分“莫蘭蒂”臺風(fēng)中心最大風(fēng)速為50 m/s，中心氣壓為935 hPa，12級風(fēng)圈半徑為80 km。而此刻臺風(fēng)中心距離廈門浮標(biāo)站約40 km，從廈門浮標(biāo)與臺風(fēng)中心距離分析，廈門浮標(biāo)應(yīng)該在臺風(fēng)的12級風(fēng)圈范圍內(nèi)。從實(shí)際的浮標(biāo)觀測數(shù)據(jù)可見（圖5a），海平面氣壓9877 hPa，平均風(fēng)為302 m/s，極大風(fēng)為379 m/s，極大風(fēng)達(dá)到了12級。說明浮標(biāo)測得的風(fēng)速較實(shí)際的風(fēng)速偏小，且氣壓觀測值明顯偏高。這可能與“莫蘭蒂”臺風(fēng)眼區(qū)眼壁范圍較小相關(guān)。

圖5b為“莫蘭蒂”登陸點(diǎn)附近的翔安區(qū)張埭橋水庫站點(diǎn)的風(fēng)壓分布。登陸時臺風(fēng)中心最低氣壓為935 hPa，最大風(fēng)速為50 m/s，該站最低海平面氣壓為9476 hPa，極大風(fēng)為516 m/s，最大風(fēng)為362 m/s。3時05分臺風(fēng)登陸后，該站極大風(fēng)由516 m/s迅速減弱到88 m/s，說明臺風(fēng)眼區(qū)覆蓋了該站。而距離其北側(cè)6 km的海洋學(xué)院站，最大風(fēng)速僅262 m/s，再次說明了臺風(fēng)強(qiáng)中心的范圍非常小。美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心和日本氣象廳所采用的風(fēng)壓關(guān)系表明，臺風(fēng)中心氣壓941 hPa對應(yīng)最大風(fēng)速為52 m/s（美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心），臺風(fēng)中心氣壓947 hPa對應(yīng)最大風(fēng)速為44 m/s（日本氣象廳）。通過張埭橋水庫站的觀測數(shù)據(jù)分析，推算15日3時“莫蘭蒂”的強(qiáng)度（風(fēng)速）信息為46～52 m/s，和登陸時臺風(fēng)中心最大風(fēng)速為50 m/s相吻合。

212登陸過程中雷達(dá)速度圖演變特征

廈門雙偏振雷達(dá)的速度圖顯示，15日01時36分（臺風(fēng)登陸前15 h），從0°仰角徑向速度圖（圖6a）出現(xiàn)二次速度模糊，最大徑向速度約為54 m/s，并且強(qiáng)風(fēng)中心出現(xiàn)在臺風(fēng)中心的右前方。從02時38分的0°仰角徑向速度圖（圖6c）可見，0°仰角徑向速度略有減弱，出現(xiàn)了一次模糊，最大徑向速度約為50 m/s，而15°仰角徑向速度圖（圖6d）也只是出現(xiàn)了一次模糊，對比01時36分的速度圖，

發(fā)現(xiàn)在登陸前05 h，臺風(fēng)中心附近的強(qiáng)風(fēng)中心出現(xiàn)了明顯的逆轉(zhuǎn)，并且在臺風(fēng)中心右前方的徑向速度明顯減弱。在登陸時刻3時05分，0°仰角徑向速度圖（圖6e）上，強(qiáng)風(fēng)中心繼續(xù)逆轉(zhuǎn)，出現(xiàn)在臺風(fēng)中心的左前方，強(qiáng)風(fēng)中心速度呈現(xiàn)明顯不對稱性，臺風(fēng)北側(cè)的速度較強(qiáng)，出現(xiàn)雙重模糊，最大徑向速度約為65 m/s。對應(yīng)該時刻，地面觀測資料顯示五緣大橋站出現(xiàn)了極大風(fēng)661 m/s，和雷達(dá)徑向速度接近。臺風(fēng)登陸后，雷達(dá)徑向速度明顯減弱（圖略）。臺風(fēng)登陸后左前方的風(fēng)速大于右前方，可能的原因是廈門大帽山山體位于臺風(fēng)中心的右側(cè)，該山高度約300 m，受地形摩擦等原因，風(fēng)速迅速變小，強(qiáng)風(fēng)中心開始出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，位于臺風(fēng)的左側(cè)和北側(cè)眼壁處。從雷達(dá)速度圖上也可以看出，臺風(fēng)的強(qiáng)風(fēng)（14級以上）中心范圍非常小，僅10 km左右。

213登陸前后臺風(fēng)風(fēng)場結(jié)構(gòu)特征

登陸福建的臺風(fēng)大多數(shù)都是先登陸臺灣，但“莫蘭蒂”是特例，直接登陸廈門?！澳m蒂”穩(wěn)定沿西北方向移動，在海上積蓄較強(qiáng)的能量，維持61 h超強(qiáng)臺風(fēng)的強(qiáng)度。對比分析“莫蘭蒂”在臺灣海峽內(nèi)及登陸廈門時的風(fēng)場結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)在臺灣海峽時，臺風(fēng)外圍風(fēng)場結(jié)構(gòu)相對對稱，臺風(fēng)眼壁附近大風(fēng)區(qū)緊致，北側(cè)風(fēng)力略大于南側(cè)，衛(wèi)星反演的風(fēng)力和實(shí)際接近，約為65 m/s（圖7a）。在登陸廈門時，臺風(fēng)外圍7級風(fēng)圈范圍沒有明顯變化，臺風(fēng)眼區(qū)附近12級以上的風(fēng)圈范圍明顯變小，眼壁附近風(fēng)場出現(xiàn)明顯的不對稱性，這是因?yàn)榕_風(fēng)登陸后，西側(cè)、北側(cè)大風(fēng)區(qū)受陸地摩擦作用明顯減弱，12級以上的大風(fēng)區(qū)主要位于眼區(qū)的右側(cè)（圖7b）。

22“莫蘭蒂”強(qiáng)風(fēng)影響因子分析

利用NCEP和NCAR等研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的WRF35（非靜力方案）對“莫蘭蒂”臺風(fēng)過程進(jìn)行數(shù)值模擬。選取了2016年9月14日8時作為模式初始時間，利用美國NCAR/NCEP提供的CFSR05°×05°資料初始化后積分36 h，模擬14日8時—15日20時“莫蘭蒂”臺風(fēng)的大風(fēng)過程。模擬采用雙重嵌套，模擬區(qū)域中心點(diǎn)為（119°E，25°N），最外層區(qū)域（D1）格距為12 km，格點(diǎn)數(shù)為281×281；第二層區(qū)域（D2）格距為4 km，格點(diǎn)數(shù)為352×352，垂直方向分為41層。選取的模式物理方案包括Thompson微物理方案、積云參數(shù)化GrellFreitas方案、taSimilarity（表層）方案、快速輻射傳輸模式（RRTMG）長波方案和短波輻射方案、MYJ方案和5層熱擴(kuò)散（陸面）。小區(qū)域不進(jìn)行積云參數(shù)化外，其他物理過程與大區(qū)域相同。

221模擬檢驗(yàn)

觀測和模擬的臺風(fēng)移動路徑對比（圖8a），可見模式模擬的路徑與觀測基本一致，在14日23時之前略偏南；在14日23時之后（接近登陸前后）這段時間模擬的路徑較觀測略偏北。但總體上看，模式較好地把握了影響臺風(fēng)路徑的關(guān)鍵因子，從而較好地模擬了臺風(fēng)的路徑。對比分析還發(fā)現(xiàn)，模式對臺風(fēng)引發(fā)的致災(zāi)大風(fēng)過程也做出了較好的模擬，尤其是成功地模擬出臺風(fēng)內(nèi)核的大風(fēng)強(qiáng)度。由圖8b可見，在廈門附近近地層出現(xiàn)了大于50 m/s的大風(fēng)，與實(shí)況相近。因此可以認(rèn)為，臺風(fēng)引發(fā)的致災(zāi)大風(fēng)的主要物理機(jī)制在模式中得到了合理描述。下面利用模擬結(jié)果分析臺風(fēng)引發(fā)致災(zāi)大風(fēng)過程的物理成因。

臺風(fēng)登陸過程中的局地強(qiáng)風(fēng)的影響因子有：局地平流項(xiàng)、氣壓梯度力項(xiàng)、與溫度平流相關(guān)的重力位勢項(xiàng)、下墊面摩擦項(xiàng)。重力位勢項(xiàng)主要與溫度平流相關(guān)，暖平流對臺風(fēng)的積云對流發(fā)生發(fā)展相關(guān)，從而影響水滴的沖并、吸入以及下沉氣流的形成過程，致臺風(fēng)強(qiáng)度發(fā)生變化。摩擦項(xiàng)與下墊面粗糙度及地形相關(guān)，風(fēng)通過下墊面摩擦作用，往往導(dǎo)致強(qiáng)度減弱。在本次臺風(fēng)過程中，臺風(fēng)強(qiáng)度強(qiáng)，主要是由于臺風(fēng)本體造成的強(qiáng)風(fēng)，環(huán)境背景場的溫度平流不明顯，地形摩擦作用在上文已討論，且這兩項(xiàng)相對于氣壓梯度力項(xiàng)、平流項(xiàng)而言，量級較小。因此下文重點(diǎn)討論氣壓梯度力項(xiàng)、平流項(xiàng)及物理量因子對致災(zāi)大風(fēng)的作用，從而進(jìn)一步剖析臺風(fēng)致災(zāi)大風(fēng)的影響因子。

222氣壓梯度項(xiàng)

登陸前氣壓梯度強(qiáng)區(qū)分布在第一到第三象限（圖9a），隨著臺風(fēng)靠近福建沿岸，臺風(fēng)強(qiáng)度減弱，氣壓梯度變小，氣壓梯度的大值中心圍繞臺風(fēng)中心逆時針旋轉(zhuǎn)。14日20時以后，氣壓梯度略有增強(qiáng)（圖9a），風(fēng)力逐漸增大。14日22時前后，氣壓梯度突增（圖9b），最大氣壓梯度主要出現(xiàn)在臺風(fēng)的第二和第四象限，廈門及沿海的風(fēng)力也進(jìn)一步增強(qiáng)。登陸前3 h（圖9c），氣壓梯度明顯增大，登陸前1 h氣壓梯度主要集中在第一和第二象限偏北的位置（圖9d），并且位于廈門市翔安區(qū)、同安區(qū)的南側(cè)，和實(shí)況出現(xiàn)的最強(qiáng)風(fēng)區(qū)對應(yīng)。從06時開始?xì)鈮禾荻让黠@減弱（圖略），對應(yīng)地面廈門風(fēng)力也趨于減弱。以上分析可知?dú)鈮禾荻鹊淖兓c地面大風(fēng)的變化有很好的一致性。

223平流項(xiàng)對大風(fēng)的影響

從WRF模擬的臺風(fēng)風(fēng)場平流項(xiàng)來看，臺風(fēng)環(huán)流風(fēng)矢量的平流作用是大風(fēng)的主要影響因子。大風(fēng)區(qū)的分布基本和氣壓梯度的分布類似，登陸后臺風(fēng)北側(cè)的大風(fēng)強(qiáng)區(qū)仍集中在眼壁附近，說明臺風(fēng)整體的結(jié)構(gòu)非常密實(shí)（圖略）。從登陸點(diǎn)附近的u、v的垂直分布可知，“莫蘭蒂”臺風(fēng)的大風(fēng)區(qū)非常集中，臺風(fēng)中心附近的強(qiáng)風(fēng)存在明顯的不對稱特征，東風(fēng)強(qiáng)于西風(fēng)，南風(fēng)強(qiáng)于北風(fēng)。這種水平風(fēng)的不對稱分布恰恰是典型的氣旋性切變，從而導(dǎo)致切變正渦度的增加，而正渦度的增加是臺風(fēng)強(qiáng)度維持的原因之一。15日02時（圖10a、b），低層大風(fēng)區(qū)主要位于登陸點(diǎn)附近，700～900 hPa u較大，500～700 hPa、與900 hPa以下存在v的大值區(qū)。

15日03時（圖10c、d），隨著“莫蘭蒂”登陸后，高層風(fēng)動量下傳，u、v大值中心略有減弱，下沉運(yùn)動明顯增強(qiáng)，低層強(qiáng)風(fēng)持續(xù)。

臺風(fēng)眼壁區(qū)具有典型的中尺度特征，15日01時（圖11a）臺風(fēng)最大垂直上升運(yùn)動出現(xiàn)在500～700 hPa，正負(fù)垂直速度對位于25°N附近。15日02時（圖11b），在245°N附近350～950 hPa出現(xiàn)強(qiáng)的下沉運(yùn)動，強(qiáng)中心位于400～650 hPa，在24～26°N之間出現(xiàn)了上升-下沉運(yùn)動交替的分布結(jié)構(gòu)，此刻下沉運(yùn)動明顯強(qiáng)于上升運(yùn)動。從垂直速度的分布可見“莫蘭蒂”臺風(fēng)的強(qiáng)風(fēng)區(qū)呈現(xiàn)明顯的中尺度特征，通過較高動量的空氣垂直輸送，這些上升氣流增加了風(fēng)速的最大值，并且在臺風(fēng)中心700～950 hPa以下通過動量下傳出現(xiàn)強(qiáng)下沉運(yùn)動，通過強(qiáng)降水的粒子拖曳作用，導(dǎo)致眼壁周圍風(fēng)力增強(qiáng)。

3結(jié)語

1）臺風(fēng)“莫蘭蒂”具有以下特點(diǎn)：路徑穩(wěn)定，生成以來穩(wěn)定向西北移動；強(qiáng)度強(qiáng)，發(fā)展快；是繼5903號臺風(fēng)之后影響廈門地區(qū)最強(qiáng)的臺風(fēng)。

2）“莫蘭蒂”強(qiáng)風(fēng)范圍相對較小，主要集中在臺風(fēng)本體附近。研究此次臺風(fēng)過程局地強(qiáng)風(fēng)和臺風(fēng)位置的相關(guān)性表明：登陸前臺風(fēng)環(huán)流內(nèi)的局地強(qiáng)風(fēng)呈現(xiàn)階段性波動，最大風(fēng)的變化和極大風(fēng)變化不同步，登陸后最大風(fēng)和極大風(fēng)變化同步。局地強(qiáng)風(fēng)相對臺風(fēng)方位角的變化隨著臺風(fēng)靠近先順轉(zhuǎn)后逆轉(zhuǎn)。

3）基于臺風(fēng)風(fēng)壓關(guān)系的強(qiáng)度估計(jì)分析，“莫蘭蒂”強(qiáng)度估計(jì)和實(shí)測風(fēng)力吻合。臺風(fēng)登陸后受地形摩擦影響，臺風(fēng)風(fēng)場結(jié)構(gòu)發(fā)生非對稱演變，使得左前方的風(fēng)速大于右前方，并且強(qiáng)風(fēng)中心范圍非常小，僅10 km左右。

4）通過數(shù)值模擬分析，在影響本次臺風(fēng)局地強(qiáng)風(fēng)過程的主要物理因子中，風(fēng)矢量的水平平流和氣壓梯度的影響最為重要。從垂直速度分布可見“莫蘭蒂”臺風(fēng)的強(qiáng)風(fēng)區(qū)呈現(xiàn)明顯的中尺度特征，通過較高動量的空氣垂直輸送，這些上升氣流增加了風(fēng)速的最大值，通過動量下傳出現(xiàn)強(qiáng)下沉運(yùn)動，通過強(qiáng)降水的粒子拖曳作用，導(dǎo)致眼壁周圍風(fēng)力增強(qiáng)。登陸前后臺風(fēng)中心附近的強(qiáng)風(fēng)存在明顯的不對稱特征，從而導(dǎo)致切變正渦度的增加，有利于臺風(fēng)強(qiáng)度維持。

本文基于多種觀測數(shù)據(jù)和模式模擬，分析了“莫蘭蒂”臺風(fēng)登陸過程中局地強(qiáng)風(fēng)的分布特征，由于是個例研究，所得結(jié)論有待于多個個例進(jìn)行分析驗(yàn)證。數(shù)值模擬結(jié)果中關(guān)于各個主要影響因子的分析，有待于通過敏感性試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的討論。

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Structure characteristics and cause analysis of catastrophic wind caused by super typhoon Meranti

CHEN Dehua，ZHANG Ling，ZHANG Wei，ZHAO Yuchun，JIANG Yongcheng，ZHENG Hui

Laboratory of Straits Meteorology，Xiamen Meteorological Bureau，Xiamen 361012，China

Based on the observed data and simulated results，this paper studies the structure characteristics and cause of catastrophic wind caused by super typhoon Meranti（typhoon “1614”）.It is the strongest typhoon affecting Xiamen since typhoon “5903”，and its impact radius is relatively small.Before landing，the local strong wind in typhoon circulation is characterized by periodic fluctuation.The azimuth change of the local strong wind relative to the typhoon first turns clockwise，then turns counterclockwise with the typhoon approaching.Simulated strength of typhoon Meranti based on the windpressure relation is in good agreement with the observed result.After landing，typhoon Meranti is affected by terrain friction，which makes the wind speed on the left side of typhoon stronger than that on the right side.Numerical simulation analysis shows that the horizontal advection of wind vector and the pressure gradient term are the main physical factors causing the local catastrophic wind.The strong wind area of typhoon Meranti shows obvious mesoscale characteristics.Wind around the eye wall is strengthened by the vertical air transportation with higher momentum and the momentum downward propagation effect.

typhoon Meranti；catastrophic wind；windpressure relation；numerical simulation

doi：1013878/j.cnki.dqkxxb.20180203004

（責(zé)任編輯：袁東敏）