登陸浙江的臺風(fēng)路徑分類和暴雨落區(qū)分析

董加斌 黃新晴

(浙江省氣象臺，浙江 杭州 310017)

0 引 言

我國是受臺風(fēng)影響最嚴(yán)重的國家之一，年均遭受9.3個臺風(fēng)襲擊，居世界首位[1-2]。浙江地處我國東南沿海地區(qū)，易受臺風(fēng)正面襲擊，由于沒有大型島嶼阻擋，登陸浙江的臺風(fēng)強(qiáng)度較強(qiáng)，是臺風(fēng)災(zāi)害最嚴(yán)重的省份之一。臺風(fēng)的災(zāi)害主要由臺風(fēng)大風(fēng)、臺風(fēng)暴雨和風(fēng)暴潮造成，臺風(fēng)暴雨災(zāi)害是上述3種災(zāi)害中發(fā)生最為頻繁的一種災(zāi)害[3]。如2004年14號臺風(fēng)“云娜”在溫嶺石塘鎮(zhèn)登陸，浙江沿海的部分地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨，導(dǎo)致164人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)180多億元[4]。因此，對臺風(fēng)暴雨的準(zhǔn)確預(yù)報在減少人員死亡和經(jīng)濟(jì)損失方面具有十分重要的作用。

暴雨預(yù)報主要關(guān)注其強(qiáng)度和落區(qū)，影響臺風(fēng)暴雨落區(qū)的因子主要有臺風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大氣環(huán)流背景、臺風(fēng)下墊面強(qiáng)迫作用[5]。近年來對登陸浙江的臺風(fēng)有不少研究[6-9]，數(shù)值模擬指出了冷空氣入侵、地形、臺風(fēng)外圍暖濕的東南風(fēng)急流、中高緯西風(fēng)槽等在浙江省臺風(fēng)暴雨中的作用；統(tǒng)計表明登陸浙江臺風(fēng)最大暴雨中心出現(xiàn)在浙江東南部地區(qū)的頻率最高。由于陸地山脈地形的作用，當(dāng)臺風(fēng)靠近海岸及登陸后，其結(jié)構(gòu)會變得更不對稱，導(dǎo)致降水分布的不對稱；向岸氣流與地形輻合使臺風(fēng)暴雨增長，雨區(qū)范圍擴(kuò)大。這種作用將使華東登陸臺風(fēng)中心北側(cè)雨量增強(qiáng)，并使大范圍雨區(qū)主要出現(xiàn)在臺風(fēng)中心北側(cè)[10]。可見，臺風(fēng)的登陸位置和路徑對暴雨分布有重要影響；準(zhǔn)確預(yù)測臺風(fēng)登陸地點(diǎn)和路徑趨勢對暴雨落區(qū)預(yù)報有重要作用。本文對1949年以來臺風(fēng)進(jìn)入東海時的路徑，著重對登陸浙江省臺風(fēng)路徑進(jìn)行分類，并對其產(chǎn)生的暴雨作了一些分析，希望對實(shí)際預(yù)報有所幫助。

1 資 料

臺風(fēng)(各級別的熱帶氣旋在本文中統(tǒng)稱為臺風(fēng))路徑和有關(guān)登陸信息來自《臺風(fēng)年鑒》、《熱帶氣旋年鑒》；浙江省68個常規(guī)氣象站12 h間隔雨量資料(由于1970年以前氣象站數(shù)量逐年變化較大，不利于比較，本文只分析1971年以來有關(guān)臺風(fēng)暴雨的分布和強(qiáng)度)；歐洲中心(ECMWF)0.5°×0.5°分辨率ERA-Interim再分析資料。

2 氣候概況

1949—2018年的70 a中，共有43個臺風(fēng)登陸浙江，平均0.61個/a；最多為2004年，有3個臺風(fēng)登陸浙江。1962—1971年，連續(xù)10 a無臺風(fēng)登陸浙江；2002—2007年每年都有臺風(fēng)登陸浙江，6 a共有10個臺風(fēng)登陸浙江，接近歷史平均的3倍。2008年以來，登陸浙江的臺風(fēng)明顯偏少，11 a只有3個臺風(fēng)登陸浙江，不到歷史平均值的一半(圖1)。

圖1 登陸浙江的臺風(fēng)個數(shù)年變化

1961年04號臺風(fēng)5月26日23—24時在臺灣臺東-花蓮登陸，5月27日21—22時在浙江樂清登陸，為登陸浙江最早的臺風(fēng)；登陸浙江時為熱帶低壓(近中心最大風(fēng)力7級)，轉(zhuǎn)向入海后又加強(qiáng)為臺風(fēng)，逐漸變性為溫帶氣旋。2007年16號臺風(fēng)10月6日22時30分在臺灣宜蘭北部登陸，10月7日15時30分在浙閩交界處登陸(近中心最大風(fēng)力12級)，為登陸浙江最遲的臺風(fēng)。有40個臺風(fēng)集中在7、8、9月份登陸浙江，分別為12個、19個和9個；還有一個臺風(fēng)(6126號)在10月4日登陸浙江，6月份沒有登陸浙江省的臺風(fēng)。

1971—2018年共有35個臺風(fēng)登陸浙江，其中1974年10號臺風(fēng)7月19日14—15時登陸臺灣宜蘭，20日02—03時登陸浙江溫嶺(強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級)后北上在長江口附近減弱為低壓，該臺風(fēng)僅在浙江沿海產(chǎn)生20 mm以下降水，其它34個臺風(fēng)都給浙江省帶來不同程度的暴雨。

3 路徑分類及暴雨分布

對1949年以來臺風(fēng)進(jìn)入東海時的移動方向進(jìn)行分析表明，臺風(fēng)向偏西、西北、偏北方向移動進(jìn)入東海時，才有可能登陸浙江；臺風(fēng)在登陸浙江前，其路徑趨勢和進(jìn)入東海時相似，可分為3類：西行登陸浙江、西北行登陸浙江、北上登陸浙江。

3.1 西行登陸浙江臺風(fēng)

1949—2018年，以偏西方向移動而進(jìn)入東海的臺風(fēng)有23個，其中在沖繩島以南(約26°N)進(jìn)入東海的有11個，經(jīng)過沖繩島及以北進(jìn)入東海的有12個。在這23個臺風(fēng)中，有6個登陸浙江，都是從沖繩島及以北進(jìn)入東海；即從沖繩島及以北區(qū)域偏西行進(jìn)入東海的臺風(fēng)有50%登陸浙江，在沖繩島以南區(qū)域偏西行進(jìn)入東海的臺風(fēng)沒有登陸浙江的(圖2)。

圖2 西行登陸浙江的臺風(fēng)路徑示意圖(a)和500hPa平均高度(b)

這類臺風(fēng)繼續(xù)西行登陸浙江后，一般在內(nèi)陸減弱消亡，但1974年13號臺風(fēng)登陸后減弱的低壓環(huán)流在浙江省經(jīng)過多次分裂合并后在東海又加強(qiáng)發(fā)展為一個臺風(fēng)[1]。1949年以來共有6個這類臺風(fēng)，只占登陸浙江臺風(fēng)的14%。一般在三門灣及以北登陸，只有200216號臺風(fēng)在蒼南登陸。

臺風(fēng)登陸前24 h左右時刻的500 hPa平均高度場如圖2b所示，西風(fēng)帶主槽區(qū)在新疆西北部，副熱帶高壓分為兩環(huán)(但588線沒有斷裂)，西環(huán)偏北，脊線在40°N附近，強(qiáng)度在592以上，臺風(fēng)受其引導(dǎo)在較北的位置向偏西方向移動，大部分在浙北沿海登陸。

(a)平均過程雨量；(b)暴雨概率；(c)1211號臺風(fēng)的過程雨量；(d)2012年8月8日20：00的24h雨量圖3 西行登陸浙江臺風(fēng)的雨量(單位： mm)和出現(xiàn)暴雨的概率(單位：%)

這類臺風(fēng)對浙江省的影響時長一般在36～48 h，7413號臺風(fēng)及減弱后的低壓對浙江省總影響時間達(dá)84 h。從平均的過程雨量(圖3a)看，臺州沿海和寧波南部沿海地區(qū)的平均過程雨量超過100 mm，以溫嶺最大，達(dá)148 mm。暴雨概率大值區(qū)呈東南—西北走向，從溫嶺到安吉一線(圖3b)。發(fā)生暴雨概率較大的區(qū)域?yàn)榕_州、寧波、紹興大部、杭州東部及金華東部；其中臺州的大陳、溫嶺和仙居最易出現(xiàn)暴雨，概率超過80%；天目山區(qū)也較易出現(xiàn)暴雨，概率達(dá)50%；溫州西部、麗水、衢州、杭州西南部出現(xiàn)暴雨的概率在20%以下，遂昌、江山、開化、淳安、建德等地在這類臺風(fēng)登陸過程中，都沒有暴雨發(fā)生。該類登陸臺風(fēng)在浙江省內(nèi)沒有產(chǎn)生≥250 mm/24 h的特大暴雨過程(指常規(guī)氣象站，下同)，以2012年11號臺風(fēng)“?？庇绊懽畲?。2012年8月8日03時20分“?？痹趯幉ㄏ笊娇h鶴浦鎮(zhèn)沿海登陸(強(qiáng)臺風(fēng)級)，8月8日在臺州北部沿海、寧波、舟山、紹興北部、杭州東部、嘉興、湖州出現(xiàn)大暴雨，寧波北侖238 mm，湖州安吉197 mm(圖3d)；最大降水出現(xiàn)在寧波沿海地區(qū)、舟山本島、臺州北部沿海地區(qū)，過程最大雨量303 mm(北侖站，圖3c)，另外，安吉的過程雨量也達(dá)207 mm。

3.2 西北行登陸浙江

1949—2018年，向西北方向移動進(jìn)入東海的臺風(fēng)有109個，其中在沖繩島及以北進(jìn)入東海的有33個，在沖繩島以南進(jìn)入東海的有76個。

這類臺風(fēng)登陸浙江的有26個，約占24%，都是從沖繩島以南進(jìn)入東海的。一般在25°N以南向西北偏西移動，到128°E附近轉(zhuǎn)向西北方向，大都在沖繩到石垣之間進(jìn)入東海，繼續(xù)向西北方向移動，登陸浙江，只有0311號“環(huán)高”臺風(fēng)和0716號“羅莎”臺風(fēng)在石垣以西進(jìn)入東海；“羅莎”臺風(fēng)路徑最偏西，在臺灣以東一度向西南折然后西北折，先登錄臺灣再登陸浙江。這類臺風(fēng)登陸地點(diǎn)從蒼南到普陀都有可能。

這類臺風(fēng)共有26個(約占浙江登陸臺風(fēng)總數(shù)的60%)，除“羅莎”臺風(fēng)外，其它25個臺風(fēng)都直接登陸浙江；登陸后有15個臺風(fēng)以拋物線路徑轉(zhuǎn)向入海，絕大多數(shù)進(jìn)入黃、渤海；11個臺風(fēng)繼續(xù)西北(少數(shù)西北偏西)行內(nèi)陸減弱消亡。

登陸前1 d左右500 hPa平均高度場見圖4b，西風(fēng)槽從華北延伸到四川東北部，副熱帶高壓脊線呈西北—東南向，588線抵達(dá)黃海沿岸，臺風(fēng)受副高西南側(cè)的東南氣流引導(dǎo)，向西北方向移動；登陸后臺風(fēng)受西風(fēng)槽影響，多數(shù)轉(zhuǎn)向東北入海。

圖4 西北行登陸浙江的臺風(fēng)路徑示意圖(a)和500 hPa平均高度(b)

這類臺風(fēng)影響時長1～3 d不等，多數(shù)在登陸前24 h就有暴雨開始。暴雨主要發(fā)生在溫州、臺州、寧波、紹興、杭州北部、麗水東部、舟山。溫州北部、臺州、寧波南部出現(xiàn)暴雨的概率在60%以上，臺州最易出現(xiàn)暴雨，溫嶺、椒江、臨海以及寧波南部的寧海出現(xiàn)暴雨的概率在85%以上(圖5b)；一般對浙中的西部影響較小，出現(xiàn)暴雨的概率在20%以下，衢州的開化出現(xiàn)暴雨的概率僅為5%。

在登陸浙江的臺風(fēng)中，該類路徑臺風(fēng)影響最大，溫州、臺州地區(qū)、寧波南部沿海地區(qū)的平均過程雨量均超過100 mm，溫嶺高達(dá)199 mm(圖5a)。9個臺風(fēng)出現(xiàn)特大暴雨(1971年以來，占比9/21)，從24 h雨量≥100 mm和過程雨量≥200 mm的范圍看，以0713號“韋帕”臺風(fēng)產(chǎn)生的暴雨最嚴(yán)重。“韋帕”臺風(fēng)于9月19日凌晨02：30在浙江省蒼南縣霞關(guān)鎮(zhèn)沿海登陸(強(qiáng)臺風(fēng)級)。18日浙東大部出現(xiàn)大暴雨局部特大暴雨，溫州北部和臺州地區(qū)出現(xiàn)成片200 mm以上強(qiáng)降水，臨海站286 mm，溫州站276 mm(圖5d)；溫州臺州兩市大部、麗水東部、寧波部分地區(qū)過程雨量超過200 mm，溫州站334 mm(圖5c)。

3.3 北上登陸浙江

1949—2018年，偏北方向移動進(jìn)入東海的臺風(fēng)有99個，其中沖繩島及以東進(jìn)入東海的有20個，沖繩島以西進(jìn)入東海的有79個。

這類臺風(fēng)登陸浙江的只有11個，約占11%。一般在20°N以南，巴士海峽附近轉(zhuǎn)向偏北移動，先登陸臺灣后進(jìn)入東海，繼續(xù)向偏北方向移動登陸浙江。5122號臺風(fēng)從臺灣海峽緊靠臺灣西部海岸北上登陸浙江玉環(huán)，7504號臺風(fēng)經(jīng)過宮古北上進(jìn)入東海后轉(zhuǎn)向西北移動登陸浙江溫嶺，其它9個都先登陸臺灣再登陸浙江。大都在溫嶺以南登陸，只有1416號“鳳凰”臺風(fēng)在象山登陸。這類臺風(fēng)登陸后沿浙江東部地區(qū)北上，絕大多數(shù)在杭州灣到江蘇南部轉(zhuǎn)向北北東方向入海。

(a)平均過程雨量；(b)暴雨概率；(c)0713號臺風(fēng)的過程雨量；(d)2007年9月19日08：00的24h雨量圖5 西北行登陸浙江臺風(fēng)的雨量(單位： mm)和出現(xiàn)暴雨的概率(單位：%)

登陸前1 d左右500 hPa平均高度場可以看到(圖6b)，西風(fēng)槽很深，從我國東北一直延伸到西南地區(qū)，副熱帶高壓偏東，588線西伸到東海，西脊點(diǎn)123°E附近。臺風(fēng)受西風(fēng)槽前和副熱帶高壓西側(cè)偏南氣流引導(dǎo)向偏北方向移動。

1974年第10號臺風(fēng)在臺灣宜蘭登陸后北上再登陸浙江溫嶺(強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級)，沿寧波東部北上進(jìn)入杭州灣，僅給浙江省帶來20 mm以下降水，在登陸浙江的臺風(fēng)中，是唯一沒有產(chǎn)生暴雨的臺風(fēng)。

這類臺風(fēng)影響時長36～48 h，暴雨區(qū)主要位于溫州、臺州、寧波東南部以及麗水東部。出現(xiàn)暴雨概率的大值區(qū)在沿海地區(qū)，呈西南-東北走向，以溫州沿海地區(qū)最高，其中平陽、瑞安、溫州以及大陳和寧海出現(xiàn)暴雨的概率在85%以上；浙西的大部地區(qū)出現(xiàn)暴雨概率在20%以下，衢州的開化和常山?jīng)]有出現(xiàn)過暴雨，但有50%該類臺風(fēng)在天目山區(qū)產(chǎn)生暴雨(圖7b)。

過程平均雨量超過50 mm的區(qū)域都在沿海地區(qū)，其中溫州沿海地區(qū)、臺州南部沿海地區(qū)、寧波南部的部分地區(qū)平均過程雨量超過100 mm，最大平均過程雨量還是在溫嶺，為125 mm。這類登陸臺風(fēng)在浙江省內(nèi)也無特大暴雨發(fā)生。1992年19號臺風(fēng)為該類臺風(fēng)中影響最大的臺風(fēng)；9月22日登陸臺灣，23日早晨登陸浙江平陽(強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級)。除衢州西部外，全省其它地區(qū)都出現(xiàn)暴雨，沿海大部以及麗水東部、金華東部等出現(xiàn)大暴雨，溫州永嘉和寧波寧海的日雨量分別為228 mm和217 mm(圖7d)；過程最大雨量266 mm，出現(xiàn)在臺州溫嶺(圖7c)。

圖6 北上登陸浙江的臺風(fēng)路徑示意圖(a)和500 hPa平均高度(b)

(a)平均過程雨量；(b)暴雨概率；(c)9219號臺風(fēng)的過程雨量；(d)1992年9月23日20：00的24h雨量圖7 北上登陸浙江臺風(fēng)的雨量(單位： mm)和出現(xiàn)暴雨的概率(單位：%)

4 結(jié) 語

1949—2018年平均0.61個/a臺風(fēng)登陸浙江，最多一年(2004)有3個臺風(fēng)登陸浙江；最早登陸浙江的時間為5月27日(6104號臺風(fēng))；最遲的為0716號臺風(fēng)，10月7日在浙閩交界處登陸；絕大多數(shù)登陸浙江的臺風(fēng)集中在7、8、9月份，8月份最多，占44%；6月份無臺風(fēng)登陸浙江。

登陸浙江臺風(fēng)的路徑趨勢可分為3類：

1)西行登陸浙江。臺風(fēng)在沖繩島及以北進(jìn)入東海，偏西行，約50%這類臺風(fēng)會登陸浙江，一般在三門灣及以北登陸浙江后在內(nèi)陸減弱消亡，占登陸浙江臺風(fēng)14%；而在沖繩島以南區(qū)域偏西行進(jìn)入東海的臺風(fēng)一般不會登陸浙江。在這類登陸浙江的臺風(fēng)中，臺州、寧波、紹興、以及杭州東部、金華東部等地易出現(xiàn)暴雨，天目山區(qū)也較易出暴雨；其中大陳、溫嶺和仙居最易出現(xiàn)暴雨，概率超過80%。

2)西北行登陸浙江。臺風(fēng)向西北方向移動進(jìn)入東海，約24%這類臺風(fēng)會登陸浙江，絕大多數(shù)在沖繩島到石垣之間(個別在石垣以西)進(jìn)入東海；多數(shù)在登陸后轉(zhuǎn)向東北入海。登陸浙江的臺風(fēng)有60%為這一類，登陸地從蒼南到舟山都有可能。這類臺風(fēng)暴雨影響最為嚴(yán)重，主要發(fā)生在溫州、臺州、寧波、紹興、以及杭州北部、麗水東部、舟山。溫嶺、椒江、臨海以及寧海出現(xiàn)暴雨的概率在85%以上。

3)北上登陸浙江。臺風(fēng)向偏北方向移動進(jìn)入東海，約11%這類臺風(fēng)會登陸浙江，絕大多數(shù)在石垣以西進(jìn)入東海，一般先登陸臺灣后登陸浙江溫嶺以南沿海地區(qū)，之后在浙江東部北上轉(zhuǎn)向入海。在登陸浙江的臺風(fēng)中占比26%。暴雨區(qū)主要位于溫州、臺州、寧波東南部、麗水東部。平陽、瑞安、溫州以及大陳和寧海出現(xiàn)暴雨的概率在85%以上。

以上3類路徑登陸臺風(fēng)其平均過程雨量的中心都在溫嶺，以第2類降水量最大，平均過程雨量中心達(dá)199 mm，而且24 h達(dá)特大暴雨的都在這類臺風(fēng)中，第1、第3類臺風(fēng)沒有出現(xiàn)特大暴雨。