利奇馬臺(tái)風(fēng)對(duì)三門(mén)縣降水影響分析

張瑾超 李芹

摘 要：本文利用FNL1°×1°再分析資料、三門(mén)縣氣象區(qū)域自動(dòng)站觀測(cè)資料，對(duì)2019年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”對(duì)三門(mén)縣造成的降水進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：利奇馬臺(tái)風(fēng)影響期間，三門(mén)縣時(shí)空分布不均，降水集中時(shí)間為2019年8月9日07∶00—10日20∶00，約占過(guò)程降水90%;極端性顯著，呈現(xiàn)西多東少的分布特征，超400mm的降水主要集中在中西部山區(qū)，突破當(dāng)?shù)貧v史臺(tái)風(fēng)過(guò)程降水記錄;水汽通量大，低層存在水汽通量散度大值區(qū)，有充足的水汽供應(yīng)且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng);迎風(fēng)坡地形對(duì)枧頭村降水的增幅作用主要集中在9日07∶00—10日08∶00，增幅2～3倍;枧頭村地區(qū)垂直速度的變化與降水變化具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：臺(tái)風(fēng);暴雨;迎風(fēng)坡;垂直速度

中圖分類(lèi)號(hào)：S16

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200415052

收稿日期：2020-03-15

作者簡(jiǎn)介：張瑾超（1992-），女，本科，助理工程師。研究方向：天氣預(yù)報(bào)、測(cè)報(bào)。

引言

地形是影響降水分布的因子之一，如青藏高原等大地形對(duì)我國(guó)的降水分布有著重要影響。有研究表明，許多中小尺度地形對(duì)大氣要素的分布有著顯著影響，從而影響降水分布[1-5]。臺(tái)風(fēng)暴雨強(qiáng)度強(qiáng)，分布范圍廣且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，容易造成洪澇、山體滑坡等災(zāi)害，是三門(mén)縣主要的氣象災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年5—12月都有臺(tái)風(fēng)影響三門(mén)縣，直接登陸三門(mén)縣的臺(tái)風(fēng)有3個(gè)，分別為6126號(hào)臺(tái)風(fēng)、7413號(hào)臺(tái)風(fēng)和7805號(hào)臺(tái)風(fēng)。2010—2019年共有37個(gè)臺(tái)風(fēng)影響三門(mén)縣，年平均影響個(gè)數(shù)3.7個(gè)。2019年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”在8月10日1∶45登陸浙江溫嶺，對(duì)三門(mén)縣造成了嚴(yán)重的風(fēng)雨影響。此次過(guò)程，三門(mén)縣枧頭村區(qū)域站測(cè)得754.9mm的極端降水，且超過(guò)400mm的降水主要集中在中西部山區(qū)，區(qū)域性明顯。而三門(mén)縣中西部恰好為當(dāng)?shù)氐母叩?，降水大值區(qū)與地形高值有著較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，探討三門(mén)縣地形對(duì)“利奇馬”臺(tái)風(fēng)降水分布的影響，一定程度上有利于訂正三門(mén)縣今后臺(tái)風(fēng)極端降水預(yù)報(bào)，給值班人員提供一定的參考。本文利用FNL1°×1°再分析資料、三門(mén)縣氣象區(qū)域自動(dòng)站觀測(cè)資料進(jìn)行分析。其中，由于湫水山區(qū)域自動(dòng)站傳輸問(wèn)題，8月9日23∶00的正點(diǎn)資料缺失，為了使數(shù)據(jù)盡量準(zhǔn)確，將該時(shí)次的分鐘降水累計(jì)值（9.9mm）作為該時(shí)次的小時(shí)降水量。

1?“利奇馬”影響期間三門(mén)縣的降水特征

1.1?降水的時(shí)間分布特征

根據(jù)雷達(dá)資料以及區(qū)域站資料顯示，“利奇馬”臺(tái)風(fēng)降水時(shí)段為2019年8月8日08∶00—11日08∶00，8日08∶00—9日07∶00為零散的回波導(dǎo)致的降水;9日07∶00—10日20∶00左右為臺(tái)風(fēng)螺旋云帶以及本體所帶來(lái)的降水，為此次臺(tái)風(fēng)過(guò)程的主要降水時(shí)段;10日20∶00—11日08∶00為臺(tái)風(fēng)殘留云系造成的降水。降水時(shí)間分布不均，主要降水時(shí)段為9日7∶00—10日20∶00，該時(shí)段降水面雨量為296.9mm，約占整個(gè)過(guò)程降水的90%。

1.2?降水的空間分布特征

2019年8月8日08∶00—11日08∶00，受“利奇馬”臺(tái)風(fēng)影響，三門(mén)全縣過(guò)程面雨量331.3mm，總體分布特征為東少西多，降水大值區(qū)主要分布在三門(mén)縣中西部山區(qū)。降水空間分布不均，極端性顯著，共8個(gè)站點(diǎn)測(cè)得超400mm降水。枧頭村區(qū)域站以754.9mm的降水突破9216號(hào)臺(tái)風(fēng)在三門(mén)縣劉家創(chuàng)下的臺(tái)風(fēng)過(guò)程降水記錄（746.8mm）。

2?天氣形勢(shì)分析

熱帶氣旋移動(dòng)路徑主要受到大尺度環(huán)境場(chǎng)的引導(dǎo)氣流影響。2019年8月6日14∶00，0910號(hào)臺(tái)風(fēng)“羅莎”生成并逐漸增強(qiáng)。當(dāng)2個(gè)臺(tái)風(fēng)中心間距大于12個(gè)緯距（約1350km）時(shí)，互旋角很小，可將12個(gè)緯距近似認(rèn)為雙臺(tái)風(fēng)有無(wú)直接互旋的臨界距離[6]。臺(tái)風(fēng)“羅莎”與臺(tái)風(fēng)“利奇馬”的距離基本在1300km以上，基本無(wú)藤原效應(yīng)。但是，臺(tái)風(fēng)“羅莎”強(qiáng)度增強(qiáng)，阻擋了副高南落，使“利奇馬”位于副高西南側(cè)，受其西南側(cè)的東南偏南氣流引導(dǎo)。伴隨短波槽的移過(guò)，200hPa流出急劇增強(qiáng)，有利于“利奇馬”強(qiáng)度繼續(xù)增強(qiáng)。在7日夜間—8日快速增強(qiáng)，8日21∶00達(dá)到強(qiáng)度頂峰（62m/s，915hPa）?！袄骜R”內(nèi)力增強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)內(nèi)力使臺(tái)風(fēng)向西北方向移動(dòng)[6]，因此向西北方向移動(dòng)的動(dòng)力增強(qiáng)?！袄骜R”在副熱帶高壓西南側(cè)引導(dǎo)氣流以及自身內(nèi)力的共同影響下，基本朝西北方向移動(dòng)。9日起北側(cè)有高空槽東移，使副高逐漸東退，10日臺(tái)風(fēng)“利奇馬”位于副高東側(cè)，受其東側(cè)偏南氣流引導(dǎo)，轉(zhuǎn)為偏北方向移動(dòng)。

3?枧頭村極端降水分析

3.1?三門(mén)縣地形分布特征

根據(jù)三門(mén)縣志記載，三門(mén)縣地勢(shì)西南高，東北低。山脈分6支自西南向東北和東部延伸傾斜，湫水山在中部蟠結(jié)聳峙，形成低山丘陵地貌。低中山類(lèi)型，海拔在800～1000m之間，分布在湫水山和雙尖山東部，居中部沙柳、海游、懸渚、頭岙、邵家、中門(mén)、南溪、橋頭等地區(qū)，為最高山地[7]。

3.2?枧頭村迎風(fēng)坡降水增幅分析

由于925hPa對(duì)應(yīng)高度約為700m左右，三門(mén)縣最高山地海拔均在800～1000m之間，可以利用925hPa的風(fēng)向來(lái)判斷迎風(fēng)坡。根據(jù)925hPa風(fēng)向?qū)⒂绊憰r(shí)段分為4個(gè)階段：2019年8月8日08∶00—14∶00（第1階段）為偏東風(fēng)，8日14∶00—10日08∶00（第2階段）為東北到東風(fēng)（東北風(fēng)占比較大），10日08∶00—20∶00（第3階段）為東南到東風(fēng)，20∶00以后（第4階段）轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)。懸渚、湫水山、花橋分別位于枧頭村東北偏北、偏東、東南方向。故可以將湫水山站點(diǎn)作為第1階段的迎風(fēng)坡對(duì)比站，將懸諸、湫水山作為第2階段的對(duì)比站，花橋作為第3階段的迎風(fēng)坡對(duì)比站。由于9日7∶00前為零散回波影響，局地性大，故暫不做對(duì)比分析，主要分析9日07∶00—10日20∶00的降水，即第2、3階段。

第2階段的降水分析：枧頭村、湫水山、懸渚3個(gè)區(qū)域站自2019年8月9日7∶00起，降水逐漸增大，在9日20∶00前后達(dá)到極大值，后逐漸減弱。其中，枧頭村大部分時(shí)間的降水量都遠(yuǎn)超湫水山及懸渚。3站該時(shí)段降水總量分別為657.9mm、197.4mm、185mm，枧頭村的降水總量分別比湫水山、懸渚偏大2.3倍、2.6倍。

第3階段的降水分析：該時(shí)段降水較第2階段降水明顯減弱，且呈現(xiàn)隨時(shí)間逐漸減小的趨勢(shì)。該趨勢(shì)與臺(tái)風(fēng)逐漸遠(yuǎn)離，動(dòng)力條件與水汽條件逐漸變差有關(guān)。枧頭村、花橋的降水量為37.0mm、37.6mm，兩者相差不大。

3.3?物理量場(chǎng)分析

3.3.1?水汽通量及水汽通量散度分布特征

充足的水汽供應(yīng)是產(chǎn)生暴雨的必要條件[6]。水汽大量匯集，給該地區(qū)的降水提供了充分的水汽供應(yīng)。隨著臺(tái)風(fēng)靠近三門(mén)縣水汽通量開(kāi)始增大，自2019年8月8日20∶00起，三門(mén)縣850hPa水汽通量達(dá)30g/（s·hPa·cm）以上，且一直持續(xù)到10日20∶00左右，最大超過(guò)60g/（s·hPa·cm）。水汽通量散度與降水分布有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系[8]。臺(tái)風(fēng)影響期間，水汽通量散度主要集中在低層800hPa以下，尤其925hPa甚至有-40×105g/（s·hPa·cm2）的大值區(qū)。9日08∶00左右枧頭村地區(qū)水汽通量散度開(kāi)始增大，9日14∶00起925hPa的水汽通量散度明顯增大，-15×105g/（s·hPa·cm2）從9日20∶00維持到10日08∶00，時(shí)長(zhǎng)達(dá)12h。10日20∶00后低層水汽通量散度明顯減弱。水汽通量散度變化時(shí)間且與降水發(fā)生的時(shí)間基本一致。

3.3.2?垂直速度分布特征

垂直速度是天氣分析中經(jīng)常需要考慮的物理參量。從2019年8月8日08∶00垂直速度基本是以下沉運(yùn)動(dòng)為主，9日08∶00前后轉(zhuǎn)為上升運(yùn)動(dòng)，但上升運(yùn)動(dòng)數(shù)值比較小，且上升運(yùn)動(dòng)主要以低層為主，14∶00左右垂直速度開(kāi)始迅速增大，并向上延伸至300hPa左右，10日08∶00左右垂直上升速度減小，但仍維持在較大的上升速度，但主要的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)在400～700hPa之間，低層的上升速度較小，20∶00后逐漸轉(zhuǎn)為下沉運(yùn)動(dòng)。根據(jù)枧頭村的降水資料顯示，枧頭村降水自9日07∶00開(kāi)始增大。

9日14∶00—10日07∶00小時(shí)降水量均在20mm以上，10日08∶00起降水開(kāi)始逐漸減小，20∶00后降水基本結(jié)束。綜合以上，可認(rèn)為垂直速度的變化與枧頭村地區(qū)的降水變化具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于三門(mén)縣地形海拔最高不超過(guò)1000m，10日08∶00以后上升運(yùn)動(dòng)基本在海拔1000m以上，10日08∶00—20∶00，枧頭村與花橋降水相差不大，故認(rèn)為10日08∶00以后的降水沒(méi)有明顯迎風(fēng)坡增幅作用。

4?總結(jié)

“利奇馬”臺(tái)風(fēng)影響期間，三門(mén)縣時(shí)空分布不均，降水集中時(shí)間為2019年8月9日07∶00—10日20∶00，約占過(guò)程降水90%;極端性顯著，呈現(xiàn)西多東少的分布特征，超400mm的降水主要集中在中西部山區(qū);此次過(guò)程水汽通量大，水汽通量散度集中在低層，水汽通量散度甚至達(dá)-40×105g/（s·hPa·cm2），且大于15×105g/（s·hPa·cm2）的時(shí)間維持長(zhǎng)達(dá)12h，有充足的水汽供應(yīng)且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，給此次過(guò)程提供了很好的水汽條件;迎風(fēng)坡地形對(duì)枧頭村降水的增幅作用主要集中在9日07∶00—10日08∶00，該時(shí)段降水增幅為2～3倍;枧頭村地區(qū)垂直速度的變化與降水變化具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

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（責(zé)任編輯?李媛媛）