超強臺風(fēng)利奇馬過程分析及預(yù)報產(chǎn)品檢驗

余霖楓 姜建豐 郭建鷹 林群

摘 要：2019年8月8—10日，浙江省經(jīng)歷超強臺風(fēng)利奇馬天氣過程，產(chǎn)生嚴(yán)重影響。溫州市北部永嘉、樂清兩地遭受重創(chuàng)，因此次臺風(fēng)登陸位置偏北，對溫州市南部的泰順等縣影響較小。本文利用多普勒天氣雷達、數(shù)值模式產(chǎn)品和自動站數(shù)據(jù)等資料對利奇馬臺風(fēng)進行簡要分析，為今后此類臺風(fēng)過程預(yù)報提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：超強臺風(fēng);大暴雨;偏東急流;山脈地形

中圖分類號：P458.124文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）08-0156-03

Super Typhoon Litchima Process Analysis and Forecast Product Inspection

YU Linfeng JIANG Jianfeng GUO Jianying LIN Qun

（Taishun County Meteorological Bureau，Wenzhou Zhejiang 325500）

Abstract： From August 8 to 10， 2019， Zhejiang Province experienced Super Typhoon Liqima weather process， which had a severe impact. The storm hit Yongjia and Yueqing in northern Wenzhou， so it made landfall farther north and had less impact on counties such as Taishun County in the south of Wenzhou. In this paper， the data of doppler weather radar， numerical model products and automatic station were used to briefly analyze Typhoon Lekima， which could provide a reference for the forecast of such typhoons in the future.

Keywords： super typhoon;heavy rain;east jet stream;mountain terrain

臺風(fēng)是對我國造成嚴(yán)重影響的氣象災(zāi)害之一，溫州市幾乎每年都會受到臺風(fēng)襲擊。截至2019年8月，臺風(fēng)利奇馬是本年度的最強臺風(fēng)，同時也是新中國成立后登陸浙江省的最強臺風(fēng)（TOP3）之一，僅次于5612號臺風(fēng)溫黛和0608號臺風(fēng)桑美。利奇馬登陸強度強、生命史長、風(fēng)雨強度大、影響范圍廣、災(zāi)情重，風(fēng)雨綜合強度指數(shù)為1961年來最大，十多個?。ㄊ校┦苡绊?，直接經(jīng)濟損失為2000年來第二多，僅次于1323號臺風(fēng)菲特。因登陸位置位于溫州北部，臺風(fēng)對泰順影響較小，但溫州市北部永嘉、樂清兩地因長時間極端強降水而遭受重創(chuàng)。因此，分析研究此次臺風(fēng)天氣過程，對今后防災(zāi)減災(zāi)、減少人民生命財產(chǎn)損失、指導(dǎo)此類型臺風(fēng)天氣預(yù)報等都具有重要現(xiàn)實意義。

1 風(fēng)雨實況

受臺風(fēng)影響，2019年8月8日08：00—2019年8月10日20：00，溫州北部普降暴雨到大暴雨，部分地區(qū)有特大暴雨，中南部多地區(qū)有中到大雨，局部有暴雨。雨量北多南少，全市面雨量為125.9 mm，樂清為347.3 mm，居全省第一，泰順為45.5 mm，全市最小;過程總雨量有7個站超500 mm（樂清5個，永嘉2個），22個站超400 mm，60個站超250 mm，154個站超100 mm，100 mm以上站點占全市總站點數(shù)38%。樂清市北雁蕩累積雨量達到552.3 mm，為全市最高，泰順縣累積雨量最大站松垟為84.4 mm，小時雨強最大為98.6 mm（10日02：00—10日03：00，樂清市西門島站），從10日02：00臺風(fēng)本體登陸后，維持2個多小時極端強降水，樂清和永嘉產(chǎn)生大范圍特大暴雨，造成極其嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。登陸浙江后北上，強度維持在熱帶風(fēng)暴及以上級別達44 h，為1949年以來第六長。先后影響中東部11個?。ㄊ校?，造成嚴(yán)重災(zāi)害損失，為2000年以來第二多，僅次于1323號臺風(fēng)菲特。

超強臺風(fēng)利奇馬給溫州北部帶來特大暴雨，同時帶來大風(fēng)。從7日23：00加強為超強臺風(fēng)后，維持超強臺風(fēng)狀態(tài)長達51 h，中心最大風(fēng)速達62 m/s（17級以上）。登陸時強度為52 m/s（16級），在登陸我國的最強臺風(fēng)中位居第五位（前四為：1409臺風(fēng)威馬遜72m/s、5612臺風(fēng)溫黛65 m/s、7314臺風(fēng)瑪琪60 m/s、0608臺風(fēng)桑美60 m/s）。因本體強度大，10日01：45在溫嶺市沿海登陸后仍維持1個多小時超強臺風(fēng)，10日03：00減弱為強臺風(fēng)。據(jù)統(tǒng)計，樂清市西門島站10日00：00—10日01：00實測極大風(fēng)速55.9 m/s（16級），全市最大;5個站出現(xiàn)超16級瞬時大風(fēng)，8個站超過15級，沿海普遍保持在12～14級，10級以上大風(fēng)持續(xù)近36 h，12～14級大風(fēng)持續(xù)20 h左右。風(fēng)力整體呈東大西小、北高南低分布。

2 天氣形勢

利奇馬生成初期，南海為利奇馬和羅莎雙臺風(fēng)背景場，利奇馬西南側(cè)強盛南海西南季風(fēng)中的大部分水汽被卷入臺風(fēng)中，另外，羅莎本體南側(cè)尾部云系一部分也隨環(huán)流被利奇馬吸收，為前期利奇馬發(fā)展提供充足水汽。利奇馬所處南海海溫達30 ℃，能量供應(yīng)充足，臺風(fēng)不斷生長。在東北側(cè)副熱帶高壓和臺風(fēng)本體共同作用下，利奇馬避開臺灣島直接進入東海，東海高達29 ℃的海溫對臺風(fēng)本體結(jié)構(gòu)動力維持和加強起關(guān)鍵作用。

9日08：00 500 hPa，副熱帶高壓在利奇馬擠壓下崩潰東退，隨著副高勢力減弱東退、西風(fēng)槽東移及與羅莎互相作用產(chǎn)生雙臺風(fēng)藤原效應(yīng)，臺風(fēng)本體在登陸浙江后緩慢北移，因臺風(fēng)本體一直在沿海移動，伴隨水汽和能量補充，登陸后仍未快速消減，超強臺風(fēng)狀態(tài)維持2h才減弱。因較慢移動和較長時間臺風(fēng)本體帶來螺旋雨帶影響，浙江沿海產(chǎn)生大范圍極端強降水。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件

8日20：00和9日20：00 850 hPa水汽通量，有兩塊水汽通量輻合大值區(qū)，一是副高南側(cè)偏東風(fēng)急流通道帶來強水汽輸送，浙江省處在水汽高輔合區(qū)螺旋雨帶中;二是較長孟加拉灣和南海西南季風(fēng)水汽通道，隨臺風(fēng)北上、副高崩潰東退，南海西南季風(fēng)水汽通道并入利奇馬環(huán)流，加強利奇馬環(huán)流水汽補充，強水汽通量輻合為利奇馬提供強烈潛熱加熱，促進偏東風(fēng)急流帶發(fā)展，強急流對極端強降水產(chǎn)生和維持提供水汽和動力支持，水汽通量大值區(qū)域?qū)?yīng)暴雨落區(qū)[1]。

3.2 抬升動力條件

分析8—10日850 hPa垂直速度場，溫州始終處于上升運動區(qū)，垂直速度達-2 Pa/s，說明臺風(fēng)中心附近區(qū)域都伴隨強烈上升運動，利于近地面大量水汽輔合上升和高層輔散。另外，臺風(fēng)本體產(chǎn)生螺旋雨帶，建立偏東風(fēng)急流，經(jīng)過北雁蕩山抬升作用，在山脈迎風(fēng)坡前形成極端強降水，地形抬升作用在地形梯度較大區(qū)域附近產(chǎn)生的效果更加明顯。

3.3 不穩(wěn)定條件

8月1—7日，臺風(fēng)過程前數(shù)天持續(xù)晴熱少雨，日最高氣溫全市都超過30.4 ℃，午后雷陣雨頻發(fā)，大氣層中儲存大量不穩(wěn)定能量。臺風(fēng)本體到來前8日，全市大部分地區(qū)有雷暴，不穩(wěn)定能量釋放觸發(fā)因子，配合臺風(fēng)本體與海上偏東風(fēng)急流攜帶充沛水汽，加上局地地形抬升作用，易產(chǎn)生局地大暴雨[2]。由于臺風(fēng)環(huán)流云系不斷生成，有適當(dāng)條件就會觸發(fā)云系不穩(wěn)定性。

3.4 地形影響

此次臺風(fēng)過程降水在溫州北部存在較大差異。樂清和永嘉以西北-東南向山脈偏多，雨量高值中心地帶大致是西北-東南走向，且極端強降水地區(qū)都為海拔梯度較高山區(qū)，地形和降水落區(qū)關(guān)聯(lián)性較高，如圖1所示。

4 雷達資料分析

分析9日08：00—10日20：00逐12 h雷達回波演變，9日08：00臺風(fēng)因本體距離溫州市較遠(yuǎn)，只有外圍環(huán)流部分弱降水影響沿?？h市，雨量不明顯。9日20：00臺風(fēng)本體云系深厚、結(jié)構(gòu)完整，臺風(fēng)在即將登陸前受北側(cè)副高影響，移動緩慢。臺風(fēng)本體攜帶源源不斷的海上水汽，形成螺旋雨帶，在臺風(fēng)北側(cè)建立偏東風(fēng)急流帶，配合較低移速，形成“列車效應(yīng)”降水，樂清和永嘉北部產(chǎn)生大暴雨，局部有特大暴雨。10日08：00臺風(fēng)登陸并北上，溫州受偏南風(fēng)控制，東風(fēng)急流帶消失，降水減弱。10日20：00臺風(fēng)本體處于上海和江蘇一帶，浙江整體降水趨于結(jié)束，溫州只有零散弱降水，臺風(fēng)降水基本結(jié)束。

5 數(shù)值預(yù)報和省級指導(dǎo)預(yù)報產(chǎn)品檢驗

此次臺風(fēng)過程雨量預(yù)報時采用多種數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品，證實其發(fā)揮了重要作用。EC、GFS、WARMS指導(dǎo)預(yù)報均對強降水有預(yù)測，但對強降水區(qū)分布及降水量級預(yù)報有或大或小的偏差。降水開始時間預(yù)報，EC預(yù)測9日局地有120 mm左右降水;強降水落區(qū)預(yù)報，EC預(yù)測樂清和永嘉北部大暴雨區(qū)，內(nèi)陸縣較小，預(yù)測雨量分布大體與實況相近;GFS和WARMS預(yù)報位置明顯偏海上，無實際指導(dǎo)意義。對降水量級預(yù)報，9日20：00—10日20：00，EC預(yù)測永嘉北部和樂清有270～300 mm或局部300 mm以上降水，已屬優(yōu)秀，但離實況降水存在小100 mm左右的誤差，主要是局部極端強降水量預(yù)測偏小。另外對內(nèi)陸雨量預(yù)測稍偏大，以泰順為例，預(yù)測東部超120 mm，實際最大站點雨量未滿90 mm。GFS與WARMS在這次臺風(fēng)預(yù)報過程中基本失去參考價值。

經(jīng)以上產(chǎn)品檢驗，結(jié)合平時預(yù)報經(jīng)驗可看出，EC在形勢上有不錯成績，起雨時間、降水落區(qū)上都和實況較接近，平時在決策降水時段和落區(qū)上有較高參考性。量級上，受臺風(fēng)本體、急流強度及地形等因素對降水增幅的影響，以EC為代表的數(shù)值產(chǎn)品在基本量級預(yù)測上已屬合格，但在局部極端降水預(yù)測上仍需要后期人工訂正調(diào)整。

6 結(jié)論

此次溫州北部大暴雨、特大暴雨過程是一次臺風(fēng)本體深厚云系降水，臺風(fēng)登陸前后移速較慢，臺風(fēng)本體產(chǎn)生螺旋雨帶，建立偏東風(fēng)急流，在北雁蕩山抬升作用下形成持續(xù)極端強降水。副高東退、西風(fēng)槽移動及與羅莎臺風(fēng)產(chǎn)生的雙臺風(fēng)效應(yīng)對利奇馬移動路徑和速度產(chǎn)生影響。雷達回波演變可清楚反映出這次臺風(fēng)影響溫州的大致過程。溫州北部山區(qū)地形對降雨增幅起重要作用，雨帶分布和山脈地形走向?qū)?yīng)性較高。數(shù)值模式檢驗分析表明，以EC為代表的趨勢、落區(qū)及量級預(yù)報為這次臺風(fēng)特大暴雨決策提供有利依據(jù)，對極端降水預(yù)報偏小。后期需要根據(jù)經(jīng)驗主觀訂正調(diào)整，以提高服務(wù)效果。

參考文獻：

[1]朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法[M].北京：氣象出版社，2007.

[2]葉子祥.臺站臺風(fēng)預(yù)報服務(wù)方法和思路[M].北京：氣象出版社，2013.