引發(fā)泰順特大暴雨的兩次臺(tái)風(fēng)特征對(duì)比分析①

余霖楓 姜建豐 宋珊珊

（1 泰順縣氣象局 浙江溫州325500；2 平陽(yáng)縣氣象局 浙江溫州325400）

臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)一直是臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)中的重要組成部分，對(duì)此，前人做了大量的研究。符仙月等［1］認(rèn)為天氣形勢(shì)、物理量場(chǎng)和風(fēng)廓線、多普勒雷達(dá)具有很好的指示意義；鄭峰等［2］認(rèn)為臺(tái)風(fēng)自身結(jié)構(gòu)是臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度3 大影響因子之一；周福等［3］認(rèn)為冷空氣會(huì)造成持續(xù)強(qiáng)降水；張靈杰等［4］認(rèn)為若低層大氣水汽含量很高，在地形的作用下，低層強(qiáng)輻合高層強(qiáng)輻散可促發(fā)顯著的短時(shí)強(qiáng)降水，以上研究均從不同角度探討了臺(tái)風(fēng)暴雨的形成機(jī)理，分析了臺(tái)風(fēng)暴雨的重要影響條件，為提高臺(tái)風(fēng)暴雨預(yù)報(bào)能力提供參考依據(jù)。通過(guò)物理量診斷，結(jié)合區(qū)域自動(dòng)站資料、形勢(shì)場(chǎng)、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)等資料，綜合分析了1614“莫蘭蒂”和1617“鲇魚”給泰順帶來(lái)暴雨的特點(diǎn)和成因。

1 臺(tái)風(fēng)概述

1.1 “莫蘭蒂”

第14 號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”于2016 年9 月10日14：00（北京時(shí)間，下同）在菲律賓以東的太平洋洋面上生成，此后穩(wěn)定的向西偏北方向移動(dòng)；于15日凌晨3：05前后在福建省廈門市翔安區(qū)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有15級(jí)（48m/s），中心最低氣壓為945 hPa。15日9∶00在福建省龍巖市新羅區(qū)境內(nèi)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，11∶00減弱為熱帶風(fēng)暴，17∶00在福建省三明市寧化縣境內(nèi)減弱為熱帶低壓，23∶00進(jìn)入江西省境內(nèi)，并遠(yuǎn)離泰順縣（圖1）。

超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”具有強(qiáng)度強(qiáng)、影響范圍大、移速快等特點(diǎn)，是繼1513號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“蘇迪羅”之后，是在閩南地區(qū)登陸影響最大的臺(tái)風(fēng)。受其影響，2016 年9 月14 日8∶00～16 日8∶00 出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)雨過(guò)程（圖2），據(jù)統(tǒng)計(jì)，面雨量為295.1mm，累積雨量最大站為國(guó)嶺（446.8 mm），共有19個(gè)站累積雨量超過(guò)300 mm，28個(gè)站超過(guò)250 mm。經(jīng)浙江省氣候中心評(píng)估確認(rèn)：泰順鳳垟站最大1 h 雨量102.8 mm（15 日12∶00），達(dá)百年一遇，雅陽(yáng)站最大3 h 雨量259.6 mm（15日11∶00～13∶00），超百年一遇。

“莫蘭蒂”是登陸閩南泰順受災(zāi)最嚴(yán)重的臺(tái)風(fēng)，根據(jù)泰順縣防汛指揮部統(tǒng)計(jì)：截至9 月16 日17時(shí)，全縣受災(zāi)人口19.30萬(wàn)人，緊急轉(zhuǎn)移安置人口2.21 萬(wàn)人，死亡4 人、失蹤3 人，倒塌房屋150間；直接經(jīng)濟(jì)損失200 600 萬(wàn)元。泰順三魁薛宅橋、筱村文重橋、文興橋等3座國(guó)家級(jí)文保單位被沖毀，給泰順古文化遺產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失。

1.2 “鲇魚”

2016年第17號(hào)臺(tái)風(fēng)“鲇魚”于9月23日08時(shí)在菲律賓以東的太平洋洋面上生成；24日8∶00加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，25日8∶00加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，26日8∶00加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，27 日2∶00 繼續(xù)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)；27 日14：10登陸臺(tái)灣花蓮，28日4∶40在福建省泉州市惠安縣沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有12 級(jí)（33 m/s），中心最低氣壓為975 hPa。登陸后迅速減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，并于28日12∶00減弱為熱帶風(fēng)暴。

“鲇魚”具有影響范圍廣、降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。受“鲇魚”影響，泰順縣普降暴雨到大暴雨。據(jù)氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（圖3），2016 年9 月27 日8∶00 hPa～28 日21∶00 面雨量為348.2 mm。累積雨量最大站為翁山（575.3 mm），共有9 個(gè)站累積雨量超過(guò)400 mm，31個(gè)站超過(guò)300 mm。

根據(jù)縣防汛指揮部統(tǒng)計(jì)，截止9月28日19∶00，全縣受災(zāi)人口166 018人，緊急轉(zhuǎn)移安置人口20 471人，其中集中安置3 342 人，分散安置17 129人；房屋倒塌18戶46間，嚴(yán)重?fù)p壞房屋11戶22間，一般損壞房屋142 戶196 間；直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)47 148.125萬(wàn)元，其中農(nóng)業(yè)損失8 780.325萬(wàn)元，工礦企業(yè)損失1 576萬(wàn)元，基礎(chǔ)設(shè)施損失30 257.4 萬(wàn)元，公益設(shè)施損失2 426萬(wàn)元，家庭財(cái)產(chǎn)損失4 108.4萬(wàn)元。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，“莫蘭蒂”與“鲇魚”在路徑上相似，卻有本質(zhì)區(qū)別，“莫蘭蒂”沒(méi)有經(jīng)過(guò)臺(tái)灣島，臺(tái)風(fēng)的整體結(jié)構(gòu)以及登陸時(shí)的強(qiáng)度并沒(méi)有受到多大影響，這也是“莫蘭蒂”能帶來(lái)3 h 250 mm 以上強(qiáng)降水的重要原因；“鲇魚”經(jīng)過(guò)臺(tái)灣一系列山脈后，結(jié)構(gòu)也越為松散，但是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)外圍云系范圍廣，在未登陸臺(tái)灣前就已經(jīng)開始影響福建、浙江一帶，“鲇魚”影響期間泰順短時(shí)雨強(qiáng)最強(qiáng)也發(fā)生于登陸福建泉州前后。

2 天氣形勢(shì)對(duì)比分析

2.1 500 hPa高空形勢(shì)對(duì)比分析

從500 hPa 形勢(shì)場(chǎng)來(lái)看，“莫蘭蒂”登陸前，亞歐高緯地區(qū)大致均呈兩槽一脊型，溫壓場(chǎng)配置相當(dāng)，形勢(shì)穩(wěn)定。中低緯度地區(qū)，西風(fēng)帶系統(tǒng)上游無(wú)明顯波動(dòng)，維持在35°N 以北。副高主體呈帶狀分布，中心強(qiáng)度達(dá)592 dagpm，前端深入內(nèi)陸，致使臺(tái)風(fēng)移動(dòng)減弱緩慢，有利于暴雨的形成和維持。2016 年9 月15 日3∶05，在福建省廈門市登陸后，從15 日0∶00 的形勢(shì)場(chǎng)可以看出，華中區(qū)域上空淺槽發(fā)展東移，槽線下壓，促進(jìn)了副高東退，588 線已完全入海。浙江地區(qū)上空被轉(zhuǎn)為暖濕的東南偏東氣流控制，強(qiáng)勁的低空急流更加有利于短時(shí)強(qiáng)降水的產(chǎn)生。“鲇魚”登陸前，歐亞中高緯地區(qū)上空依次存有3個(gè)高空槽，而且，在內(nèi)蒙古東北部存有一個(gè)冷中心，將有冷空氣擴(kuò)散南下。2016 年9 月28 日4∶40，在福建省泉州市登陸后，從28日8∶00形勢(shì)場(chǎng)可以看出，588 線并未完全移出大陸，直至28日20∶00才完全入海。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，2 臺(tái)風(fēng)的副高中心強(qiáng)度都很強(qiáng)，帶來(lái)大量不穩(wěn)定能量，加上海面上水汽的輸送，造成暴雨，局部暴雨的強(qiáng)降水天氣。而“鲇魚”588線晚撤，阻礙了臺(tái)風(fēng)登陸后北移，有利于維持較長(zhǎng)的降水時(shí)間。

2.2 地面形勢(shì)場(chǎng)對(duì)比分析

從850 hPa形勢(shì)場(chǎng)來(lái)看，在2臺(tái)風(fēng)影響下，浙江省全境在登陸前已經(jīng)受到偏東暖濕氣流控制，都帶來(lái)充足的水汽，而風(fēng)力無(wú)明顯區(qū)別；此外“鲇魚”在850 hPa風(fēng)溫形勢(shì)場(chǎng)上來(lái)看風(fēng)向與等溫線近乎垂直，有明顯冷平流，強(qiáng)大的偏東暖濕氣流不斷與弱冷空氣耦合，對(duì)大暴雨的發(fā)生起到非常大的促進(jìn)作用。

3 衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波特征特征對(duì)比分析

3.1 衛(wèi)星云圖特征對(duì)比分析

分析衛(wèi)星云圖產(chǎn)品可看出，“莫蘭蒂”自生成后就較穩(wěn)定地向西偏北方向移動(dòng)，云系很緊密，且后續(xù)不斷有“馬勒卡”不斷為其輸送水汽和能量，后以強(qiáng)度大、尺度小的中尺度對(duì)流云團(tuán)登陸，給登陸地福建以及浙江一帶帶來(lái)短時(shí)強(qiáng)降水。從衛(wèi)星云圖產(chǎn)品可看出，“鲇魚”自生成后，其云系就一直保持著松散的結(jié)構(gòu)，但螺旋云帶很明顯，且有后方季風(fēng)云系不斷補(bǔ)充水汽。

對(duì)比發(fā)現(xiàn)：“莫蘭蒂”的云系結(jié)構(gòu)比“鲇魚”的緊密，二者降水多為臺(tái)風(fēng)本體降水，但“莫蘭蒂”的對(duì)流云團(tuán)在寧德、溫州、麗水一帶維持少動(dòng)，降水集中、短時(shí)雨強(qiáng)強(qiáng)，維持時(shí)段正好與地面強(qiáng)降水時(shí)段吻合。而“鲇魚”云系結(jié)構(gòu)松散，故雨強(qiáng)相對(duì)于“莫蘭蒂”弱，但其云系范圍大，降水范圍波及到福建、浙江、江西、江蘇等地。臺(tái)風(fēng)暴雨與登陸后臺(tái)風(fēng)本體云系與后續(xù)補(bǔ)充水汽的云系斷裂一同結(jié)束。

3.2 雷達(dá)回波特征對(duì)比分析

“莫蘭蒂”登陸前后雷達(dá)回波演變（圖4）是以溫州為中心，其中a～d、e～h分別是230、460 km范圍內(nèi)的組合反射率圖。圖中用細(xì)黑線圈起來(lái)的是溫州，粗黑線圈出的是泰順縣域。2016 年9 月15 日4：00“莫蘭蒂”已經(jīng)登陸福建廈門，從圖4（a1～d1）可發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)降水回波范圍較小，但其螺旋結(jié)構(gòu)較明顯，且云帶一直維持到16∶00才漸松散。從圖4（e1～h1）可發(fā)現(xiàn)，15日8∶00泰順已有降水影響，最大反射率35 dbz；10∶00，隨著臺(tái)風(fēng)主體的移動(dòng)，水汽的不斷輸送，強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，最大反射率達(dá)60 dbz，形成很強(qiáng)的中尺度對(duì)流云團(tuán)，帶來(lái)短時(shí)強(qiáng)降水，該強(qiáng)度一直維持到12∶00，實(shí)況10∶00～12∶00的3 h是雨強(qiáng)最集中的時(shí)段；14∶00回波強(qiáng)度開始減弱，范圍有所擴(kuò)大，泰順地區(qū)的強(qiáng)降水也趨于結(jié)束。從圖4（a2～d2）可以看出9 月28 日0∶00“鯰魚”登陸前結(jié)構(gòu)已經(jīng)略見(jiàn)松散，強(qiáng)度較弱，直徑較大，且降水范圍已經(jīng)覆蓋全溫州，一直維持到12∶00。從圖4（e2～h2）可以看出，0∶00～6∶00回波強(qiáng)度較強(qiáng)，強(qiáng)度維持在30～50 dbz，實(shí)況泰順縣域維持了較長(zhǎng)的降水時(shí)間，全縣降水分布較均勻。

對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)：強(qiáng)回波區(qū)維持少動(dòng)是“莫蘭蒂”雨強(qiáng)強(qiáng)、降水集中的主要原因。而季風(fēng)云團(tuán)不斷水汽補(bǔ)給和大范圍的降水區(qū)域，配合螺旋云帶旋轉(zhuǎn)北上是造成“鯰魚”降水時(shí)間長(zhǎng)、累積雨量大的主要原因。

4 物理量場(chǎng)特征對(duì)比分析

4.1 水汽輸送條件

結(jié)合850 hPa水汽通量、風(fēng)（圖5a）和850 hPa高、溫、風(fēng)、散度（圖5b）可以看出，2016 年9月15 日8∶00 泰順上空風(fēng)速達(dá)25 m/s，散度絕對(duì)值較大，具有很強(qiáng)勁的低空東南急流。低空急流的強(qiáng)風(fēng)速輻合作用對(duì)“莫蘭蒂”降水云團(tuán)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。顧清源等也表明850 hPa 持續(xù)強(qiáng)勁的東南風(fēng)急流是暴雨的主要觸發(fā)系統(tǒng)，東南風(fēng)低空急流將南海的暖濕空氣源源不斷向暴雨區(qū)輸送，并在暴雨區(qū)形成了持續(xù)的輻合上升運(yùn)動(dòng)。到15 日20∶00 以后，水汽通量散度逐漸減小，說(shuō)明“莫蘭蒂”低層水汽輸入減弱，實(shí)況降水強(qiáng)度也減弱。

從850 hPa 形勢(shì)圖（圖5c）可以看出，“鲇魚”具有源源不斷的水汽輸送，在登陸前，從廣東南部到浙江北部低層有一個(gè)大范圍的水汽輻合區(qū)。范圍明顯比“莫蘭蒂”大，強(qiáng)度也較分散，這也正與兩個(gè)臺(tái)風(fēng)的暴雨范圍以及強(qiáng)度吻合。

4.2 垂直速度

從垂直速度圖6a 可以看出，2016 年9 月14 日20∶00“莫蘭蒂”登陸前，700 hPa 高度福建沿海以及浙閩交界處有較強(qiáng)的垂直速度，中心值接近‐10×10‐3hPa∕s，表明有弱的上升運(yùn)動(dòng)，實(shí)況泰順（119.42°E ，27.33°N，下同）此時(shí)已經(jīng)開始有降水；到9月15日8∶00中心值低于‐65×10‐3hPa∕s，處于強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，且維持在浙閩交界、泰順縣的上空（圖6b），此時(shí)泰順的強(qiáng)降水已經(jīng)開始，隨著“莫蘭蒂”中心西北移動(dòng)強(qiáng)垂直上升區(qū)穿過(guò)泰順，出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，特別是15 日10∶00～13∶00 強(qiáng)降水集中時(shí)段，正好是垂直運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)時(shí)段。9月15日20∶00 隨著“莫蘭蒂”中心移出泰順，垂直速度中心值絕對(duì)值明顯減小，強(qiáng)降水結(jié)束。

從垂直速度圖6c可以看出，9月27日20∶00“鲇魚”登陸前，垂直上升區(qū)主要在福建福州以南地區(qū)，泰順上空有較小的垂直速度，說(shuō)明有較弱的上升運(yùn)動(dòng)，實(shí)況泰順南部此時(shí)已經(jīng)有零星小雨；到9月28日8∶00，從（圖6d）可以看出鲇魚外圍還維持著3個(gè)強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，浙閔交界、泰順就是其中一個(gè)，中心值低于‐51×10‐3hPa∕s，實(shí)況泰順全區(qū)從28日0：00開始出現(xiàn)強(qiáng)降水，降水強(qiáng)度到28日15∶00才稍減弱；28日20∶00垂直速度值明顯減小，強(qiáng)上升區(qū)往西北方向移動(dòng)，此時(shí)泰順的強(qiáng)降水基本結(jié)束。

5 結(jié)論

“莫蘭蒂”特大暴雨過(guò)程主要特點(diǎn)是短時(shí)雨強(qiáng)強(qiáng)、降水時(shí)間集中，“鲇魚”是短時(shí)雨強(qiáng)較弱、降水時(shí)間長(zhǎng)、分布較均勻。短時(shí)雨強(qiáng)是引起泰順山洪災(zāi)害的主要原因。弱冷空氣滲透流入，導(dǎo)致輻合增強(qiáng)，造成“鲇魚”影響范圍廣、降水時(shí)間長(zhǎng)。

臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)與云系的范圍影響暴雨的降水范圍、降水強(qiáng)度、降水持續(xù)時(shí)間。暴雨發(fā)生前和發(fā)生時(shí)，暴雨區(qū)上空低層垂直速度維持大數(shù)值，暴雨落區(qū)與垂直速度最大值相符，垂直速度的增減對(duì)應(yīng)于降水的強(qiáng)弱變化。