1509號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”影響南通穩(wěn)定性降水分析

李超 陳聰 顧沛澍 張琪 袁晶

摘 要：利用fnl再分析資料、衛(wèi)星資料、多普勒雷達(dá)資料及地面觀測(cè)資料，對(duì)1509號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”路徑突變及影響南通穩(wěn)定性降水進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：“燦鴻”移動(dòng)路徑與副高強(qiáng)度、形態(tài)、臺(tái)風(fēng)內(nèi)力的關(guān)系密切，副高與高壓脊合并后轉(zhuǎn)為南北向分布是“燦鴻”路徑突變的主要原因;同時(shí)，“燦鴻”有追隨200hPa高空輻散區(qū)移動(dòng)的傾向?！盃N鴻”影響期間降水以穩(wěn)定性降水為主;其北部的鞍型場(chǎng)形勢(shì)及日本海高壓壩的阻擋均為南通長時(shí)間降水提供了有利的條件。南到西南風(fēng)的水汽輸送帶穩(wěn)定維持，產(chǎn)生深厚濕層和明顯的水汽輻合;垂直于32°N緯圈的次級(jí)環(huán)流，均為降水強(qiáng)度的維持提供了有利條件。

關(guān)鍵詞：臺(tái)風(fēng)“燦鴻”;路徑;副高;穩(wěn)定性降水

中圖分類號(hào) TU433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）01-0143-04

Analysis of the Influence of 1509 Typhoon ‘Chan-hom on the Stable Precipitation in Nantong

LI Chaol et al.

（1Nantong Meteorological Bureau，Nantong 226018，China）

Abstract： Based on fnl reanalysis data， satellite data， Doppler radar data and ground observation data， this paper makes a comprehensive analysis on the sudden change of the track of typhoon ‘Chan-hom and its influence on the stable precipitation in Nantong.The results showed that the moving path of ‘Chan-hom is closely related to the intensity and the shape of the subtropical high as well as typhoon internal force . The main reason for the sudden change of the‘Chan-hom path is that the North-South distribution of the subtropical high after its mergition into the ridge of high pressure ; at the same time，‘Chan-hom has a tendency to follow the 200hPa divergence area. During the influence period of ‘Chan-hom， the main precipitation was stable; the saddle field in the north and the blocking of Japan Sea high pressure dam provided favorable conditions for long-term precipitation in Nantong. The water vapor transport belt by south-southwest wind is stable and produces deep wet layer and obvious water vapor convergence; the secondary circulation perpendicular to 32 ° N latitude provides favorable conditions for the maintenance of precipitation intensity.

Key words： Typhoon ‘Chan-hom; Typhoon track; Subtropical high; Stable precipitation

中國是受臺(tái)風(fēng)影響最大的國家之一，每年國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全均遭受了嚴(yán)重?fù)p失。近年來，臺(tái)風(fēng)活動(dòng)路徑異常及與之相關(guān)的極端暴雨得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注與研究，取得了豐碩的研究成果。陳聯(lián)壽[1]等對(duì)西太平洋臺(tái)風(fēng)進(jìn)行了詳細(xì)研究，指出登陸臺(tái)風(fēng)路徑的改變受副高、極鋒及其附近正渦度系統(tǒng)的影響。臺(tái)風(fēng)登陸以后，副高南側(cè)是否存在明顯的赤道輻合帶是向西北方向移動(dòng)的臺(tái)風(fēng)繼續(xù)西行或轉(zhuǎn)向偏北、東北方向的關(guān)鍵。影響臺(tái)風(fēng)降水的因素有臺(tái)風(fēng)本身的結(jié)構(gòu)及與環(huán)境場(chǎng)的相互作用，臺(tái)風(fēng)環(huán)流中心的風(fēng)速、風(fēng)向輻合、臺(tái)風(fēng)低層不同部位的切變線、流入層氣旋性彎曲的流線都將產(chǎn)生和加強(qiáng)輻合條件，臺(tái)風(fēng)的雨量中心常與上述低層流場(chǎng)特征相對(duì)應(yīng)，還與臺(tái)風(fēng)、副高之間的東南或南風(fēng)急流造成的正渦度增大有關(guān)。張中鋒[2]等研究指出，臺(tái)風(fēng)路徑異常的主要原因是與其鄰近的熱帶氣旋相關(guān)。侯建忠[3]等通過統(tǒng)計(jì)分析臺(tái)風(fēng)引發(fā)陜西極端暴雨個(gè)例，得到300hPa高空急流的先兆性對(duì)陜西極端暴雨具有指示性意義。許愛華[4]等通過對(duì)“云娜”臺(tái)風(fēng)深入研究，指出副高分布狀態(tài)的調(diào)整與冷空氣的入侵是臺(tái)風(fēng)“云娜”路徑發(fā)生西折的主要原因。趙宇[5]等通過分析位渦場(chǎng)得到，對(duì)流層高層位渦擾動(dòng)是影響中尺度低渦和特大暴雨發(fā)生發(fā)展的重要因素。何立富[6]等對(duì)臺(tái)風(fēng)泰利異常暴雨分析，指出低層穩(wěn)定的水汽輸送、氣流的明顯輻合及地形的抬升均對(duì)暴雨增幅有明顯作用。孫興馳[7]等分析了麥莎影響山東全過程，得出副高突然南落及200hPa輻散偏向臺(tái)風(fēng)中心右側(cè)是臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向的原因，臺(tái)風(fēng)本身的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)及其低層環(huán)流的切變線、輻合線使降水中心偏離。劉力源[8]等分析了“蘇迪羅”影響全過程，指出強(qiáng)降水區(qū)與水汽通量輻合區(qū)、比濕大值區(qū)、正渦度大值區(qū)和假相當(dāng)位溫的“雙峰結(jié)構(gòu)”有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

本文利用fnl再分析資料、衛(wèi)星資料、多普勒雷達(dá)資料及地面觀測(cè)資料，對(duì)1509號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”路徑突變及影響南通穩(wěn)定性降水進(jìn)行綜合分析，探討臺(tái)風(fēng)路徑突變及臺(tái)風(fēng)影響降水的條件及原因，以期為今后天氣預(yù)報(bào)提供參考。

1 臺(tái)風(fēng)“燦鴻”概況及影響南通降水實(shí)況

臺(tái)風(fēng)“燦鴻”2015年6月30日（北京時(shí)，下同）生成于菲律賓以東洋面，隨后向西北方向移動(dòng)，7月7日02時(shí)發(fā)展到臺(tái)風(fēng)級(jí)別，9日14時(shí)增強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別，9日23時(shí)躍增為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)，最強(qiáng)中心風(fēng)力達(dá)17級(jí)，期間一直保持西北方向移動(dòng)。7月11日16時(shí)40分前后在舟山朱家尖登陸，登陸強(qiáng)度為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)（14級(jí)）。登陸后“燦鴻”折向東北方向移動(dòng)，7月12日早晨04時(shí)前后掠過南通市近海（距南通市219km）;之后繼續(xù)向北偏東方向移動(dòng)，強(qiáng)度逐漸減弱，12日09時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)，12日17時(shí)減弱為熱帶風(fēng)暴級(jí)，13日02時(shí)在朝鮮境內(nèi)停止編報(bào)。

受臺(tái)風(fēng)“燦鴻”影響，7月10日傍晚，南通市降水開始，7月10日20時(shí)至7月12日14時(shí)，南通市122個(gè)自動(dòng)站（含區(qū)域站）中有85個(gè)站累積降水量超過50mm，最大降水量94.9mm，出現(xiàn)在海安老壩港（見圖1）。

2.1 “燦鴻”期間環(huán)流形勢(shì) 6月30日至7月6日期間長江中下游地區(qū)處于梅雨鋒控制下，冷渦在副高北側(cè)東移，副高主體呈東西帶狀、穩(wěn)定的分布在洋面，副高脊線位于25°N附近，“燦鴻”沿著副高南側(cè)的偏東氣流向西偏北方向移動(dòng)。7月7—9日期間，“燦鴻”沿著副高西南側(cè)向西北方向移動(dòng)。此時(shí)在東太平洋海域有3個(gè)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)：“蓮花”位于廣東近海，距“燦鴻”約1300km;而“浪卡”位于“燦鴻”東側(cè)，距“燦鴻”約1800km，均與“燦鴻”無明顯雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)。同時(shí)，“浪卡”的活動(dòng)有效地阻止了副高的南落，使得副高呈東西帶狀穩(wěn)定維持;副高西伸明顯，588線西脊點(diǎn)伸至122°E，此時(shí)的環(huán)流形勢(shì)有利于“燦鴻”繼續(xù)向西北方向移動(dòng)。7月10—13日期間，副高西部與北方東移的高壓脊合并，副高北跳，但西伸不明顯，副高主體轉(zhuǎn)而為南北向分布，偏東風(fēng)減弱，即引導(dǎo)“燦鴻”西進(jìn)的氣流明顯減弱;同時(shí)大陸高壓增強(qiáng)，進(jìn)一步阻擋“燦鴻”西進(jìn);而此時(shí)“燦鴻”為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其本身的北向的內(nèi)力強(qiáng)于一般臺(tái)風(fēng)，因此“燦鴻”在自身內(nèi)力以及副高西側(cè)的偏南氣流共同引導(dǎo)及大陸高壓的阻擋下逐步轉(zhuǎn)向北偏東方向移動(dòng)。由“燦鴻”期間環(huán)流形勢(shì)演變可見，“燦鴻”移動(dòng)路徑與副高強(qiáng)度、形態(tài)及臺(tái)風(fēng)內(nèi)力關(guān)系密切。

2.2 200hPa散度場(chǎng) 由200hPa高空散度場(chǎng)的變化可見，11日08時(shí)燦鴻中心位于122.8°E、28.6°N，中心上空為10×10-5s-1的輻散大值區(qū)，高層輻散有利于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的維持（此時(shí)“燦鴻”為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)）。11日20時(shí)“燦鴻”中心位于122.8°E，30.3°N，中心上空為-6×10-5s-1的輻合大值區(qū)，其強(qiáng)度減弱為強(qiáng)臺(tái)風(fēng);輻散大值區(qū)向北偏東方向移動(dòng)，而“燦鴻”在11日08—20時(shí)期間移向由西北向轉(zhuǎn)為北偏東方向。12日08時(shí)“燦鴻”中心位于123.6°E，32.9°N，中心上空為-6×10-5s-1的輻合大值區(qū)，其強(qiáng)度繼續(xù)減弱為臺(tái)風(fēng)級(jí)別;而輻散大值區(qū)繼續(xù)向北偏東方向移動(dòng)，而“燦鴻”同樣向北偏東方向移動(dòng)?？梢?，高空輻散大值區(qū)向臺(tái)風(fēng)中心北偏東方向移動(dòng)，“燦鴻”也轉(zhuǎn)向北偏東方向移動(dòng)，有追隨200hPa高空輻散區(qū)移動(dòng)的傾向。

3 “燦鴻”對(duì)南通降水的影響

3.1 “燦鴻”影響期間逐小時(shí)降水實(shí)況 燦鴻影響過程中，南通本站持續(xù)降水近32h，累積降水量49.4mm，其中7月11日14—15時(shí)的小時(shí)降水量最多，為6.5mm;而本次過程中累積降水量最多的海安老壩港，持續(xù)降水近28h，累積降水量94.9mm，其中7月11日15—16時(shí)小時(shí)降水量最多，達(dá)18.5mm，未出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水。另外，由7月10—12日閃電分布來看，南通全市未出現(xiàn)閃電?？梢姡瑺N鴻影響期間南通市以穩(wěn)定性降水為主，而降水長時(shí)間的持續(xù)造成了本次大范圍累積降水量超過50mm。

3.2 “燦鴻”影響期間環(huán)流場(chǎng)實(shí)況 7月11日08時(shí)副高西部與北方東移的高壓脊合并，在日本海地區(qū)形成高壓壩;副高主體由東西帶狀分布轉(zhuǎn)為南北向分布，強(qiáng)度維持。中緯地區(qū)從東北到華北一帶為西風(fēng)槽區(qū)，槽中不斷有弱冷空氣擴(kuò)散南下。而我國西南部存在明顯的高壓環(huán)流，其所配合的高壓脊由河套地區(qū)西部北伸至內(nèi)蒙北部，到11日20時(shí)大陸高壓增強(qiáng)，其所配合的高壓脊北伸至俄羅斯南部。這樣在“燦鴻”北部就形成鞍型場(chǎng)形勢(shì)，環(huán)境場(chǎng)引導(dǎo)作用有所減弱，加上日本海高壓壩阻擋，致使其移動(dòng)緩慢。同時(shí)副高西側(cè)的南到西南氣流源源不斷將洋面上的暖濕氣流輸送至臺(tái)風(fēng)環(huán)流，有利于其強(qiáng)度維持?！盃N鴻”移動(dòng)緩慢、強(qiáng)度減弱緩慢為南通市長時(shí)間降水提供了有利的條件。

3.3 “燦鴻”影響期間雷達(dá)回波分析 由雷達(dá)回波圖可見，7月11日07時(shí)之前的降水為“燦鴻”主體螺旋云帶北側(cè)的分散云系逐漸北抬加強(qiáng)影響所帶來的，最大反射率低于45dBz，回波頂高最高在5～6km。11日07時(shí)后，隨著“燦鴻”繼續(xù)向北偏西方向移動(dòng)，其主體螺旋雨帶自南通市東南向西北逐漸影響，回波強(qiáng)度有所加強(qiáng)，最大反射率在50dBz，回波頂高最高在9km左右?？傮w來看，燦鴻影響期間，50dBz的回波反射率及9km的回波頂高相伴、偶有出現(xiàn)，影響南通地區(qū)的基本為反射率在20～40dBz，回波頂高在3～6km的回波，本市降水以穩(wěn)定性降水為主，對(duì)流不明顯。

3.4 “燦鴻”影響期間紅外云圖分析 由紅外云圖可見，10日20時(shí)，自黑龍江到湖北一線有明顯的西風(fēng)冷槽槽前云系維持，“燦鴻”云系北抬至江蘇省東南沿海，而此時(shí)江蘇省大部受副高環(huán)流控制;至11日08時(shí)，副高東退，冷槽云系東移至黑龍江到河南一線，而“燦鴻”繼續(xù)北抬，江蘇省中南部受其螺旋云帶影響;至13時(shí)，冷槽槽前云系與“燦鴻”北側(cè)螺旋云帶開始結(jié)合，結(jié)合區(qū)云系有所發(fā)展。此時(shí)冷空氣滲透南下明顯，南通市降水有所加強(qiáng)。至20時(shí)，“燦鴻”北側(cè)云系強(qiáng)度有所加強(qiáng)，而其東側(cè)云系有所減弱。12日08時(shí)，冷槽與臺(tái)風(fēng)倒槽結(jié)合明顯，結(jié)合區(qū)云系強(qiáng)度加強(qiáng)，而此時(shí)“燦鴻”東南側(cè)云系減弱消散明顯，南通市處于燦鴻東南側(cè)，降水趨于減弱停止?？傮w來看，11日08時(shí)前，南通市受“燦鴻”自身螺旋云帶影響，出現(xiàn)弱降水;08時(shí)后隨著冷空氣逐漸滲透南下，南通市受冷空氣與“燦鴻”結(jié)合云系的影響，降水增強(qiáng)，主要降水時(shí)段在11日13時(shí)至12日08時(shí)。