2020年?yáng)|北登陸臺(tái)風(fēng)對(duì)局地天氣情況的影響

摘 要：利用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心和大氣科學(xué)研究中心提供的地面再分析資料、中國(guó)氣象局臺(tái)風(fēng)最佳路徑資料、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局氣候中心預(yù)測(cè)提供的逐日降水及全球逐月平均降水資料，對(duì)比分析2020年登陸我國(guó)東北地區(qū)臺(tái)風(fēng)路徑、環(huán)流形勢(shì)、登陸前后降水及風(fēng)速。結(jié)果表明：臺(tái)風(fēng)“巴威”于8月27日登陸，高層為兩槽一脊環(huán)流形勢(shì)，低層影響范圍大，整個(gè)東北地區(qū)處于低壓控制下，登陸前后對(duì)東北地區(qū)降水影響強(qiáng)度小、范圍較廣，對(duì)風(fēng)速影響時(shí)效短、范圍??；臺(tái)風(fēng)“美莎克”于9月3日登陸，環(huán)流形勢(shì)與臺(tái)風(fēng)“巴威”相似，對(duì)東北地區(qū)降水影響范圍廣、降水強(qiáng)度大，對(duì)風(fēng)速影響時(shí)效短、強(qiáng)度大、范圍廣；臺(tái)風(fēng)“海神”于9月7日登陸，高低層環(huán)流形勢(shì)與臺(tái)風(fēng)“美莎克”相似，對(duì)東北降水影響強(qiáng)度大、范圍較小，對(duì)風(fēng)速影響持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度小、范圍小。

關(guān)鍵詞：臺(tái)風(fēng)；局地天氣情況；降水；風(fēng)速

中圖分類號(hào)：P444 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）06–0-03

臺(tái)風(fēng)是一種發(fā)生頻率高、影響嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，我國(guó)部分強(qiáng)降水天氣的發(fā)生與臺(tái)風(fēng)相關(guān)[1]。受臺(tái)風(fēng)影響的主要季節(jié)是5—11月，尤其以7—9月為盛，臺(tái)風(fēng)發(fā)生最多的月份為9月，其次為7、8月[2]。臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生大暴雨的必要條件是擁有低層輻合、高層輻散配置，并與環(huán)流形勢(shì)、副熱帶高壓、水汽條件、對(duì)流不穩(wěn)定區(qū)、強(qiáng)的能量鋒區(qū)等方面息息相關(guān)。

2020年8—9月連續(xù)3例臺(tái)風(fēng)登陸中國(guó)東北地區(qū)，并伴隨劇烈降水和大風(fēng)天氣，造成農(nóng)作物大面積倒伏，人民生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大損失[3-4]。分析臺(tái)風(fēng)對(duì)降水的影響，得出臺(tái)風(fēng)登陸前后東北地區(qū)降水強(qiáng)度變化，為臺(tái)風(fēng)天氣防災(zāi)減災(zāi)工作提供參考。

1 資料與方法

美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心和大氣科學(xué)研究中心提供的2020年地面再分析資料包括逐日平均位勢(shì)高度場(chǎng)、水平風(fēng)場(chǎng)、海平面氣壓場(chǎng)、10 m風(fēng)場(chǎng)，水平分辨率為2.5°×2.5°；美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局氣候預(yù)測(cè)中心提供的水平分辨率為0.5°×0.5°；的逐日平均降水觀測(cè)資料；美國(guó)國(guó)家海洋氣象局和氣候預(yù)測(cè)中心通過(guò)合并建立的1979—2021年全球逐月降水?dāng)?shù)據(jù)集（水平分辨率為2.5°×2.5°）：中國(guó)氣象局熱帶氣旋資料中心提供的最佳路徑數(shù)據(jù)集，包含2020年西北太平洋（含南海，赤道以北，180°E以西）海域熱帶氣旋每6 h的位置和強(qiáng)度。

2 登陸東北地區(qū)臺(tái)風(fēng)形勢(shì)分析

2.1 “巴威”

強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“巴威”于2020年8月22日09：00被定義為熱帶風(fēng)暴，強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)；17：00升級(jí)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴；24日02：00被升格為臺(tái)風(fēng)，隨后該臺(tái)風(fēng)繼續(xù)北上加強(qiáng)；25日上午加強(qiáng)至強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)，并在東海北部海面上盤桓；26日05：00臺(tái)風(fēng)仍位于東海北部海面上，位置在31.8°N、124.6°E，隨即迅速北上；27日08：30前后在中朝交界附近的朝鮮平安北道沿海登陸，最后在10：00減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)。

臺(tái)風(fēng)“巴威”于27日登陸我國(guó)東北地區(qū)，東亞中高緯度地區(qū)200 hPa呈“兩脊一槽”環(huán)流形勢(shì)，2個(gè)高壓脊分別位于青藏高原中部和東北地區(qū)上空，槽線位于貝加爾湖以西一直延伸至我國(guó)海南島西部，華北、東北地區(qū)都處于槽前西南氣流，正渦度平流為災(zāi)害性天氣提供能量支持，東北地區(qū)位于西風(fēng)急流出口處，有利于輻散產(chǎn)生，為降水等天氣提供動(dòng)力抬升機(jī)制。

500 hPa在蒙古國(guó)和我國(guó)華北地區(qū)出現(xiàn)2個(gè)較明顯閉合環(huán)流，從河北省至老撾地區(qū)有1條東北—西南走向高空槽。東北地區(qū)位于500 hPa高空槽前，臺(tái)風(fēng)周圍暖濕氣流沿臺(tái)風(fēng)與副熱帶高壓外圍西南風(fēng)不斷向東北地區(qū)輸送，該地區(qū)處于水汽飽和狀態(tài)。此外，在太平洋地區(qū)有風(fēng)向輻合，會(huì)形成下一個(gè)臺(tái)風(fēng)。由此可見(jiàn)，500 hPa高空槽、向北抬升的副熱帶高壓，共同受臺(tái)風(fēng)“巴威”的影響。

2.2 “美莎克”

8月28日08：00，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“美莎克”在菲律賓馬尼拉東偏北方向逐漸形成，向西運(yùn)動(dòng)，當(dāng)晚增強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴；29日增強(qiáng)至臺(tái)風(fēng)級(jí)；30日逐漸加強(qiáng)至臺(tái)風(fēng)量級(jí)后向北運(yùn)動(dòng)；9月1日臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)至超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)量級(jí)，位于日本沖繩那霸偏南太平洋海面上，并移向東北地區(qū)，23：00前后降格為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)不斷減弱北上；3日在韓國(guó)慶尚南道沿海登陸，繼續(xù)北上減弱；4日08：00

時(shí)臺(tái)風(fēng)中心位于黑龍江中部；5日08：00臺(tái)風(fēng)中心位于內(nèi)蒙古境內(nèi)；6日臺(tái)風(fēng)繼續(xù)北上移出我國(guó)境內(nèi)。

臺(tái)風(fēng)“美莎克”登陸過(guò)程中，200 hPa東亞中高緯度呈“兩脊一槽”環(huán)流形勢(shì)，一個(gè)脊從新疆地區(qū)延伸至貝加爾湖西部地區(qū)，另一個(gè)脊從日本海北部延伸至內(nèi)蒙古地區(qū)，在40°N、116°E附近有一閉合的低壓中心，即為熱帶氣旋“美莎克”所處位置。

東北地區(qū)位于槽前脊后，槽前有一呈西南—東北走向高空急流，最大風(fēng)速＞46 m/s，高空急流出口區(qū)有輻散作用。500 hPa2個(gè)高壓脊分別為位于青藏高原上空和貝加爾湖以東的鄂霍茨克海上空，兩脊之間有明顯反氣旋環(huán)流，其中心位于遼寧省地區(qū)。此時(shí)，太平洋附近又一閉合低壓中心出現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)“美莎克”移出我國(guó)后，下一個(gè)臺(tái)風(fēng)會(huì)繼續(xù)為東北地區(qū)帶來(lái)影響。

850 hPa環(huán)流場(chǎng)為遼寧省及內(nèi)蒙古地區(qū)帶來(lái)西北氣流引導(dǎo)的冷空氣，并為吉林省和黑龍江省帶來(lái)西南氣流引導(dǎo)的來(lái)自渤海暖濕氣流，水汽條件充足，利于暴雨天氣形成。地面場(chǎng)上，臺(tái)風(fēng)中心位于43°N、128°E附近，中心最低氣壓僅940 hPa，整個(gè)東北地區(qū)都處在臺(tái)風(fēng)影響下。

2.3 “海神”

超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“海神”于9月1日08：00左右被定為熱帶風(fēng)暴，未來(lái)24 h不斷西移加強(qiáng)；2日加強(qiáng)至強(qiáng)熱帶風(fēng)暴量級(jí)，持續(xù)向西北方移動(dòng)，并不斷加強(qiáng)；4日加強(qiáng)至超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)量級(jí)；6日減弱為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，移動(dòng)路徑發(fā)生偏轉(zhuǎn)，臺(tái)風(fēng)開(kāi)始北上，強(qiáng)度不斷減弱；7日08：00前后，臺(tái)風(fēng)在韓國(guó)慶尚南道沿海登陸，此后繼續(xù)北上；8日03：00

由朝鮮移入中國(guó)吉林省和龍市境內(nèi)，當(dāng)日08：00變性為溫帶氣旋。

臺(tái)風(fēng)“海神”登陸期間，200 hPa平均環(huán)流形勢(shì)與前2個(gè)臺(tái)風(fēng)相似，中高緯度地區(qū)也呈“兩脊一槽”環(huán)流形勢(shì)，槽脊位置與之前大致相同，東北地區(qū)位于高空西南—東北急流出口區(qū)，利于能量堆積。500 hPa仍表現(xiàn)為鄂霍茨克海地區(qū)和蒙古境內(nèi)2個(gè)高壓脊，配合東北地區(qū)低渦延伸出的低壓槽形勢(shì)，與高層相似，東北地區(qū)在臺(tái)風(fēng)反氣旋環(huán)流控制下，臺(tái)風(fēng)處于登陸時(shí)期，中心位置在韓國(guó)境內(nèi)。850 hPa上可更加清晰地看到臺(tái)風(fēng)登陸情況，我國(guó)受臺(tái)風(fēng)北部偏東氣流影響，水汽條件一般，臺(tái)風(fēng)后部偏北氣流為臺(tái)風(fēng)注入冷空氣，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)中心溫度較低，臺(tái)風(fēng)過(guò)境會(huì)造成氣溫下降。地面環(huán)流形勢(shì)與850 hPa相似，中心氣壓最低為920 hPa，且北移至東北地區(qū)，影響東北地區(qū)天氣狀況。

3 登陸臺(tái)風(fēng)對(duì)東北地區(qū)降水的影響

8月26日—9月8日，我國(guó)東北地區(qū)接續(xù)遭到臺(tái)風(fēng)“巴威”“美莎克”和“海神”影響，間隔時(shí)間短、影響區(qū)域高度重疊，導(dǎo)致東北地區(qū)兩周內(nèi)平均降水量達(dá)170.1 mm。

如圖1（a）所示，8月26日臺(tái)風(fēng)“巴威”登陸前，東北地區(qū)降水范圍較廣，其中遼寧省中東部、吉林省西部地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨，遼寧省南部地區(qū)出現(xiàn)局地暴雨量級(jí)降水，24 h累計(jì)降水量為50～100 mm；27日臺(tái)風(fēng)從中朝交界附近登陸，降水范圍擴(kuò)大、強(qiáng)度增強(qiáng)，遼寧省東部、吉林省大部、黑龍江省南部地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨，黑龍江佳木斯市和雞西市出現(xiàn)局地大暴雨，其他各地小到中雨；28日臺(tái)風(fēng)逐漸減弱移除，東北地區(qū)降水范圍雖廣，但大都為小到中雨，降水強(qiáng)度隨臺(tái)風(fēng)減弱東移逐漸減?。?9日臺(tái)風(fēng)“巴威”移除后，東北地區(qū)降水大幅減少，遼寧省中西部地區(qū)已經(jīng)放晴。此次臺(tái)風(fēng)波及范圍甚廣，降水范圍較大。

如圖1（b）所示，9月2日臺(tái)風(fēng)“美莎克”尚未登陸，東北大部分地區(qū)均出現(xiàn)降水；3日降水范圍擴(kuò)大、強(qiáng)度增強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)影響暴雨中心點(diǎn)位于松原市和齊齊哈爾市，24 h累計(jì)降水量＞100 mm，遼寧省東部、吉林省中部和北部、黑龍江省中西部地區(qū)出現(xiàn)暴雨，降水范圍較廣；4日臺(tái)風(fēng)向北移至內(nèi)蒙古，降水區(qū)也隨之北移減弱，吉林省北部、黑龍江省西北部地區(qū)出現(xiàn)中到大雨，其余部分地區(qū)降水強(qiáng)度較弱；5日東北地區(qū)降水范圍及強(qiáng)度迅速減小，吉林南部、黑龍江省南部及遼寧省部分地區(qū)轉(zhuǎn)晴，其他地區(qū)出現(xiàn)小到中雨，降水強(qiáng)度大幅減弱。與臺(tái)風(fēng)“巴威”相比，臺(tái)風(fēng)“美莎克”影響范圍更廣、強(qiáng)度更強(qiáng)，

如圖1（c）所示，9月6日東北部分地區(qū)出現(xiàn)小到中雨，降水面積較小；7日臺(tái)風(fēng)登陸，對(duì)吉林省和黑龍江省降水影響較大，吉林省南部、黑龍江省西南部出現(xiàn)暴雨；8日臺(tái)風(fēng)北上，降水區(qū)域隨臺(tái)風(fēng)北移至東北中部，暴雨中心點(diǎn)位于吉林省和黑龍江省，24 h降水量＞50 mm；9日繼續(xù)北移減弱，降水范圍和強(qiáng)度明顯減少，此次臺(tái)風(fēng)影響趨于結(jié)束。與前2次臺(tái)風(fēng)相比，臺(tái)風(fēng)“海神”影響時(shí)間更長(zhǎng)、范圍更廣。

從東北地區(qū)降水量區(qū)域平均時(shí)間序列可知，8、9月共有16 d區(qū)域平均降水量＞8 mm，臺(tái)風(fēng)登陸前后降水＞8 mm的有5 d。臺(tái)風(fēng)“巴威”自8月27日登陸后，東北地區(qū)降水量不斷增加，31日降水量＞10 mm。臺(tái)風(fēng)“美莎克”于9月3日登陸，此時(shí)東北地區(qū)區(qū)域降水平均值達(dá)9月最高，約13 mm，4日降水量約12.5 mm。臺(tái)風(fēng)“巴威”與“海神”對(duì)降水的影響不及臺(tái)風(fēng)“美莎克”。

4 登陸臺(tái)風(fēng)對(duì)東北地區(qū)風(fēng)速的影響

8月26日臺(tái)風(fēng)“巴威”在黃海地區(qū)徘徊，臺(tái)風(fēng)風(fēng)眼墻處的風(fēng)力較大，但此時(shí)臺(tái)風(fēng)離東北地區(qū)有一定距離，影響較?。?7日臺(tái)風(fēng)登陸，風(fēng)眼墻處風(fēng)力大值區(qū)影響我國(guó)東北地區(qū)，風(fēng)速迅速增加；28日臺(tái)風(fēng)移出我國(guó)，但此時(shí)東北地區(qū)還處在地面低壓控制下，風(fēng)速達(dá)9～10 m/s；29日臺(tái)風(fēng)徹底移出東北地區(qū)，對(duì)東北地區(qū)風(fēng)速影響結(jié)束。臺(tái)風(fēng)“巴威”對(duì)東北地區(qū)風(fēng)速影響時(shí)效短、影響范圍小，對(duì)風(fēng)速影響較小。

9月3日臺(tái)風(fēng)“美莎克”登陸影響東北地區(qū)，風(fēng)速迅速增加，較臺(tái)風(fēng)“巴威”作用范圍更廣；4日臺(tái)風(fēng)中心區(qū)域位于黑龍江與內(nèi)蒙古交界處，風(fēng)眼墻處的風(fēng)速大值區(qū)對(duì)東北地區(qū)起作用，使風(fēng)速小幅度增大；5日臺(tái)風(fēng)附近風(fēng)速?gòu)?qiáng)度減弱，影響趨于結(jié)束，東北地區(qū)風(fēng)速迅速減小。臺(tái)風(fēng)“美莎克”對(duì)東北地區(qū)影響時(shí)效雖然較短，但強(qiáng)度大且范圍較廣泛，導(dǎo)致風(fēng)速增幅較大。

9月6日臺(tái)風(fēng)“海神”對(duì)東北地區(qū)影響較??；7日逐漸北移影響東北地區(qū)風(fēng)速，表現(xiàn)為范圍廣、強(qiáng)度弱；8日臺(tái)風(fēng)中心位于吉林與黑龍江交界處，臺(tái)風(fēng)眼附近風(fēng)速大值區(qū)開(kāi)始影響東北地區(qū)，此時(shí)對(duì)東北風(fēng)速影響表現(xiàn)為范圍廣、強(qiáng)度強(qiáng)；9日臺(tái)風(fēng)最強(qiáng)風(fēng)速區(qū)逐漸移出我國(guó)，影響范圍逐漸減小。臺(tái)風(fēng)“海神”對(duì)東北地區(qū)風(fēng)速影響持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，但強(qiáng)度較弱、影響范圍較小，相較于臺(tái)風(fēng)“美莎克”風(fēng)速增幅小。

5 結(jié)論

（1）臺(tái)風(fēng)“巴威”“美莎克”和“海神”分別在8月27日、9月1日和9月7日登陸我國(guó)東北地區(qū)，高層環(huán)流形勢(shì)大致相同，在東亞中高緯度地區(qū)呈“兩槽一脊”環(huán)流形勢(shì)，低層850 hPa以下有一定差別。其中臺(tái)風(fēng)“巴威”影響范圍較廣，使整個(gè)東北地區(qū)處于低壓控制狀態(tài)下，臺(tái)風(fēng)“美莎克”和“海神”環(huán)流情況相似，作用范圍較廣。

（2）臺(tái)風(fēng)“巴威”過(guò)境前后，東北地區(qū)降水強(qiáng)度小，范圍較廣；臺(tái)風(fēng)“美莎克”過(guò)境前后，東北地區(qū)降水范圍廣、降水強(qiáng)度大；臺(tái)風(fēng)“海神”過(guò)境前后，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度強(qiáng)，范圍較小。

（3）臺(tái)風(fēng)過(guò)境使東北地區(qū)風(fēng)速迅速增強(qiáng)，其中臺(tái)風(fēng)“美莎克”對(duì)風(fēng)速的影響時(shí)效短、強(qiáng)度強(qiáng)、范圍廣，導(dǎo)致東北風(fēng)速增幅最大，最大值可達(dá)3.8 m/s；臺(tái)風(fēng)“海神”的影響持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度弱、范圍小，東北地區(qū)風(fēng)速增幅一般，約2.75 m/s；臺(tái)風(fēng)“巴威”的影響時(shí)效短、范圍小，東北地區(qū)風(fēng)速增幅較小，約2.15 m/s。

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收稿日期：2024-03-11

作者簡(jiǎn)介：袁曉鈺（1999—），女，吉林白山人，助理工程師，主要從事氣象信息技術(shù)工作。