2211號(hào)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”路徑和強(qiáng)度特征及機(jī)理分析

摘 要：利用ERA5再分析資料，對(duì)2211號(hào)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”的路徑和強(qiáng)度特征及其機(jī)理進(jìn)行分析。結(jié)果表明，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”路徑可以分為快速西行、南落回旋、偏北行與東北行路徑四個(gè)階段，臺(tái)風(fēng)路徑主要受到西太平洋副高的影響，在臺(tái)風(fēng)快速西行后，西太平洋副高分裂出東、西兩部分，分別影響臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”的南落回旋階段和偏北行、東北行路徑。臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”歷經(jīng)2個(gè)強(qiáng)度突變，弱（強(qiáng)）風(fēng)垂直切變和高（較低）海表面溫度為臺(tái)風(fēng)急劇增強(qiáng)（減弱）提供有利的環(huán)境條件，在中國(guó)臺(tái)灣島東側(cè)發(fā)生的雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)是“軒嵐諾”急劇減弱的另一大原因。

關(guān)鍵詞：副熱帶高壓；臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”；雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)

中圖分類號(hào)：P444 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）12–0-03

臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度的突變一直是臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。針對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑，許多學(xué)者研究了異常海表溫度、地形摩擦和中高層系統(tǒng)相互作用對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的影響，其中，副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度是影響臺(tái)風(fēng)走向的重要因素[1-2]。近年來(lái)，諸多學(xué)者對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的突變展開(kāi)了研究，研究表明邊界層的感熱、動(dòng)力的垂直輸送等因素對(duì)臺(tái)風(fēng)的發(fā)展具有顯著作用，海表面溫度是臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的關(guān)鍵決定因素，強(qiáng)風(fēng)區(qū)轉(zhuǎn)移和中心重組也對(duì)臺(tái)風(fēng)突變有著顯著影響[3-4]。

臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”為2022年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)，于2022年8月28日形成，9月6日被中央氣象臺(tái)停止編號(hào)，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”雖未登陸我國(guó)，其強(qiáng)大的外圍環(huán)流仍對(duì)浙江沿海造成了較大的風(fēng)雨影響。臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”體型較小但強(qiáng)度特強(qiáng)，路徑特征為罕見(jiàn)的“V”字形且發(fā)展速度快。本研究利用ERA5再分析資料對(duì)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”路徑及強(qiáng)度的突變特征進(jìn)行分析，為臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

研究所用資料來(lái)自歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（European

Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）的再分析ERA-5數(shù)據(jù)，所用變量包括海表面溫度場(chǎng)、500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)，以及850 hPa和200 hPa緯向風(fēng)速u，資料水平分辨率為0.25°×0.25°。

2 結(jié)果與分析

2.1 “軒嵐諾”概況

2022年第11號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”于世界時(shí)8月28日06：00在西太平洋生成，生成時(shí)為熱帶風(fēng)暴級(jí)，生成后前期向西移動(dòng)并不斷加強(qiáng)。8月28日18：00加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，29日06：00加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，12：00加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，后于18：00加強(qiáng)至超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，9月1日00：00

達(dá)到最強(qiáng)強(qiáng)度65 m/s（17級(jí)），而后向南回旋，一直逗留在臺(tái)灣省以東的海面，強(qiáng)度減弱。9月2日00：00起，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度進(jìn)一步減弱至14級(jí)（強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)）并開(kāi)始偏北移動(dòng)，后期穿過(guò)東海后向東北移動(dòng)并減弱，5日21：00在韓國(guó)慶尚南道登陸。

9月1—5日，浙江省受“軒嵐諾”影響，沿海區(qū)域出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)，舟山多個(gè)站點(diǎn)極大風(fēng)速達(dá)到10級(jí)，臺(tái)州大陳站和舟山嵊泗站出現(xiàn)11級(jí)大風(fēng)（圖1）。9月1—5日期間，“軒嵐諾”主要影響寧波及舟山的降水，多地累計(jì)降水量超過(guò)100 mm（圖2），其中，9月2日鎮(zhèn)海站日降水量達(dá)121.2 mm，9月3日鄞州站日降水量為148.5 mm，達(dá)到大暴雨級(jí)別。

2.2 “軒嵐諾”路徑分析

根據(jù)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”路徑（圖2），將其移動(dòng)路徑分為4個(gè)階段：8月28—30日偏西行路徑、8月30日夜間至9月2日南落回旋路徑、9月3—5日偏北行路徑和9月5日后東北行路徑。

我國(guó)的熱帶氣旋移動(dòng)路徑主要取決于大型氣壓

場(chǎng)[5]。從8月30日22：00 500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)（圖3a）來(lái)看，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”受多系統(tǒng)影響，遼寧—華

東的西風(fēng)槽、分布在臺(tái)風(fēng)東西兩側(cè)的副高、在臺(tái)風(fēng)南側(cè)的熱帶低壓共同影響“軒嵐諾”。副熱帶高壓的形狀、強(qiáng)弱等特征對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑有決定性影響，在臺(tái)風(fēng)西行階段，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”受副高影響，在副高南側(cè)偏東氣流的引導(dǎo)下，向西快速移動(dòng)。8月30日22：00，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”結(jié)束快速西行，強(qiáng)大的低壓系統(tǒng)將副高分為東、西兩部分，同時(shí)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”也在其西側(cè)西南—東北向大陸高壓的影響下，開(kāi)始進(jìn)入南落

階段。

9月1日14：00（圖3b），臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”吞并南側(cè)熱帶氣旋，體積變大，副高完全斷裂，形成鞍形場(chǎng)，臺(tái)風(fēng)于中國(guó)臺(tái)灣島東側(cè)回旋。9月4—5日，西側(cè)的大陸高壓減弱西退，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”脫離西側(cè)大陸高壓控制，東側(cè)副高對(duì)“軒嵐諾”路徑的影響加強(qiáng)，東側(cè)副高通過(guò)軸向的連續(xù)變化，控制臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向。具體為9月4日04：00，東側(cè)副高由東西走向變?yōu)槟媳弊呦?，?dǎo)致經(jīng)向風(fēng)逐漸加強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)受經(jīng)向引導(dǎo)氣流影響，開(kāi)始向北移動(dòng)進(jìn)入東海（圖3c）；9月5日16：00（圖3d），副高北側(cè)東退、南側(cè)西進(jìn)，副高軸線轉(zhuǎn)為西北—東南向，引導(dǎo)臺(tái)風(fēng)向東北移動(dòng)，登陸韓國(guó)。

2.3 “軒嵐諾”強(qiáng)度分析

根據(jù)吳達(dá)銘[6]規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：12 h臺(tái)風(fēng)近中心最大風(fēng)速變化絕對(duì)值在10 m/s以上為臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突變，得到圖4，可以看出臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”在8月29日00：00—30日00：00，強(qiáng)度突然增強(qiáng)，在9月1日12：00—2日00：00強(qiáng)度突然減弱。為了研究臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”強(qiáng)度突變的原因，將對(duì)突變時(shí)期風(fēng)垂直切變、海表面溫度場(chǎng)和衛(wèi)星云圖進(jìn)行分析。

風(fēng)垂直切變是影響臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突變的主要環(huán)境條件之一，風(fēng)切變小于閾值時(shí)，有利于熱帶氣旋強(qiáng)度增強(qiáng)，反之會(huì)減弱，因?yàn)槿醯拇怪憋L(fēng)切變有利于提高凝結(jié)潛熱加熱效率，有利于臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)的生成與維持[7]。于玉斌等[8]通過(guò)對(duì)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“桑美”急劇增強(qiáng)的機(jī)理進(jìn)行分析得到風(fēng)垂直切變的閾值為4 m/s。

選用850 hPa和200 hPa分別代表對(duì)流層高層和低層，用低、高層的緯向風(fēng)速u之差代表風(fēng)垂直切變。圖5選取了在臺(tái)風(fēng)突然加強(qiáng)時(shí)的第一時(shí)刻（8月29日

00：00）進(jìn)行分析，8月29—30日臺(tái)風(fēng)在西太平洋副熱帶區(qū)域向西移動(dòng)時(shí)，附近區(qū)域的風(fēng)垂直切變?cè)?4～4 m/s，

弱的風(fēng)垂直切變有利于臺(tái)風(fēng)的維持與發(fā)展，使臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”快速加強(qiáng)。

9月1日12：00，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”開(kāi)始急速減弱，從風(fēng)垂直切變場(chǎng)可以看出，在臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”于中國(guó)臺(tái)灣島東側(cè)回旋時(shí)，臺(tái)灣省附近大部分區(qū)域的風(fēng)垂直切變絕對(duì)值超過(guò)4 m/s，局部甚至超過(guò)12 m/s，對(duì)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”產(chǎn)生重要的抑制作用。

海洋的熱力條件對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度同樣具有關(guān)鍵影響，海表溫度達(dá)到27 ℃以上有利于臺(tái)風(fēng)在海洋上的增強(qiáng)。通過(guò)分析8月29日00：00的海表面溫度（圖6）發(fā)現(xiàn)，西太平洋副熱帶區(qū)域的海溫普遍超過(guò)29 ℃，顯著高于臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)所需要的海溫水平，有利于臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈加強(qiáng)。在臺(tái)風(fēng)回旋階段，強(qiáng)大的臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”作為西太平洋強(qiáng)烈的局地?cái)_動(dòng)源，臺(tái)灣省東側(cè)低層冷海水上翻，海表面溫度降低，從圖6可以看出，9月1日

00：00～12：00，大部分區(qū)域海表面溫度降低1 ℃左右，溫度在29 ℃上下，暖海水對(duì)臺(tái)風(fēng)的加強(qiáng)作用減弱。

除了動(dòng)力與熱力環(huán)境條件，在臺(tái)風(fēng)回旋階段，臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”與南側(cè)的熱帶氣旋構(gòu)成雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)，是臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”強(qiáng)度顯著減弱的另一大原因。清晰的風(fēng)眼往往意味著強(qiáng)大的風(fēng)力，從圖7可以看出，8月31日

12：00，琉球群島附近的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”臺(tái)風(fēng)眼清晰，結(jié)構(gòu)緊密。而在臺(tái)風(fēng)向南回落極端，9月1日00：00臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”在中國(guó)臺(tái)灣島東側(cè)吞并南側(cè)熱帶氣旋，眼墻發(fā)生置換，強(qiáng)度突然減弱，9月1日12：00臺(tái)風(fēng)眼模糊不可見(jiàn)，臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，結(jié)構(gòu)破壞，云系松散，強(qiáng)度明顯減弱。

3 結(jié)論

臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”路徑分為4個(gè)階段，分別為快速西行、南落回旋、偏北行和東北行。臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”路徑主要受到西太平洋副高的影響，起初在副高南側(cè)偏東氣流的引導(dǎo)下，臺(tái)風(fēng)快速西行。后續(xù)在西行結(jié)束后，西太平洋副高分為東、西兩部分，西側(cè)大陸高壓影響臺(tái)風(fēng)南落，東側(cè)副高軸向影響臺(tái)風(fēng)偏北行與東北行路徑。

臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”分別在8月29日前后和9月1日前后經(jīng)歷了急劇增強(qiáng)和急劇減弱過(guò)程。在臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”急劇增加前，弱風(fēng)垂直切變和高海表面溫度為臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”暖心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈加強(qiáng)提供了有利的環(huán)境條件。在臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”急劇減弱前，強(qiáng)風(fēng)垂直切變不利于臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”強(qiáng)度的維持，較低的海表面溫度對(duì)臺(tái)風(fēng)的加強(qiáng)作用減弱，同時(shí)臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”與其南側(cè)熱帶低壓構(gòu)成雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)，具體為臺(tái)風(fēng)“軒嵐諾”吞并南側(cè)熱帶低壓，眼墻發(fā)生置換，造成臺(tái)風(fēng)眼不可見(jiàn)，云系松散，強(qiáng)度急劇減弱。

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收稿日期：2024-08-17

作者簡(jiǎn)介：邵建紅（1997—），女，浙江溫州人，助理工程師，研究方向?yàn)闅庀箢A(yù)報(bào)。