鄧兆青，袁方超

（廈門海洋預報臺，福建廈門 361008）

0908號臺風“莫拉克”風暴潮影響分析

鄧兆青，袁方超

（廈門海洋預報臺，福建廈門 361008）

首先分析了0908號臺風“莫拉克”從生成、發(fā)展到消亡的天氣特征及自身特點，并就本次臺風對福建沿海造成的風暴潮災害進行了較詳細的分析與總結(jié)。本次風暴潮表現(xiàn)出明顯的潮周期性，這一現(xiàn)象為天文潮位和風暴增水之間顯著的非線性特征，是非線性耦合作用的結(jié)果。文中根據(jù)天文潮曲線與風暴潮曲線之間的關(guān)系，對這種非線性作用進行了初步分析。

0908號臺風；福建沿海；風暴潮；非線性關(guān)系

1 引言

福建地處中國東南沿海，每年7、8月份，多受到臺風的侵襲，2009年第8號臺風“莫拉克”是2009年對福建、臺灣影響最大的臺風。從“莫拉克”中心離開臺灣島到在福建沿海再次登陸，歷時近31 h，移速非常緩慢。0908號臺風“莫拉克”對福建沿海、臺灣島造成了巨大的暴雨、海浪、風暴潮災害，尤其是臺風云團尾部滯留臺南上空，造成臺南水災嚴重。本次臺風是典型的穿島轉(zhuǎn)向型臺風，該臺風造成的沿岸各驗潮站風暴增水與天文潮位之間呈現(xiàn)明顯的非線性關(guān)系。在歷史臺風資料中，類似的臺風路徑較少，因此分析其運行特點，及對沿岸造成的風暴潮災害，對以后的海洋災害預報工作有著重要的意義。

2 臺風特征分析

2.1 路徑分析

2009年第8號熱帶風暴“莫拉克”于8月4日在菲律賓以東洋面生成，5日凌晨加強為強熱帶風暴，5日14時左右加強為臺風。此后受到副高邊緣東南氣流的影響“莫拉克”向西北偏西方向移動，移動速度時快時慢，并于7日23時左右在臺灣省花蓮市沿海登陸,登陸時中心附近最大風力有13級（40 m/s）。8日9時前后移入臺灣海峽海面（24.6°N，120.6°E），中心附近最大風力有13級（38 m/s）。8日10時至9日16時，“莫拉克”在臺灣海峽盤旋并緩慢向偏北方向移動，強度略微減小。直至9日16時20分，“莫拉克”在福建省霞浦縣沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有12級（33 m/s），路徑見圖1?！澳恕彪x開臺灣島到在福建沿海再次登陸，歷時近31 h，移速緩慢。

2.2 臺風概況

0908號臺風“莫拉克”生成初期，副熱帶高壓在其東側(cè)，高壓脊西伸至120°E附近（見圖2a），0908號臺風“莫拉克”在副熱帶高壓邊緣東南氣流的引導下一直維持相對穩(wěn)定的西北偏西路徑移動。從8月7日的500 hPa高空圖分析可知，由于短波槽東移的影響，副熱帶高壓減弱東退，此時,前期減弱的0907號臺風“天鵝”再次加強為熱帶風暴，在海南島上空徘徊。登陸臺灣島后，在氣壓梯度力和向極力的支配下，臺風路徑繞向副熱帶高壓西部邊緣轉(zhuǎn)向偏北方向移動。8號夜間，0908號后方的擾動云團獨立發(fā)展成0909號熱帶風暴“艾濤”，形成了3個熱帶氣旋相互牽制的局面（見圖2b），雖然由于三者的相對距離較遠，沒有出現(xiàn)明顯的打轉(zhuǎn)現(xiàn)象，但是由于引導氣流的減弱及三者的牽制作用，“莫拉克”以5 km/h的移動速度緩慢北上。登陸霞浦后由于摩擦、降雨等影響，臺風強度迅速減弱，并在西風帶的影響下轉(zhuǎn)向東北方向移動。

圖1 臺風路徑

圖2a 8月6日08時500 hPa天氣圖

0908號臺風“莫拉克”從生成之初，水汽補充非常充足，整個移動過程中，臺風眼區(qū)并不明顯。臺灣登陸及離開臺灣后，其尾部仍然滯留臺灣島南部上空，帶來強降雨，造成嚴重水災。圖3（a,b,c,d）是部分時次的衛(wèi)星云圖。

2.3 臺風特征

（1）0908號臺風“莫拉克”為典型的穿島轉(zhuǎn)向型臺風，登陸臺灣島前路徑相對穩(wěn)定，基本為西北偏西行，進入臺灣海峽后轉(zhuǎn)為偏北向移動；

圖2b 8月9日08時500 hPa天氣圖

（2）受到0907熱帶風暴“天鵝”和0909熱帶風暴“艾濤”的影響與牽制作用，在臺灣海峽移動速度非常緩慢，從離開臺灣島到再次登陸，歷時近31 h，創(chuàng)歷史之最；

（3）本次臺風過程水汽補充充足，帶來強降雨天氣，甚至在臺灣造成嚴重水災。

3 福建沿海風暴增水特征

3.1 過程增水分析

在本次臺風過程中，福建沿海各驗潮站都出現(xiàn)了不同程度的風暴增水，其中，崇武海洋站、三沙海洋站水位超過當?shù)鼐涑蔽唬瑥B門、東山、平潭海洋站均出現(xiàn)了接近警戒潮位的高潮位，其中廈門海洋站最大增水為160 cm，為歷史第二最大增水。表1中給出了0908號“莫拉克”期間福建沿海各海洋站的最高潮位和過程最大增水以及其出現(xiàn)時刻，從中可以明顯看出，臺風過程最大增水并未疊加在最高潮位上。

圖3 臺風“莫拉克”部分時次的衛(wèi)星云圖

采用傳統(tǒng)的利用實測潮位減去潮汐調(diào)和分析預報天文潮位方法得到風暴增水，并繪制過程增水曲線（見圖4）。分析知，本次臺風過程兩次較強增水分別出現(xiàn)在臺風登陸臺灣島前后和臺風移出臺灣島進入臺灣海峽前后。但此次風暴潮增水并非是隨著臺風中心的移近、強度的增強等出現(xiàn)一個或兩個明顯的增水鋒，而是具有明顯的周期性特征。這一特征在福建南部沿海表現(xiàn)尤為明顯，位于福建北部沿海的平潭海洋站和三沙海洋站風暴增水的周期性特征較弱。這一現(xiàn)象體現(xiàn)了天文潮位和風暴增水之間顯著的非線性特征，是非線性耦合作用的結(jié)果。

表1 各海洋站最高潮位及最大增水

圖4 福建沿海各海洋站風暴潮增水

3.2 風暴增水與天文潮非線性關(guān)系分析

圖5各海洋站實測潮位及風暴增水曲線

將各海洋站實測潮位曲線與風暴增水曲線繪于圖5，以此分析風暴增水與實測潮位的非線性作用。通過圖示分析，閩南沿海各驗潮站（東山、崇武、廈門）天文潮位在天文潮落潮期的高、低潮中間時刻附近前后風暴增水最小，而后，風暴增水逐漸增大，在天文潮位潮位上升到半潮面附近時刻前后，風暴增水達到增水的最大值。3個驗潮站分別位于東山灣、湄洲灣、廈門灣的灣口或灣內(nèi)，參考文獻2中的分析，可以認為，天文潮落潮期，潮水流向外海，而臺風引起的風暴增水則是向灣內(nèi)流動，二者方向相反，因此對風暴增水有阻擋作用，使風暴增水速度減慢，故在天文潮落潮期的高、低潮中間時刻附近，風暴增水值最小；在天文潮漲潮期，潮水流向灣內(nèi)，臺風造成的風暴增水也涌向灣內(nèi)，二者疊加，對風暴增水有促進作用，使風暴潮增水速度加快，而在天文潮潮位上升到半潮面附近時表現(xiàn)尤為明顯。

地處閩北的三沙海洋站的風暴增水特征與閩南3個海洋站的特征類似，只是由于前期遠離臺風中心等原因，現(xiàn)象不是特別明顯。

平潭海洋站的風暴增水與天文潮之間的非線性表現(xiàn)出了與其它4個海洋站不同的特征。平潭海洋站的風暴增水在天文潮停潮期也會出現(xiàn)增水極值，而后風暴增水值逐漸減小，至天文潮潮位上升到半潮面附近時增水幅度再次增大，平潮前后會出現(xiàn)一次風暴增水峰值，繼而轉(zhuǎn)小。風暴增水的周期相當于天文潮周期的1/2。分析認為，平潭海洋站風暴增水特征所表現(xiàn)出的不同，除去與臺風路徑、強度等的影響外，應該與平潭海洋站所處的地理位置有一定的關(guān)系。平潭海洋站坐落于中國第五大島平潭島的東南側(cè)，與福清市、福州市之間有海壇海峽阻隔。因此本文作者認為，在平潭海洋站所測風暴增水會受到海壇海峽潮流及潮汐漲落的影響，導致該站風暴增水表現(xiàn)出與其它四個海洋站不同的特征。

4 小結(jié)

0908號臺風“莫拉克”自生成之初水汽條件充足，氣溫、水溫等條件都很適宜臺風的發(fā)展、壯大。該臺風在臺灣花蓮地區(qū)及福建霞浦地區(qū)兩次登陸，登陸花蓮以前，臺風移動路徑基本為西北偏西行，路徑相對穩(wěn)定，進入臺灣海峽后轉(zhuǎn)向為偏北向移動。進入臺灣海峽上空以后，由于高空引導氣流較弱，同時又受到0907號熱帶風暴“天鵝”和0909號熱帶風暴“艾濤”的影響與牽制，在臺灣海峽的移動速度緩慢，歷時近31小時。

本次臺風過程產(chǎn)生了較強的風暴增水，崇武海洋站、三沙海洋站水位超過當?shù)鼐涑蔽唬瑥B門、東山、平潭海洋站均出現(xiàn)了接近警戒潮位的高潮位。此次臺風過程造成的風暴增水并非是隨著臺風中心的移近、強度的增強等出現(xiàn)一個或兩個明顯的增水鋒，而是具有明顯的周期性特征。這一現(xiàn)象體現(xiàn)了天文潮位和風暴增水之間顯著的非線性特征，是非線性耦合作用的結(jié)果。文中初步分析認為，這一非線性作用與天文潮的漲落潮的潮汐運動方向與風暴增水的方向具有很大的關(guān)系，即一般來講漲潮時，風暴增水明顯，落潮時，風暴增水有所減弱。但文中的觀點只是根據(jù)這一次典型的風暴增水而得出，由于缺乏大量實測數(shù)據(jù)的支持，還需要在以后的工作中對類似的穿島型臺風暴潮做進一步的分析、驗證。

[1]李憲之.寒潮?臺風?災害[M].北京:氣象出版社,2001,209-260.

[2]王青顏.?？跒筹L暴增水與天文潮非線性關(guān)系初步分析[J].海洋預報2005,22(1):46-50.

[3]馮士筰等.海洋科學導論[M].北京:高等教育出版社,1999,228-233.

P444

A

1003-0239（2011）01-0048-05

2010-03-13

鄧兆青（1980-），女，助工，主要從事海洋預報工作。E-mail：dengzhaoqing@163.com.