祁 旭，陸昌根

(南京信息工程大學，江蘇 南京 210044)

1 引言

國際熱帶氣旋研究界自20世紀90年代以來，把臺風登陸從臺風路徑體系中分離出來，成為國際臺風研究的重點［1］。雖然隨著科學技術的發(fā)展和研究工作的深入，人們對登陸臺風的認識取得了相當的進展，取得了許多有益成果，比如登陸臺風與環(huán)境場有極大的關系［2－7］，臺風與中緯度環(huán)流系統(tǒng)是相互作用的［8－10］，地形對臺風和臺風暴雨的分布有極大的影響［11－13］，不同區(qū)域登陸的臺風有不同的特征［14－16］等。但是，相關研究中對臺風運動的異常路徑、強度突變及風雨分布等方面預報能力仍比較薄弱。福建作為中國臺風重災區(qū)之一，每年均有嚴重或較嚴重臺風影響，僅2010年就先后有5個臺風正面登陸，隨著未來人口和農業(yè)生產、社會經濟的迅速增長，福建在面臨臺風襲擊時可能會蒙受更加重大的損失;在這種情形之下，選取先后登陸臺灣和福建的具有路徑曲折、風大、暴雨集中等特點的1011 號臺風“凡亞比”進行分析，研究登陸福建臺風路徑及風雨特征的成因，對于提高臺風預報的準確率，指導防災減災等具有重要的理論和現實意義。

2 “凡亞比”路徑及風雨特征

2.1 路徑曲折多變

“凡亞比”于2010年9月15日05 時在西太平洋洋面上生成，18日09 時前后在臺灣花蓮登陸，20日07 時在福建省漳浦縣古雷鎮(zhèn)二次登陸，20日11 時進入廣東境內，21日05 時停止編號。受周圍天氣系統(tǒng)的影響，“凡亞比”自生成后歷經“偏北—偏東—再偏北—停滯少動—西偏北—偏西”的路徑，并且在登陸臺灣島前折向西南方向，下島后轉向西北方向，臨登陸福建又折向西南方向，總體來看路徑曲折多變。

2.2 風力強、降水集中

①大風實況。受“凡亞比”影響，自2010年9月18日上午起福建省沿海風力開始加大，部分站點出現6～7級，陣風8～9級的大風。隨著臺風中心的靠近，19—20日福建省沿海風繼續(xù)加大，中南部沿海出現9～11級，陣風12～14級的大風，其中以莆田大洋46.0 m/s 為最大;福建省中南部各縣市也出現6～7級，陣風8～9級的大風。

②降水實況?！胺瞾啽取睅淼谋┯昙谐霈F在福建南部地區(qū)。統(tǒng)計2010年9月18日20 時—23日08 時過程雨量，42個縣市355個鄉(xiāng)鎮(zhèn)＞50 mm，其中有16個縣市170個鄉(xiāng)鎮(zhèn)＞100 mm，9個縣市24個鄉(xiāng)鎮(zhèn)＞250 mm，其中詔安汾水關、南靖高港、平和九峰3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)＞400 mm，以詔安汾水關579.8 mm 為最大。

3 數據來源

采用2010年9月17日08 時—21日02 時常規(guī)氣象資料、歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)全球再分析資料以及衛(wèi)星、區(qū)域自動站資料等。

4 分析與結果

4.1 “凡亞比”路徑曲折多變成因分析

圖1 500 hPa 588 線及“凡亞比”中心位置逐12 h 演變圖

通過分析2010年9月17日08 時—20日20 時500 hPa 高度場588 線的變化(見圖1)可知，“凡亞比”在生成初期，受海上副高西側東南—偏南氣流引導穩(wěn)定向北移動;17日08 時，隨著大陸副高的東擴加強，受其東側東北氣流影響，“凡亞比”偏西風量開始加大，移向轉為西北;17日20 時，兩環(huán)副高打通形成帶狀副高，“凡亞比”在副高南側東南氣流引導下偏西風量繼續(xù)加大，移向轉為西北西后穩(wěn)定西行。19日08 時，在登陸臺灣島前，“凡亞比”實況位置呈現南落，主要是因為帶狀副高再次斷為兩環(huán)，“凡亞比”受到環(huán)流調整影響，在大陸副高東側東北氣流影響下路徑發(fā)生西南折;登陸臺灣后，臺風外圍流場在臺灣地形作用下，強的偏東氣流在臺灣海峽誘發(fā)出臺灣地形槽或地形低壓，造成臺風離開臺灣島進入海峽地區(qū)時出現向北偏折現象。19日20 時，兩環(huán)副高第2 次打通形成帶狀副高，“凡亞比”受到環(huán)流調整影響，在登陸福建前路徑再次發(fā)生西南折;登陸福建后副高龐大穩(wěn)定，“凡亞比”在其南側引導氣流下穩(wěn)定西行直至停編。通過以上分析可知，臺風所處副高的形勢變化和臺灣海峽的地形作用是造成“凡亞比”路徑曲折多變的主要原因。

4.2 “凡亞比”強風成因分析

分析2010年9月18日—20日EC－海平面氣壓場(圖2)，9月18日隨著“凡亞比”的西移靠近，福建省沿海到臺灣海峽一帶等壓線密集度開始增大，海平面氣壓南北跨度達4 hPa，氣壓水平梯度明顯增大(圖2a)，福建省沿海北部上午開始起大風，部分站點出現了6～7級，陣風8～9級的東北大風。9月19日，隨著臺風中心進入臺灣海峽，受南亞高壓、高空冷渦形成的高空強烈輻散影響和臺灣海峽的狹管效應影響，臺風附近低空850 hPa 出現輻合中心(圖3a)，同時相對應的高空200 hPa 出現強輻散中心(圖3b)，且高空輻散大于低空輻合，臺風位于其東南側會得到較強的輻散而增強，福建省沿海氣壓水平梯度顯著加大(圖2b)，福建省中北部沿海風繼續(xù)加大，出現8～9級，陣風10～12級東北大風(12級風主要出現在中部沿海)，以莆田西高的35.9 m/s(12級)為最大。9月20日，受“凡亞比”正面登陸南部漳浦影響，福建省沿海等壓線仍舊密集(圖2c)，中南部沿海出現9～11級，陣風12～14級的東北大風，莆田大洋出現46.0 m/s 為最大陣風。通過以上分析可以看出，南亞高壓、高空冷渦形成的高空強烈輻散影響，以及臺灣海峽的狹管效應有利于“凡亞比”移動影響區(qū)域氣壓水平梯度的持續(xù)增大，造成福建沿海強風的出現和持續(xù)影響。

圖2 EC－海平面氣壓場演變圖(單位:hPa)

圖3 19日20 時流場(單位:陰影≥12 m/s)、散度(單位:10 －6 s －1)配置圖(陰影區(qū)為散度場;流線為流場)

4.3 “凡亞比”降水集中成因分析

分析2010年9月18日—20日紅外線衛(wèi)星云圖資料(圖4)，9月18日，當“凡亞比”進入48 h 警戒海域內，其形態(tài)呈現結構對稱、云團密實，臺風眼清晰可見、眼壁光滑的特征(圖4a)。9月19日，隨著臺風的西移，強臺風在登陸臺灣花蓮前3 h 形態(tài)發(fā)生變化，臺風眼變小直至08 時消失，09 時登島至11 時“凡亞比”仍然維持緊實對稱結構，12 h 后受到臺灣中央山脈阻擋及地形摩擦作用，強臺風結構發(fā)生調整，由對稱向非對稱結構轉變，臺風中心右偏，云體松散，螺旋帶狀云系顯現(圖4b)。9月20日，隨著臺風中心的靠近與登陸，臺風主要對流云團向第4 象限聚集，主體對流云團主要在其中心南側的臺灣海峽上(圖4c)，受臺風云體非對稱結構影響，臺風南側高空強北風流出，低空強南風輻合，有利對流發(fā)展(圖3)，臺風第4 象限的降水對流云團在西南氣流推動下于臺風登陸漳浦后3 h，即10 時開始明顯影響福建省南部沿海地區(qū)，強降水區(qū)集中在福建省的南部地區(qū)。通過以上分析可以看出，由于臺風登陸臺灣后內部結構產生不對稱，主要降水云團轉至第4 象限是致“凡亞比”降水落區(qū)集中的主要原因。

圖4 紅外線衛(wèi)星云圖演變圖

5 結語

①“凡亞比”的路徑和風雨特征主要受環(huán)境流場配置情況(特別是副高形勢的變化)和臺灣地形的影響。經過臺灣島登陸福建的臺風，如果遇到副高呈東西向帶狀分布的形勢，強的偏東氣流易誘發(fā)地形槽或地形低壓，易造成臺風進島出島移動路徑產生曲折;同時，如果南亞高壓、高空冷渦形成高空強烈輻散，易使臺風經過臺灣島后產生內部結構不對稱，降水云團易發(fā)生轉向，從而造成臺風二次登陸時暴雨落區(qū)集中，風的影響顯著。

②500 hPa 高度場588 線的變化，對于分析預測臺風路徑變化具有一定的指示作用;綜合高低空流場、散度配置情況以及EC－海平面氣壓場等壓線的變化，對于分析預測臺風的風雨影響具有一定的指示作用;臺風內部結構的變化以及降水云團的位置情況與臺風強降水的落區(qū)較好對應，可以作為診斷依據之一。

③臺灣海峽特殊的地形地貌以及狹管效應對過島臺風的影響是顯著的，在實際預報工作中分析此類臺風時應綜合考慮地形因素所帶來的非常規(guī)影響，以彌補數值模式在模擬復雜下墊面條件下的登陸臺風路徑和風雨影響方面所存在的局限之處。

④由于現有臺風預報業(yè)務能力尚未能夠真正解決登陸臺風路徑和風雨影響的不確定性問題，因此如何通過綜合分析臺風環(huán)境流場配置和地形影響等多種因素來減少預報的不確定性，從而提高臺風預警信息發(fā)布的及時性和有效性，仍是深入探討和重點解決的問題之一。

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