羅秉琨，李潔，趙朝方

(中國(guó)海洋大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100)

1 引 言

臺(tái)風(fēng)是典型的天氣過(guò)程，我國(guó)附近海域?yàn)榕_(tái)風(fēng)多發(fā)地帶。2012年8月，西北太平洋海面溫度高，大氣對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)，西南季風(fēng)也很旺盛，造成了熱帶輻合帶的活躍。熱帶輻合帶是孕育臺(tái)風(fēng)的發(fā)源地，熱帶輻合帶活躍會(huì)產(chǎn)生熱帶擾動(dòng)，又因?yàn)楹Ｃ嫔纤?、熱量的源源不斷供?yīng)、底層大氣中心輻合等因素，熱帶擾動(dòng)就會(huì)慢慢發(fā)展成臺(tái)風(fēng)。上層海洋對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)問(wèn)題在近幾年一直備受關(guān)注。而在一定距離內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)時(shí)，臺(tái)風(fēng)渦旋除受環(huán)境流場(chǎng)作用外，還受到另一個(gè)臺(tái)風(fēng)的流場(chǎng)作用，它們對(duì)海洋的作用也會(huì)更加復(fù)雜，這就是“雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)”，即兩個(gè)臺(tái)風(fēng)靠近時(shí)，它們將繞著相連的軸線，互相作逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)中心與位置依兩個(gè)臺(tái)風(fēng)相對(duì)質(zhì)量及臺(tái)風(fēng)環(huán)流之強(qiáng)度等來(lái)決定，也稱(chēng)這種現(xiàn)象為“藤原效應(yīng)”。雙臺(tái)風(fēng)多誕生于盛夏季節(jié)，該季節(jié)的西北太平洋可為臺(tái)風(fēng)的生成提供大面積的暖海溫，海水蒸發(fā)后，形成的水汽越聚越多，臺(tái)風(fēng)的胚胎就很容易孕育并發(fā)展壯大[1]。

陳聯(lián)壽、丁一匯[2]利用概率統(tǒng)計(jì)方法預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)路徑，并對(duì)臺(tái)風(fēng)形成時(shí)的大尺度環(huán)流背景場(chǎng)、臺(tái)風(fēng)形成時(shí)的條件和天氣過(guò)程都做出了十分系統(tǒng)詳細(xì)的說(shuō)明，闡述了多種因素和臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展、移動(dòng)路徑以及造成影響之間的聯(lián)系。Price等[3]的研究表明，臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)時(shí)，海洋和大氣將發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，形成強(qiáng)烈的海洋上混合層垂直混合，低壓Ekman抽吸產(chǎn)生的上升流，使下層冷水進(jìn)入海表上混合層，浮游植物大量繁殖導(dǎo)致葉綠素水平升高，同時(shí)SST大面積大幅度下降。Babin[4]、Lin[5]等分別指出，該垂直混合過(guò)程及由此引起的上升流能將海洋深層冷水區(qū)中營(yíng)養(yǎng)鹽泵送到海表的真光層并引起浮游植物的旺盛生長(zhǎng)。丁治英等[6]研究認(rèn)為，高空急流右后方形成的高層輻散場(chǎng)使低層產(chǎn)生切變風(fēng)場(chǎng)輻合，從而導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)倒槽的形成與暴雨加強(qiáng)；另一方面，由于臺(tái)風(fēng)環(huán)流本身攜帶的是暖濕空氣，而西風(fēng)槽則會(huì)帶來(lái)弱的冷空氣入侵臺(tái)風(fēng)環(huán)流，造成對(duì)流運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，也會(huì)加強(qiáng)暴雨。

雙臺(tái)風(fēng)活動(dòng)是造成復(fù)雜熱帶氣旋路徑的重要因素之一，雙臺(tái)風(fēng)的相互作用及其對(duì)海洋的影響是臺(tái)風(fēng)理論研究的一個(gè)重要課題。目前對(duì)雙臺(tái)風(fēng)的研究主要集中在形成機(jī)制上而海洋如何對(duì)雙臺(tái)風(fēng)響應(yīng)還鮮有研究并且在臺(tái)風(fēng)發(fā)生期間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)海上測(cè)量非常困難。因此，基于衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行該區(qū)域的分析與研究是目前的主要研究手段之一。

本文以2012年的“布拉萬(wàn)”和“天秤”臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)的變化為切入點(diǎn)，探討雙臺(tái)風(fēng)的削弱和增強(qiáng)過(guò)程及其對(duì)海洋的影響等問(wèn)題。利用遙感數(shù)據(jù)分析雙臺(tái)風(fēng)前后葉綠素a濃度分布及海表溫度變化等情況，研究雙臺(tái)風(fēng)的相互作用以及海洋對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)。

2 資料及方法

2.1 資料來(lái)源

臺(tái)風(fēng)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自于日本氣象廳國(guó)立情報(bào)研究所數(shù)字臺(tái)風(fēng)中心(http：//agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon/)提供的最佳路徑數(shù)據(jù)，其中包括臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)位置、中心最低氣壓、中心最大風(fēng)速等。

本文使用的海表溫度SST數(shù)據(jù)由Remote Sensing System(http：//www.remss.com/)提供的微波輻射計(jì)TMI得到，這是一部多通道雙極化微波輻射計(jì)，它能夠全天候全天時(shí)反演海表面溫度；日降水量及風(fēng)速等也取自Remote Sensing System提供的WindSat風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，其中包括海面上空10m風(fēng)速、風(fēng)向、降雨速度、云中水汽含量等參數(shù)；葉綠素a數(shù)據(jù)取自由美國(guó)NASA海色衛(wèi)星網(wǎng)站(http：//oceancolor.gsfc.nasa.gov/)提供的中分辨率影像光譜儀MODIS數(shù)據(jù)。

由于海平面渦度場(chǎng)沒(méi)有衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，本文使用了美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(http：//www.ncep.noaa.gov/)提供的NCEP再分析資料，數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率為6小時(shí)、空間水平分辨率為2.5°×2.5°，垂直方向上有對(duì)應(yīng)氣壓從1000Pa到10Pa不等的17層數(shù)據(jù)。

因?yàn)榕_(tái)風(fēng)“天秤”以及“布拉萬(wàn)”從生成到結(jié)束的時(shí)間都在2012年8月，所以本文選取2012年8月15日～31日這一時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)?？臻g上提取了臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)的海域(即110°E～150°E；15°N～45°N)進(jìn)行分析。

2.2 計(jì)算公式

在下面的研究中需要計(jì)算由Ekman抽吸產(chǎn)生的上升流。根據(jù)Price等[3]提出的計(jì)算公式為：

目前，研究區(qū)的工程地質(zhì)、自然環(huán)境等方面已有較為詳盡的資料，但在地下水方面沒(méi)有進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的分析研究。本研究應(yīng)用GMS建立研究區(qū)的溶質(zhì)(污染物)運(yùn)移模型來(lái)探索污染物遷移的規(guī)律、確認(rèn)污染擴(kuò)散時(shí)間和范圍，彌補(bǔ)研究區(qū)對(duì)地下水研究方面的不足，并在此基礎(chǔ)上建立場(chǎng)地的污染監(jiān)控體系。同時(shí)為其他類(lèi)似場(chǎng)地的污染模擬、監(jiān)測(cè)工作提供參考。

(1)

其中，f為地轉(zhuǎn)參數(shù)(f=2ωsinφ，ω為地球自轉(zhuǎn)角速度，φ為地理緯度)，ρ是海水密度(1020kg/m3)，τ為風(fēng)應(yīng)力：

(2)

3 雙臺(tái)風(fēng)路徑及強(qiáng)度分析

3.1 “天秤”與“布拉萬(wàn)”的移動(dòng)路徑

圖1 臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”與“天秤”的路徑圖

圖1為臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”(圖1(a))與“天秤”((圖1(b))的路徑圖，其中相同顏色的小圈代表相同的日期且圈內(nèi)數(shù)字代表臺(tái)風(fēng)在該點(diǎn)的日期(引自日本氣象廳國(guó)立情報(bào)研究所 http：//agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon/summary/wnp/s/201215.html.ja)。

“天秤”在菲律賓以東洋面生成后，逐漸向臺(tái)灣東部沿海靠近，24日05時(shí)在臺(tái)灣省屏東縣牡丹鄉(xiāng)登陸。與大多數(shù)西行穿越臺(tái)灣的臺(tái)風(fēng)不同的是，進(jìn)入南海東北部海域后的“天秤”并沒(méi)有一路西行減弱消失，而是于26日早晨在南海東北部海域完成180°調(diào)頭，再度把矛頭對(duì)準(zhǔn)臺(tái)灣，于28日凌晨擦過(guò)臺(tái)灣鵝鑾鼻沿海北上，最后在30日09時(shí)30分前后在韓國(guó)全羅南道南部沿海登陸。受雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)影響，“天秤”的路徑異常詭異曲折、強(qiáng)度多變，先后經(jīng)歷了偏北行、偏西行、南海東北部海域長(zhǎng)時(shí)間回旋、加速東北移動(dòng)4個(gè)階段，而臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”的路徑則顯得比較正常，一路沿著中國(guó)海附近成弧線形向北前行。前期以西北移動(dòng)為主，進(jìn)入東海北部海域后以偏北方向移動(dòng)為主?！安祭f(wàn)”踏步向前，“天秤”優(yōu)雅打轉(zhuǎn)，雙臺(tái)風(fēng)相互牽扯。先后生成的雙臺(tái)風(fēng)“天秤”和“布拉萬(wàn)”更多地體現(xiàn)了成長(zhǎng)過(guò)程中彼此的相互影響。而且這次的雙臺(tái)風(fēng)生命史都比較長(zhǎng)?！疤斐印睆?012年8月18日生成至30日消亡歷時(shí)12天?！安祭f(wàn)”從8月20日生成到29日消亡歷經(jīng)3400km，生命史也長(zhǎng)達(dá)9天[1]。

3.2 雙臺(tái)風(fēng)的相對(duì)位置及相互旋轉(zhuǎn)

圖2 雙臺(tái)風(fēng)的相對(duì)位置、角度圖

圖2(a)為以“天秤”為中心，在極坐標(biāo)下繪制的“布拉萬(wàn)”中心相對(duì)于“天秤”中心的旋轉(zhuǎn)位置圖，紅星表示初始相對(duì)位置，綠星表示終止時(shí)的相對(duì)位置。但是由于線條太過(guò)復(fù)雜，看不出是逆時(shí)針還是順時(shí)針，因此，又繪制了圖2(b)，橫軸為時(shí)間，縱軸為12小時(shí)旋轉(zhuǎn)角度。虛線以上為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)情況，可以看出8月20日～24日逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)不明顯，甚至出現(xiàn)小幅度的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這可能是因?yàn)椤安祭f(wàn)”剛剛產(chǎn)生，強(qiáng)度較弱，但從24日之后，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)變得十分顯著，體現(xiàn)了二者的雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)。

4 臺(tái)風(fēng)形成及消散過(guò)程中的洋面渦度場(chǎng)分析

利用NCEP提供的再分析大氣資料繪制8月20日～29日的海平面渦度場(chǎng)，如圖3所示。從中可以看出，在20日海面上已經(jīng)分裂出了兩個(gè)小的渦旋，一個(gè)向西北方向移動(dòng)，這是臺(tái)風(fēng)“天秤”的初期形態(tài)，而另一個(gè)則向著東北方向有小幅位移，從之后的圖中可以看到兩個(gè)渦旋系統(tǒng)中心渦度值都在增加，說(shuō)明兩個(gè)氣旋系統(tǒng)同時(shí)增強(qiáng)。至23日，臺(tái)風(fēng)“天秤”一直在向西北方向移動(dòng)，而臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”這期間的渦度值一直是小于“天秤”的，被“天秤”拖曳向西北方向移動(dòng)，但在24日臺(tái)風(fēng)“天秤”登陸臺(tái)灣，強(qiáng)度開(kāi)始有所減弱而此時(shí)臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”仍舊位于洋面之上，繼續(xù)加強(qiáng)，并在26日、27日間達(dá)到中心渦度最大值，表明其達(dá)到最大強(qiáng)度，這時(shí)的風(fēng)速值和渦度值在整個(gè)臺(tái)風(fēng)生命過(guò)程中達(dá)到了最強(qiáng)的狀態(tài)。而在26日之后，臺(tái)風(fēng)“天秤”本應(yīng)繼續(xù)西行并在海面之上消散，卻因臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”增強(qiáng)后對(duì)于其的拖曳影響，又掉頭重新經(jīng)過(guò)臺(tái)灣，向東北方向移動(dòng)。隨后的時(shí)間，臺(tái)風(fēng)進(jìn)入了衰退階段，隨著臺(tái)風(fēng)的分別登陸，臺(tái)風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有較大變化。到29日，臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不明顯，只有較弱的氣旋式切變存在。隨后兩個(gè)臺(tái)風(fēng)逐漸消散掉。

圖3 NCEP海平面渦度場(chǎng)變化情況(單位：s-1)

5 雙臺(tái)風(fēng)對(duì)海洋環(huán)境影響的遙感分析

5.1 臺(tái)風(fēng)引起的Ekman抽吸

取2012年8月18日～31日雙臺(tái)風(fēng)過(guò)境期間WindSat衛(wèi)星的10m處的逐日平均風(fēng)場(chǎng)資料來(lái)計(jì)算Ekman抽吸情況。根據(jù)上文中的公式計(jì)算得到海洋上層距離臺(tái)風(fēng)中心數(shù)百千米范圍內(nèi)產(chǎn)生的局地上升流，通過(guò)繪圖結(jié)果(圖5)可以很清楚地看到，Ekman產(chǎn)生的軌跡與臺(tái)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)軌跡重合，并且隨著臺(tái)風(fēng)的加強(qiáng)Ekman現(xiàn)象越來(lái)越強(qiáng)，上升流速度范圍為0.01×10-3m/s～2.23×10-3m/s，且在臺(tái)風(fēng)中心處的最大上升流速度達(dá)到2.23×10-3m/s。上升流將表層以下的冷水和營(yíng)養(yǎng)鹽帶入真光層，影響海表溫度(SST)和葉綠素a濃度。值得注意的是，雙臺(tái)風(fēng)引起的上升流在其路徑右側(cè)的面積大于其左側(cè)的面積，這是由不對(duì)稱(chēng)的風(fēng)應(yīng)力造成的。同樣，這導(dǎo)致海面降溫的右偏性，在下文作了相關(guān)的分析。

圖4 雙臺(tái)風(fēng)期間Ekman的最大抽吸速率

5.2 海表溫度SST對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)

采用2012年8月5日～2012年9月10日雙臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后40天內(nèi)，臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)的海域內(nèi)Aqua衛(wèi)星的AMSRE和TRMM衛(wèi)星TMI海溫融合數(shù)據(jù)，對(duì)2012年8月西北太平洋雙臺(tái)風(fēng)期間海表溫度SST的變化特征進(jìn)行分析。

對(duì)圖6中降溫最大的幾個(gè)區(qū)域(臺(tái)風(fēng)盤(pán)旋區(qū))用紅色方框標(biāo)注，對(duì)比臺(tái)風(fēng)過(guò)境前后的SST變化，分析10天內(nèi)SST強(qiáng)降溫變化范圍，可以看出，臺(tái)風(fēng)期間各個(gè)區(qū)塊的SST均有不同程度的降低，且在26日～28日移動(dòng)速度極快，降溫幅度最大。雙臺(tái)風(fēng)在海表形成了一條SST降溫幅度小于5.5 ℃的“冷尾流”，其路徑兩側(cè)出現(xiàn)了大面積的降溫現(xiàn)象，SST從臺(tái)風(fēng)前的26.9℃下降到21.3℃。分析看出其SST降溫分布與臺(tái)風(fēng)路徑基本相吻合。受臺(tái)風(fēng)影響，該區(qū)域的SST從8月20日開(kāi)始降低，到8月26日臺(tái)風(fēng)盤(pán)旋中心區(qū)域SST降到最低，SST平均下降了5.5℃，之后溫度開(kāi)始回升，到8月30日臺(tái)風(fēng)結(jié)束時(shí)，研究海域的SST相對(duì)于臺(tái)風(fēng)過(guò)境前的降低依然很明顯，一直到9月10日還是沒(méi)有完全恢復(fù)。特別是，海面出現(xiàn)了兩個(gè)明顯且相對(duì)獨(dú)立的冷水區(qū)。8月26日～8月31日，由于臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”緊接著進(jìn)入研究海域，加強(qiáng)了之前形成的冷水區(qū)。明顯比臺(tái)風(fēng)“天秤”過(guò)境時(shí)要低約1℃。臺(tái)風(fēng)過(guò)境2天后，研究海域的降溫距平減小，海溫增加，冷水區(qū)強(qiáng)度減弱，路徑附近海域大幅回暖。

圖5 8月22日～29日 WindSat觀測(cè)到的雙臺(tái)風(fēng)引起的Ekman Pumping變化情況

圖6 8月22日～29日 微波輻射計(jì)觀測(cè)到的臺(tái)風(fēng)引起的海表降溫變化情況

圖7 雙臺(tái)風(fēng)期間該海域降溫的最大值折線圖

圖7抽取了臺(tái)風(fēng)8月8日～9月8日在研究海域臺(tái)風(fēng)引起的每天降溫最大的SST值，繪制成折線圖，分析表明：“天秤”、“布拉萬(wàn)”于 8月25日、26日導(dǎo)致降溫最大值點(diǎn)的出現(xiàn)，對(duì)比圖6可以看出在8月26日，SST的降幅度最大，與繪圖結(jié)果基本一致。該圖還表明，在“天秤”、“布拉萬(wàn)”過(guò)境的連續(xù)6天內(nèi) SST 持續(xù)降低，并于臺(tái)風(fēng)過(guò)境的第六天海表溫度SST 降低達(dá)到最大幅度-5.5℃。反演結(jié)果直觀地反應(yīng)了 SST 降溫過(guò)程。同時(shí)，從該圖可以看出，這片溫度降低的海域在臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)數(shù)十天還未完全回升到無(wú)臺(tái)風(fēng)時(shí)的正常溫度。

值得注意的是，降溫區(qū)域與臺(tái)風(fēng)路徑的位置相比表現(xiàn)出右偏性。這主要有兩個(gè)影響因素，一方面，在西北太平洋，臺(tái)風(fēng)路徑右側(cè)比左側(cè)受到的風(fēng)應(yīng)力大，路徑右側(cè)的海洋的感熱、潛熱和失熱也比左側(cè)大，因此SST在路徑右側(cè)降低比左側(cè)快；另一方面由于Ekman Pumping效應(yīng)將下層冷水帶到表層，導(dǎo)致海洋表層水溫下降，時(shí)間上滯后，表現(xiàn)為冷斑出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)中心位置的后方，在科氏力作用下，海洋表層平流向右，使輸送上來(lái)的冷水向前向右輸運(yùn)，引起的上升流范圍在路徑右側(cè)面積大于其左側(cè)，最終表現(xiàn)為路徑右后側(cè)海水溫度降低[8]。

5.3 葉綠素濃度a對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)

由于雙臺(tái)風(fēng)期間大量的云以及水汽的影響，MODIS數(shù)據(jù)有很大的缺失，所以對(duì)于葉綠素本文選用的是8天平均數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)濃度數(shù)據(jù)取自然對(duì)數(shù)繪圖，本文對(duì)雙臺(tái)風(fēng)登陸前后40天(2012年8月12日～9月20日)期間的MODIS資料進(jìn)行分段分析，結(jié)果如圖9所示。

可以看出雙臺(tái)風(fēng)登陸的主要區(qū)域在臺(tái)風(fēng)前、臺(tái)風(fēng)中、臺(tái)風(fēng)后各8天內(nèi)的葉綠素a濃度變化情況，從圖中可以清楚地看到黃海海域在臺(tái)風(fēng)過(guò)后的近8天內(nèi)葉綠素a濃度明顯升高。其總體變化情況如下：利用月平均數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到當(dāng)月總體平均值為0.59mg/m3，臺(tái)風(fēng)前(8月12日～8月19日)平均濃度為0.57mg/m3，臺(tái)風(fēng)中的16天(8月20日～9月4日)受云影響，數(shù)據(jù)缺失較嚴(yán)重，臺(tái)風(fēng)完全過(guò)后(9月5日～9月12日)，葉綠素a濃度平均值為2.07 mg/m3，葉綠素a濃度總體平均增長(zhǎng)3.6倍。為了進(jìn)一步分析該變化情況，本文又對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑上的數(shù)據(jù)較完整的125°E～127°E，32°N～34°N海域?qū)ｉT(mén)做了分析，結(jié)果如圖8所示，這一區(qū)域的葉綠素含量有了明顯的增長(zhǎng)。

圖8 小范圍125°E～127°E；32°N～34°N海域的葉綠素平均濃度變化情況

圖8為對(duì)該海域葉綠素平均值繪制折線圖，分析可以發(fā)現(xiàn)葉綠素濃度在臺(tái)風(fēng)過(guò)后有了很大的增長(zhǎng)，但是葉綠素的增長(zhǎng)在臺(tái)風(fēng)過(guò)后會(huì)有一定時(shí)間的延后。付東洋[9]等認(rèn)為，在臺(tái)風(fēng)期間，由臺(tái)風(fēng)所造成的渦旋與負(fù)壓使得臺(tái)風(fēng)海域形成了強(qiáng)大的上升流，垂直混合加強(qiáng)，這一作用將較深層的冷水區(qū)域中的磷酸鹽、硝酸鹽等帶到真光層，從而使得浮游植物即葉綠素a濃度的增長(zhǎng)。但這一過(guò)程同樣需要一定的時(shí)間，所以葉綠素a濃度的增長(zhǎng)會(huì)有一定的延遲時(shí)間。本文分析結(jié)果與該研究結(jié)果相一致，但是由于雙臺(tái)風(fēng)，對(duì)同一海域的海水混合作用將會(huì)加強(qiáng)，這使得葉綠素濃度有了更大程度的增長(zhǎng)。

5.4 降水場(chǎng)分析

對(duì)從WindSat上得到的日均降水量數(shù)據(jù)做分析，從圖10中可以看出臺(tái)風(fēng)“天秤”首先影響我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。在23日前后在臺(tái)灣登陸并造成大量降水，值得注意的是，在28日，臺(tái)風(fēng)“天秤”完成掉頭重新經(jīng)過(guò)臺(tái)灣時(shí)仍然造成了大量降水，分析表明這次大降水過(guò)程與臺(tái)風(fēng)“天秤”在南海盤(pán)旋幾日有著很大關(guān)系?！疤斐印痹?4日離開(kāi)臺(tái)灣后進(jìn)入南海，在南海中受上升氣流影響，將海表面的濕空氣運(yùn)送到高空并隨著臺(tái)風(fēng)輸送回來(lái)，才造成了后面的這次強(qiáng)降水過(guò)程。而臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”的降水最大值出現(xiàn)在海上，并且隨著臺(tái)風(fēng)繼續(xù)向西北移動(dòng)，雨區(qū)也跟隨移向我國(guó)東北地區(qū)，并在27日、28日影響山東半島地區(qū)，之后繼續(xù)影響我國(guó)東北地區(qū)以及朝鮮半島地區(qū)。

強(qiáng)大深厚的臺(tái)風(fēng)低壓系統(tǒng)是降雨的前提條件，從圖10中可以看出，降雨強(qiáng)度空間分布與風(fēng)場(chǎng)圖中所示的臺(tái)風(fēng)路徑基本一致。但是由于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度不同以及臺(tái)風(fēng)所登陸海域本身的差異性，二者具有不同的降雨特征?！疤斐印痹谄湔麄€(gè)生命史中持續(xù)帶來(lái)范圍比較集中的強(qiáng)降水。而從8月26日～28日3天的圖中可看出，“布拉萬(wàn)”因?yàn)槠湟苿?dòng)速度極快，所以它會(huì)在很大的范圍內(nèi)帶來(lái)降水，前方的影響還未消除，它已經(jīng)傳到了其他地方。

從以上的分析也可以看出，臺(tái)風(fēng)降水有很強(qiáng)的不均勻性，在大范圍的低強(qiáng)度的降水中，展現(xiàn)了多條強(qiáng)的降水帶，并包含了相互獨(dú)立的許多對(duì)流性降水區(qū)域。臺(tái)風(fēng)所造成的強(qiáng)降水主要分布在臺(tái)風(fēng)的眼壁附近區(qū)域[10]。

圖9 臺(tái)風(fēng)路徑海域葉綠素a濃度變化情況

圖10 WindSat觀測(cè)到的8月22日～29日臺(tái)風(fēng)引起的降雨變化情況

6 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)日本氣象廳等提供的臺(tái)風(fēng)路徑數(shù)據(jù)，多衛(wèi)星遙感觀測(cè)的海表溫度、葉綠素濃度、降水場(chǎng)等環(huán)境物理要素?cái)?shù)據(jù)，本文分析了發(fā)生在2012年8月“天秤”、“布拉萬(wàn)”雙臺(tái)風(fēng)的發(fā)展過(guò)程，可以得到如下結(jié)論：

(1)一般來(lái)說(shuō)，雙臺(tái)風(fēng)會(huì)相互影響它們的路徑以及強(qiáng)度，雙臺(tái)風(fēng)會(huì)繞著它們的中心點(diǎn)做逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)，并且相比單一臺(tái)風(fēng)也會(huì)引起更強(qiáng)的海洋大氣相互作用。

(2)從兩個(gè)臺(tái)風(fēng)的溫度變化中可以發(fā)現(xiàn)以下結(jié)論：①臺(tái)風(fēng)對(duì) SST 影響顯著，其過(guò)境會(huì)引起大面積的 SST降低。②利用降溫距平分析方法分析了臺(tái)風(fēng)影響下 SST 變化的整個(gè)過(guò)程，最大降溫對(duì)臺(tái)風(fēng)的響應(yīng)在時(shí)間空間均有一定的滯后。由于兩個(gè)臺(tái)風(fēng)的相互影響導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)引起了強(qiáng)烈的海水運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了更大強(qiáng)度及更大范圍的降溫，并且降溫相對(duì)臺(tái)風(fēng)過(guò)境速度和路徑有不同程度的滯后。

(3)從臺(tái)風(fēng)過(guò)后葉綠素的變化情況可以看出臺(tái)風(fēng)過(guò)后葉綠素a濃度有了明顯的升高，但是會(huì)存在幾天的延遲。

(4)由連續(xù)降雨圖可以看出，降雨的強(qiáng)度空間分布與風(fēng)場(chǎng)圖所示臺(tái)風(fēng)路徑一致，并且由于雙臺(tái)風(fēng)的影響產(chǎn)生了雨帶以及不同于單臺(tái)風(fēng)的大范圍降雨，最大降雨速率可達(dá)15.4mm/h。

致謝：感謝審稿專(zhuān)家對(duì)本文提出的建議，感謝日本氣象廳提供的臺(tái)風(fēng)路徑數(shù)據(jù)、Remote Sensing System提供的風(fēng)場(chǎng)及SST數(shù)據(jù)、NASA數(shù)據(jù)中心提供的MODIS葉綠素a數(shù)據(jù)及NCEP提供的海面渦度再分析資料。感謝中國(guó)海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院孫惠、張志祥、馬芳提供的幫助！

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