陳 冰，江滿(mǎn)桃，李東萍，王春霞，李 英

(廣東省化州市氣象局,廣東化州 525100)

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兩個(gè)相繼登陸海南的秋臺(tái)對(duì)比分析

陳 冰，江滿(mǎn)桃，李東萍，王春霞，李 英

(廣東省化州市氣象局,廣東化州 525100)

對(duì)2011年國(guó)慶前后相繼登陸于海南的2個(gè)熱帶氣旋“納沙”和“尼格”，從兩者的形勢(shì)場(chǎng)、環(huán)流結(jié)構(gòu)特征以及通過(guò)對(duì)相關(guān)物理量場(chǎng)特征來(lái)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，副熱帶高壓是“納沙”、“尼格”最直接的影響和控制因素，北方冷空氣是影響其強(qiáng)度、移動(dòng)路徑的又一重要原因；并對(duì)比兩者的大氣環(huán)流形勢(shì)、衛(wèi)星云圖、渦度、水汽通量、θse場(chǎng)等物理量，找出造成相近、相似路徑的熱帶氣旋登陸點(diǎn)以及登陸強(qiáng)度不一樣的原因。

海南；“納沙”；“尼格”；對(duì)比分析；環(huán)流形勢(shì)；物理量

2011年國(guó)慶前后相繼登陸海南的2個(gè)熱帶氣旋“納沙”和“尼格”，兩者均于9月下旬生成于西太平洋，最強(qiáng)時(shí)均達(dá)到強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別，在菲律賓呂宋島登陸后以臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度在幾乎同一區(qū)域進(jìn)入南海東部海面，移動(dòng)路徑相似，均以西北偏西為主，均在海南登陸，登陸時(shí)間僅相差5 d，但兩者給兩廣以及海南各地帶來(lái)的風(fēng)雨卻有明顯差異。筆者利用常規(guī)氣象資料、NCEP再分析資料、衛(wèi)星云圖以及歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)等資料分別對(duì)2個(gè)熱帶氣旋的大氣環(huán)流形勢(shì)、物理量特征等進(jìn)行分析，找出造成相近、相似路徑的熱帶氣旋登陸點(diǎn)以及登陸強(qiáng)度不一樣的原因，以提高對(duì)熱帶氣旋影響機(jī)制的認(rèn)識(shí)和預(yù)報(bào)。

1 “納沙”和“尼格”概括

1.1 “納沙”2011年第17號(hào)熱帶風(fēng)暴“納沙”于9月24日上午在西北太平洋洋面上生成，25日05：00加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，以20 km左右的時(shí)速向西北偏西方向移動(dòng)，25日夜間加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，26日夜間加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，于27日07：00在菲律賓呂宋島東部沿海地區(qū)登陸，登陸時(shí)中心最大風(fēng)力14級(jí)(45 m/s),27日下午進(jìn)入南海東部海面趨向粵西到海南海面，于29日早晨重新加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，29日14：30在海南文昌翁田鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸，登陸時(shí)中心風(fēng)力14級(jí)(42 m/s)。以臺(tái)風(fēng)級(jí)別于29日21：15在徐聞縣角尾鄉(xiāng)沿海地區(qū)再次登陸，登陸時(shí)中心風(fēng)力12級(jí)(35 m/s)。30日05：00減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，30日11：30前后在越南北部廣寧沿海登陸，此后于30日20：00在越南北部減弱為熱帶低壓，中央氣象臺(tái)對(duì)其停止編號(hào)(圖1)。

圖1 “納沙”和“尼格”移動(dòng)路徑

“納沙”具有路徑穩(wěn)定、移速快、強(qiáng)度強(qiáng)、風(fēng)雨大、影響廣的特點(diǎn)。9月26日夜間和29日07：00兩度加強(qiáng)成為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，是2011年以來(lái)登陸我國(guó)強(qiáng)度最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，也是6年來(lái)登陸海南的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，在其生命歷程中一共4次登陸。“納沙”登陸適逢天文大潮，臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和天文大潮疊加，風(fēng)雨影響明顯且范圍較大。受其影響，海南、廣西、廣東出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)雨天氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，28日20：00～30日14：00海南大部降雨200～350 mm，海南東方局地455 mm、昌江王下鄉(xiāng)825 mm；廣西中南部、廣東沿海降雨80～150 mm，廣東西南部、廣西南部170～220 mm，廣西防城港市局地332 mm(圖2a)。海南大部、廣西南部、廣東沿海出現(xiàn)8～10級(jí)陣風(fēng)，海南北部、廣西南部沿海和廣東西南部沿海局地11～14級(jí)，最大為海南文昌七洲列島，觀測(cè)到極大風(fēng)力15級(jí)(風(fēng)速46.8 m/s)。

圖2 “納沙”(a)和“尼格”(b)雨量實(shí)況

1.2 “尼格”2011年第19號(hào)熱帶風(fēng)暴“尼格”于9月28日02：00生成，以15 km左右的時(shí)速向偏西方向移動(dòng)，29日08：00加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴, 30日02：00加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，30日23：00加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。10月1日02：00加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，并于09：00在菲律賓呂宋島東北部沿海地區(qū)登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力15級(jí)?！澳岣瘛痹诜坡少e登陸后以20 km左右的時(shí)速向偏西方向移動(dòng),于10月1日傍晚進(jìn)入南海后繼續(xù)往偏西方向移動(dòng)，逐漸趨向西沙群島附近海域。1日17：00減弱為臺(tái)風(fēng)，2日14：00減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴后繼續(xù)往偏西方向移動(dòng)。于4日12：30前后在海南省萬(wàn)寧市東澳鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力10級(jí)，14：00在海南島南部減弱為熱帶風(fēng)暴，23：00在海南樂(lè)東黎族自治縣西部沿海減弱為熱帶低壓并移入北部灣東部海面，5日05：00低壓中心仍位于北部灣東部海面，其后中央氣象臺(tái)對(duì)其停止編號(hào)。

“尼格”具有移向穩(wěn)定、移速多變、大風(fēng)影響范圍廣等特點(diǎn)。在西北太平洋洋面上生成之后用了3 d左右的時(shí)間加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，又在2 d后減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴。“尼格”登陸時(shí)的強(qiáng)度為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，較“納沙”小了2個(gè)量級(jí)，風(fēng)雨的影響也相對(duì)較小。受“尼格”和冷空氣的共同影響，10月3日08：00～5日08：00，海南大部、雷州半島南部、廣西西南部出現(xiàn)30～70 mm的降雨，海南中部和東北部及雷州半島南部部分地區(qū)80～150 mm，海南瓊中黎母山鎮(zhèn)達(dá)279 mm(圖2b)；浙江、福建、廣東、海南東部等沿海地區(qū)出現(xiàn)6～8級(jí)大風(fēng)，瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)9～11級(jí)，局地達(dá)12級(jí)，海南文昌七洲列島陣風(fēng)達(dá)13級(jí)(33.8 m/s)[1]。

2 “納沙”和“尼格”強(qiáng)度及路徑分析

2.1 形場(chǎng)勢(shì)分析副熱帶高壓是影響熱帶氣旋路徑最重要的天氣系統(tǒng)，熱帶氣旋的移動(dòng)與多方面的因子和物理過(guò)程有關(guān)，包括氣旋內(nèi)力作用和環(huán)境場(chǎng)的影響，在影響熱帶氣旋運(yùn)動(dòng)的諸多因子中，大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流是最重要和基本的。而副熱帶高壓是最直接地控制和影響熱帶氣旋活動(dòng)的最主要的大型天氣系統(tǒng)。副熱帶高壓呈“帶狀”分布時(shí)，天氣形勢(shì)比較穩(wěn)定，西風(fēng)帶環(huán)流比較平直，多數(shù)熱帶氣旋在副熱帶高壓南側(cè)的偏東氣流引導(dǎo)下向西到西北方向移動(dòng)[2-4]；另外，臺(tái)風(fēng)自身結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的變化及與環(huán)境場(chǎng)的相互作用也是影響臺(tái)風(fēng)路徑的重要因素[5]。臺(tái)風(fēng)的非對(duì)稱(chēng)環(huán)流、弱冷空氣的活動(dòng)、臺(tái)風(fēng)內(nèi)部中小尺度對(duì)流活動(dòng)以及地形的作用均是造成臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的原因[6-7]。

2.1.1“納沙”。在“納沙”的移動(dòng)過(guò)程中，起主導(dǎo)作用的是副熱帶高壓南側(cè)的東風(fēng)引導(dǎo)力，副熱帶高壓是最直接影響和控制“納沙”移動(dòng)路徑的的重要天氣系統(tǒng)。副熱帶高壓前期略有變化但仍算穩(wěn)定，副熱帶高壓中心始終位于“納沙”東北面，雖然距離較遠(yuǎn)，環(huán)流并無(wú)太大變化，長(zhǎng)軸呈東西向的脊線穩(wěn)定在25°N附近，西伸脊點(diǎn)在110°E附近，“納沙”在副熱帶高壓南側(cè)強(qiáng)偏東氣流引導(dǎo)下，一直較為穩(wěn)定地向西北偏西方向移動(dòng)。在500 hPa形勢(shì)圖上可以看到，東槽一直偏弱偏北，故副熱帶高壓不會(huì)減弱或東退太明顯；25、26日副熱帶高壓加強(qiáng)西伸，27日副熱帶高壓主體略有減退，28日中高緯維持兩槽一脊型，東槽逐漸東移，副熱帶高壓主體趨于減弱東退，29日槽底偏北，副熱帶高壓隨“納沙”西北移重新加強(qiáng)發(fā)展成方頭副高，“納沙”在方頭副高的東南氣流引導(dǎo)下偏北分量加大，但此時(shí)恰有北方冷空氣發(fā)展南下，于是“納沙”繼續(xù)向西北偏西方向移動(dòng)。850 hPa，低空急流不但對(duì)“納沙”強(qiáng)度的維持提供了重要的能量來(lái)源，也對(duì)登陸后強(qiáng)降水的產(chǎn)生提供了充沛的水汽輸送。從地面圖來(lái)看，25、26日地面受弱冷高壓脊控制；27、28日中低層海南及廣東受“納沙”環(huán)流影響，29日地面北方有冷空氣南下，但冷空氣主體偏北，勢(shì)力較弱，“納沙”北側(cè)環(huán)流與冷高壓脊疊加，其北側(cè)氣壓梯度加大，東北風(fēng)因此顯著增強(qiáng)，因此“納沙”在南海海面行進(jìn)中重新加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)直至登陸，所以說(shuō)冷空氣的南下對(duì)“納沙”發(fā)展加強(qiáng)以及后期的路徑也起到了重要的作用。

2.1.2“尼格”?！澳岣瘛边^(guò)程中，從500 hPa環(huán)流形勢(shì)看，副熱帶高壓整體偏弱，引導(dǎo)氣流弱，1～3日副熱帶高壓減弱東退，“尼格”西北偏西移動(dòng)；從850 hPa天氣形勢(shì)和地面圖可以看出，“尼格”進(jìn)入南海后，前期我國(guó)大陸一直受冷高壓控制，冷高壓前端強(qiáng)盛的東到東北氣流一直控制著南海中北部，使得其移動(dòng)路徑的偏西分量比“納沙”的大。由于“尼格”南側(cè)的西南風(fēng)比較弱，不利于其強(qiáng)度加強(qiáng)，“尼格”逐漸減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴維持至登陸。冷高壓的壓頂作用和熱帶氣旋趨暖避冷的特點(diǎn)使得“尼格”路徑偏西，而干冷空氣的入侵，也削弱了“尼格”的降水系統(tǒng)，以致“尼格”登陸點(diǎn)較“納沙”要南，強(qiáng)度比“納沙”小了2個(gè)量級(jí)，其帶來(lái)的風(fēng)雨程度及影響范圍也均比“納沙”小。

2.2 環(huán)流結(jié)構(gòu)特征分析

2.2.1衛(wèi)星云圖分析。螺旋云帶的變化反映了熱帶氣旋與周?chē)h(huán)流相互作用的結(jié)果。從衛(wèi)星云圖來(lái)看，“納沙”的范圍特別大，其環(huán)流云系覆蓋了幾乎整個(gè)南海地區(qū)(圖3a)，進(jìn)入南海后，非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)明顯，南側(cè)的對(duì)流發(fā)展十分旺盛，其西南側(cè)源源不斷的水汽輸送以“尾巴云”的形式從熱帶氣旋的西南側(cè)外圍卷入中心，促使熱帶氣旋明顯發(fā)展，加上進(jìn)入南海后遇到較高的海溫(圖4)，使它有足夠的能量繼續(xù)發(fā)展?！凹{沙”登陸時(shí)云團(tuán)緊密、尾部云系較強(qiáng)(圖3b)，水汽輸送持續(xù)，有利于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的維持，并為臺(tái)風(fēng)降雨提供充足的水汽和能量。而“尼格”前期云系結(jié)構(gòu)較完整(圖3c)，但進(jìn)入南海后，云系結(jié)構(gòu)不清晰，沒(méi)有明顯的臺(tái)風(fēng)眼，螺旋云與主體脫離，周?chē)葡邓缮?圖3d)。后期也沒(méi)有足夠的能量加強(qiáng)，尤其是沒(méi)有西南氣流的輸入，所以不利于其發(fā)展。由于“尼格”的主要云系在西側(cè)，其帶來(lái)的風(fēng)雨影響主要集中在海南島的東南部地區(qū)。

2.2.2海溫分析。海溫是熱帶氣旋發(fā)展的又一必要條件。從SST圖(圖4)可以看出，在“納沙”西移發(fā)展過(guò)程中，南海中北部的海溫達(dá)27～28 ℃，為“納沙”在行進(jìn)過(guò)程中提供了必要的能量以及充足水汽來(lái)維持、發(fā)展其強(qiáng)度。而由于前一個(gè)熱帶氣旋“納沙”移過(guò)海面時(shí)，海表面水溫降低，后一個(gè)熱帶氣旋“尼格”應(yīng)該會(huì)避開(kāi)“納沙”形成的冷尾，不會(huì)沿著“納沙”的路徑移動(dòng)。而“納沙”形成的“冷尾流”，對(duì)緊隨其后的“尼格”強(qiáng)度也有明顯的減弱作用[2]。

2.2.3雙旋作用分析?！凹{沙”先后與18號(hào)熱帶風(fēng)暴“海棠”、“尼格”形成雙旋現(xiàn)象，但 “納沙”與“尼格”距離最近時(shí)均超過(guò)20個(gè)緯度，且兩者之間還存在一個(gè)南北向的高壓帶，雙熱帶氣旋的相互作用很小，還是環(huán)境系統(tǒng)起主導(dǎo)作用。而 “納沙”與 “海棠”最近時(shí)距離約13個(gè)緯距左右，當(dāng)時(shí)強(qiáng)度較弱的“海棠”已經(jīng)趨近越南即將登陸，雙熱帶氣旋的相互作用也很有限。

注：a.9月27日07：00；b.9月29日14：00；c.10月1日09：00；d.10月2日08：00。圖3 “納沙”和“尼格”登陸前后衛(wèi)星云圖

圖4 2011年9月29日(a)和10月2日(b)海溫距平

2.3 物理量場(chǎng)分析

2.3.1渦度。 從500 hPa渦度場(chǎng)圖(圖略)可看出，“納沙”過(guò)程和“尼格”過(guò)程正渦度大值區(qū)均在海南島，“納沙”過(guò)程正渦度>10 s-1，而“尼格”過(guò)程正渦度<10 s-1；兩者均存在長(zhǎng)江以北有一東西向的負(fù)渦度穩(wěn)定區(qū)域，抑制了外圍云系的發(fā)展，不利于西北部的降水。

2.3.2低層輻合、高層輻散，輻散輻合明顯。在“納沙”南側(cè)有強(qiáng)勁的西南氣流輸送，北側(cè)有穩(wěn)定的副熱帶高壓阻擋，因此在“納沙”附近的低層形成明顯的氣流輻合，高空流出氣流的強(qiáng)輻散，有利于上升運(yùn)動(dòng)；在對(duì)流層高層,北側(cè)是南壓高壓、南側(cè)是強(qiáng)東風(fēng)氣流,使得對(duì)流發(fā)展強(qiáng)盛，有利于熱帶氣旋在陸地上的維持和加強(qiáng)。高空輻散在散度分布上以正散度為特征，高層200 hPa在熱帶氣旋移動(dòng)的前方始終為最大正散度中心，且后期一直維持著強(qiáng)烈的輻散區(qū)。高空輻散的抽吸作用加強(qiáng)了低壓的垂直運(yùn)動(dòng)和低層輻合，有利于其環(huán)流的

加強(qiáng)。

2.3.3θse場(chǎng)分析。29日08：00，海南省東部、雷州半島、粵西南沿海為高能區(qū)，高能中心在海南島東面海面上空(中心值>355 K)；29日20：00，海南島至整個(gè)粵西部為高能區(qū)，與此對(duì)應(yīng)的是海南島至整個(gè)粵西部上空的Δθse值也為一正值(10 K)，說(shuō)明該區(qū)域上空的中低層已為暴雨的產(chǎn)生積累了充足的能量，使其處于對(duì)流不穩(wěn)定的中心；30日20：00，高能中心進(jìn)一步擴(kuò)大至廣西東部，但中心值下降(>345 K)。 而“尼格”過(guò)程，高能中心從海南島東面海面移至海南島上空(中心值>345 K)，但其Δθse值(0～5 K)不如“納沙”過(guò)程大，高能區(qū)也不如“納沙”范圍大，說(shuō)明不穩(wěn)定能量略低且不穩(wěn)定層結(jié)維持時(shí)間短，能量條件不利于強(qiáng)降水的發(fā)生和持續(xù)。

2.3.4水汽通量分析。除了有利的環(huán)境場(chǎng)外，臺(tái)風(fēng)暴雨形成還與水汽輸送條件有關(guān)[8]。分析“納沙”和“尼格”過(guò)程中水汽通量及其散度演變(圖5)發(fā)現(xiàn)，過(guò)程中2個(gè)熱帶氣旋在海南上空均有高通量的水汽輸入，水汽通量大值區(qū)均在海南，隨著熱帶氣旋的靠近，850 hPa的水汽通量輻合均存在著一個(gè)明顯的增大過(guò)程。對(duì)比可知，“納沙”登陸西移進(jìn)入后水汽的輻合區(qū)比“尼格”大得多，水汽通量的輻合中心與降水中心對(duì)應(yīng)。暴雨出現(xiàn)在低空急流上的水汽通量大值區(qū)和水汽通量輻合的高值區(qū)，強(qiáng)降水時(shí)間的長(zhǎng)短、強(qiáng)度的大小與水汽通量輻合區(qū)域大小、強(qiáng)度、維持時(shí)間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

注：a1、b1為“納沙”；a2、b2為“尼格”。圖5 “納沙”和“尼格”925 hPa水汽通量(a)和850 hPa水汽通量散度(b)

3 結(jié)論

(1)副熱帶高壓的位置及強(qiáng)度的變化、冷空氣的強(qiáng)度及南下的時(shí)間是影響“納沙”和“尼格”強(qiáng)度和移動(dòng)路徑的最主要原因。

(2)從衛(wèi)星云圖來(lái)看，水汽輸送明顯，使“納沙”有足夠的能量發(fā)展，登陸后其帶來(lái)的風(fēng)雨也較明顯；“尼格”云系發(fā)展不明顯，風(fēng)雨的強(qiáng)度及影響范圍均比“納沙”小。

(3)海溫對(duì)“納沙”和“尼格”影響明顯；雙旋作用不明顯。

(4)分析“納沙”和“尼格”各自物理量，均能反應(yīng)其強(qiáng)度的發(fā)展以及登陸點(diǎn)的變化，并與其帶來(lái)的風(fēng)雨程度及影響范圍也有很好的對(duì)應(yīng)。

[1] 中國(guó)天氣臺(tái)風(fēng)網(wǎng)網(wǎng)站：中央氣象臺(tái)發(fā)布的過(guò)程雨量實(shí)況[EB/OL].http://typhoon.weather.com.cn/.

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Contrastive Research on the Autumn Typhoon Neast and Nalgae that Landed in Hainan Province

CHEN Bing, JIANG Man-tao, LI Dong-ping et al

(Huazhou City Meteorological Bureau, Huazhou, Guangdong 525100)

The tropical cyclones Neast and Nalgae that landed in Hainan Province in the 2011 National Day were compared and discussed through synoptic situation field, structural characteristics of general circulation and other related physical quantities. The results showed that the subtropical high is the most direct effective and control factor of the typhoon Neast and Nalgae, and the cold air from the north is another important reason that changed their intensity and movement path. In order to find the reasons why the landing and landing intensity of the tropical cyclones with similar path aren't the same, their atmospheric circulation situation, satellite images, vorticity, water vapor flux, θse field and other physical quantities were compared.

Hainan Province; Neast; Nalgae; Contrastive research; Circulation situation; Physical quantities

茂名市氣象局課題(茂氣[2011])66號(hào)2011003)和化州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(化科字(2011)10號(hào))。

陳冰(1973-),女,廣東高州人,工程師,從事天氣預(yù)測(cè)及氣象服務(wù)工作。

2014-12-15

S 161;P 458

A

0517-6611(2015)04-211-03