王深義,王曉雪,張譯陽(yáng)

（1.黑龍江省氣象臺(tái)，黑龍江哈爾濱150030；2.黑龍江省氣象服務(wù)中心，黑龍江哈爾濱150030）

回顧超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“布拉萬”及其異常路徑分析

王深義1,王曉雪1,張譯陽(yáng)2

（1.黑龍江省氣象臺(tái)，黑龍江哈爾濱150030；2.黑龍江省氣象服務(wù)中心，黑龍江哈爾濱150030）

2012年8月下旬，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“布拉萬”對(duì)東北地區(qū)造成極大影響。該臺(tái)風(fēng)路徑屬于北折異常路徑，本文對(duì)該臺(tái)風(fēng)路徑異常原因試做分析,結(jié)果表明：主要影響系統(tǒng)依然是西太平洋副熱帶高壓的引導(dǎo)氣流的作用，前期大陸低壓槽的東移對(duì)西太平洋副熱帶高壓有擠壓作用，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)布拉萬的主要影響氣流轉(zhuǎn)為偏西方向；大陸低壓槽后期與西太平洋副熱帶高壓的對(duì)峙時(shí)間較長(zhǎng)，有較強(qiáng)的偏南氣流，再加上臺(tái)風(fēng)“天秤”的雙臺(tái)風(fēng)互旋作用，使臺(tái)風(fēng)“布拉萬”被北抬，因此維持較長(zhǎng)時(shí)間的向北方向移動(dòng)。950-250 hPa的深層次引導(dǎo)氣流，與700 hPa的引導(dǎo)氣流與臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)速度也較一致。因此，注意大型環(huán)流場(chǎng)與引導(dǎo)氣流的變化對(duì)臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)，依然具有非常重要的指導(dǎo)意義。

臺(tái)風(fēng);北折路徑

1 引言

臺(tái)風(fēng)災(zāi)害是我國(guó)常見的氣象災(zāi)害之一，發(fā)生在海洋上具有暖性結(jié)構(gòu)，總是伴有狂風(fēng)和暴雨，影響范圍一般為我國(guó)東南沿海地區(qū)，或東南沿海地區(qū)內(nèi)陸，因此南海，西北太平洋上的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)一直受我國(guó)氣象部門的關(guān)注。超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“布拉萬”路徑延伸到我國(guó)東北地區(qū)，路徑實(shí)屬罕見，因此分析該臺(tái)風(fēng)路徑異常原因?qū)ξ磥淼呐_(tái)風(fēng)預(yù)警工作具有重要的意義。2012年8月27日05時(shí)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“布拉萬”的中心位于浙江省象山縣東南方大約540 km的東海東南部海面上，并不像一般臺(tái)風(fēng)向西，而是向西北偏北方向移動(dòng)，沿途帶來暴雨。30日08時(shí)已影響到黑龍江地區(qū)。此次臺(tái)風(fēng)路徑影響范圍極廣，路徑異常，尤其對(duì)我國(guó)北方內(nèi)陸城市帶來嚴(yán)重災(zāi)害。由于臺(tái)風(fēng)的異常路徑，使得臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)一直是預(yù)報(bào)難點(diǎn)，本次臺(tái)風(fēng)歷時(shí)一周，路徑方向以向北為主，緯度跨度大，主要影響東北地區(qū)。

臺(tái)風(fēng)的異常路徑包括移速和移向的異常[1]。越赤道氣流準(zhǔn)雙周振蕩是對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑有影響的一個(gè)因素[2]，該方法先要提取出經(jīng)向風(fēng)準(zhǔn)雙周振蕩的信號(hào)，再分析經(jīng)向風(fēng)準(zhǔn)雙周振蕩時(shí)空變化,之后得出經(jīng)向風(fēng)準(zhǔn)雙周振蕩性質(zhì),在此基礎(chǔ)之上揭示出越赤道氣流的10-20 d的振蕩特征,再對(duì)925 hPa經(jīng)向風(fēng)進(jìn)行10-20 d的濾波過程，并對(duì)低頻經(jīng)向風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行EOF分解。根據(jù)低頻經(jīng)向風(fēng)EOF分解特征場(chǎng)在空間上正交特性揭示越赤道氣流準(zhǔn)雙周振蕩的空間模態(tài)及隨時(shí)間變化規(guī)律[3]。由于太平洋西北區(qū)域發(fā)現(xiàn)有明顯的氣旋性渦度，產(chǎn)生位置是：地球南部東南信風(fēng)在越過赤道后開始轉(zhuǎn)變方向，之后變成西南風(fēng)，再與副熱帶高壓脊南側(cè)的東南氣流交匯，這個(gè)過程之后便形成季風(fēng)槽（輻合帶ITCZ）區(qū)。這個(gè)區(qū)域提供了有利臺(tái)風(fēng)形成的初始擾動(dòng)場(chǎng)[4]。從不同路徑合成場(chǎng)上可以看到，季風(fēng)槽和副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度都對(duì)臺(tái)風(fēng)的生成以及路徑有重要的作用[5]。

異常路徑形成的影響因素大致包括：大尺度環(huán)流調(diào)整，天氣尺度系統(tǒng)的相互作用，中尺度渦旋作用，下墊面影響以及臺(tái)風(fēng)的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)影響[6]。本文試從大尺度環(huán)流場(chǎng)（低壓槽高壓脊位置，季風(fēng)槽，太平洋西部副熱帶高壓），引導(dǎo)氣流為主要考慮因素來研究此次臺(tái)風(fēng)北折的異常路徑。

2 數(shù)據(jù)來源和方法

本文應(yīng)用NCAR/NCEP中心提供的FNL資料的部分內(nèi)容：計(jì)算引導(dǎo)氣流用到了FNL中的UGRD與VGRD資料，計(jì)算并畫出500 hPa高度上8月20日06時(shí)-8月28日00時(shí)u方向與v方向的引導(dǎo)氣流[7]隨時(shí)間的變化。深層次引導(dǎo)氣流的計(jì)算也用到該數(shù)據(jù)資料。大尺度環(huán)流場(chǎng)分析用到了HGT資料中500 hPa與850 hPa的內(nèi)容，分別挑選了相應(yīng)時(shí)次的資料計(jì)算并畫出高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)圖[8]。通過對(duì)以上資料及圖示內(nèi)容分析該次臺(tái)風(fēng)“布拉萬”異常路徑問題。

圖1 22日00時(shí)和24日00時(shí)850 hPa風(fēng)場(chǎng)（單位：m/s）

3 臺(tái)風(fēng)“布拉萬”移動(dòng)路徑的天氣尺度特征分析

根據(jù)臺(tái)風(fēng)路徑的轉(zhuǎn)折變化，本文將此次臺(tái)風(fēng)過程分為三個(gè)階段分析：（1）西北方向行進(jìn)階段(20日00時(shí)-21日00時(shí))，（2）西行階段（21日00時(shí)-24日00），（3）西北行階段（24日00時(shí)-25日18時(shí)），（4）北折階段（26日00時(shí)-28日00時(shí)）。通過分析這四個(gè)階段的500 hPa高度場(chǎng)影響系統(tǒng)，850 hPa風(fēng)場(chǎng)引導(dǎo)氣流來探究臺(tái)風(fēng)路徑異常原因。

3.1 西北方向行進(jìn)階段

這一階段，臺(tái)風(fēng)東北部有副高，臺(tái)風(fēng)西側(cè)有臺(tái)風(fēng)天秤，副高西北部有一大陸低壓槽。由于大陸低壓槽與臺(tái)風(fēng)布拉萬距離較遠(yuǎn)，臺(tái)風(fēng)“天秤”與臺(tái)風(fēng)“布拉萬”之間的距離超過1500 km，沒有發(fā)生雙臺(tái)風(fēng)作用。因此這一階段，臺(tái)風(fēng)受副高系統(tǒng)影響。由于副高的西行，副高在這一階段一直處于臺(tái)風(fēng)東北側(cè)，臺(tái)風(fēng)受副高東南氣流影響，因此向西北方向移動(dòng)。緯向氣流不斷減小，經(jīng)向氣流保持在1.5 m/s，較符合臺(tái)風(fēng)移速特征。

3.2 西行階段

22日00時(shí)，臺(tái)風(fēng)布拉萬周圍出現(xiàn)的影響系統(tǒng)有東北側(cè)的副高，西側(cè)的臺(tái)風(fēng)“天秤”，北部大陸低壓槽。在這一階段發(fā)展過程中，大陸低壓槽東進(jìn)，對(duì)副高的西進(jìn)具有一定的阻擋和擠壓的作用，所以副高中心位置保持在日本島以東。在22日08時(shí)-24日06時(shí)這段時(shí)間內(nèi)，臺(tái)風(fēng)“天秤”與“布拉萬”間距離小于1500 km，而且處于大陸低壓槽與副高兩大系統(tǒng)共同控制，因此發(fā)生雙臺(tái)風(fēng)作用[9]，分析兩個(gè)過程對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的影響：雖然副高的中心位置保持在日本島以東，但是大陸低壓槽對(duì)副高的擠壓作用使得副高西部西伸，臺(tái)風(fēng)“布拉萬”相對(duì)副高的位置由原來的西南部變?yōu)槟喜?，受偏西氣流引?dǎo)控制；此時(shí)雙臺(tái)風(fēng)的作用并不明顯。緯向氣流開始加強(qiáng)，經(jīng)向氣流保持不變，較好的解釋臺(tái)風(fēng)移速向西路線。

由850 hPa風(fēng)場(chǎng)（圖1）可以看出，這一階段中臺(tái)風(fēng)北部始終受偏東氣流的控制，使臺(tái)風(fēng)向北的速度減少，向西的速度增加。

3.3 西北行階段

可知在這一過程中，由于之前大陸低壓槽的東移速度較快已經(jīng)不再影響副高，同時(shí)又生成一個(gè)新的大陸低壓槽，副高中心位置基本不變，保持在日本東側(cè)，影響范圍逐漸縮小。臺(tái)風(fēng)“布拉萬”與“天秤”之間的距離也超出1500 km，雙臺(tái)風(fēng)作用結(jié)束。分析此段西北路徑的原因：由于原來的大陸低壓槽東移出海，失去了的副高的擠壓作用，使得副高的北部向北延伸，西部縮回，臺(tái)風(fēng)布拉萬于是又回到副高的西南側(cè)，將受東南氣流控制。這段時(shí)間緯向風(fēng)速在0-1.5 m/s，經(jīng)向速度維持在較之前更高的數(shù)值（4 m/s），較好的解釋臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)速度問題。

3.4 北折階段

26日00時(shí)，臺(tái)風(fēng)“布拉萬”東北側(cè)有副高，西北側(cè)有大陸低壓槽，西側(cè)有臺(tái)風(fēng)“天秤”。在此次發(fā)展過程中可以發(fā)現(xiàn)低壓槽與副高的對(duì)峙使兩者保持在原地，同時(shí)，臺(tái)風(fēng)“布拉萬”與“天秤”之間的距離小于1500 km，并在兩大系統(tǒng)控制中，又一次發(fā)生雙臺(tái)風(fēng)作用，由于“布拉萬”的位置位于大陸低壓槽與副高位置中間，北部有明顯的偏南氣流，在雙臺(tái)風(fēng)南部偏西氣流的引導(dǎo)下，促進(jìn)了雙臺(tái)風(fēng)的互旋作用，使得“布拉萬”明顯北抬。這一階段，緯向速度在0 m/s徘徊，經(jīng)向速度明顯增加，使得臺(tái)風(fēng)北上路徑十分明顯，臺(tái)風(fēng)速度加快也是十分明顯。

臺(tái)風(fēng)南部一直受偏南氣流的影響，使其移動(dòng)速度加快，并且北上登陸。

此外，利用“引導(dǎo)氣流”的概念，對(duì)臺(tái)風(fēng)“布拉萬”的移動(dòng)路徑進(jìn)行了試探性的分析與診斷。首先定義，臺(tái)風(fēng)“布拉萬”的深層次引導(dǎo)氣流為950-250 hPa的平均風(fēng)矢，再以各個(gè)時(shí)刻臺(tái)風(fēng)的海平面最低氣壓所在位置為中心，水平方向500 km范圍的平均。從20日06時(shí)-21日00時(shí)“布拉萬”的深層次引導(dǎo)氣流由向北轉(zhuǎn)向偏東風(fēng)，21日00時(shí)-24日00時(shí)左右，深層次引導(dǎo)氣流由偏東轉(zhuǎn)為偏北，一直到28日00時(shí)。通過深層次引導(dǎo)氣流的變化對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的引導(dǎo)作用，可以較好地解釋臺(tái)風(fēng)“布拉萬”路徑的轉(zhuǎn)折變化與其速度的變化[10]。

4 總結(jié)與結(jié)論

此次臺(tái)風(fēng)異常路徑以向北為主，時(shí)間路徑較長(zhǎng)，接下來從大尺度環(huán)流場(chǎng)與引導(dǎo)氣流兩個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)與分析。

(1)從環(huán)流場(chǎng)分析：在500 hPa高度場(chǎng)來看，主要影響系統(tǒng)依然是西太平洋副熱帶高壓的引導(dǎo)氣流的作用，引導(dǎo)了臺(tái)風(fēng)“布拉萬”向西北移動(dòng)的大致方向。前期大陸低壓槽的東移對(duì)西太平洋副熱帶高壓有擠壓作用，使其發(fā)生形變，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)布拉萬的主要影響氣流轉(zhuǎn)為偏東方向。由于大陸低壓槽后期與西太平洋副熱帶高壓的對(duì)峙時(shí)間較長(zhǎng)，再加上臺(tái)風(fēng)“天秤”的雙臺(tái)風(fēng)互旋作用，使臺(tái)風(fēng)“布拉萬”被北抬，進(jìn)入了大陸低壓槽系統(tǒng)，因此維持較長(zhǎng)時(shí)間的向北方向移動(dòng)。從850 hPa風(fēng)場(chǎng)矢量圖來看，該層風(fēng)場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)的路徑移動(dòng)有一定的促進(jìn)作用[13]。

(2)從引導(dǎo)氣流分析：本文通過計(jì)算臺(tái)風(fēng)發(fā)展過程中950-250 hPa的深層次引導(dǎo)氣流，與700 hPa的引導(dǎo)氣流進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)兩者與臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)速度較一致，而且與環(huán)流場(chǎng)的分析相當(dāng)配合。在選擇深層引導(dǎo)氣流的層次時(shí)，由于950-250 hPa的合成比較符合臺(tái)風(fēng)的實(shí)際移動(dòng)，因此本文并沒有選取其他層次的合成分析。

綜上所述，在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)過程中，注意大型環(huán)流場(chǎng)與引導(dǎo)氣流的變化依然具有非常重要的指導(dǎo)意義。

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Retrospective analysis of super typhoon“bolaven”and abnormal path

WANG Shen-yi1,WANG Xiao-xue1,ZHANG Yi-yang2
（1.Meteorological observatory of Heilongjiang province,Heilongjiang Harbin 150030；2.Heilongjiang Meteorological Service Center,Heilongjiang Harbin 150030）

In late August 2012,super typhoon“bolaven”caused a great impact on Northeast china.The typhoon path belongs to North off the abnormal path,this paper tries to analysis the cause of the abnormal path of typhoon,and the results show that,The main effect system is still the guiding airflow of the Western Pacific subtropical high,the early continental trough eastward extrusion of the West Pacific subtropical high,resulted in a typhoon influence million air Alhambra for west direction;The long confrontation time between continental low pressure trough and West Pacific subtropical high,strong southerly flow and double typhoon spin interaction of“Libra”made the typhoon bolaven northward,so maintain a longer period of time to move to north direction.950-250 hPa deep guide airflow,with 700 hPa boot airflow and typhoon moving speed is also more consistent.Therefore,it is of great significance to pay attention to the large circulation field and the change of the guiding air flow.

Typhoon；Abrupt northward recurving

P458.1+24

A

1002－252X(2016)04－0003－03

2016－9－1

王深義（1990-），男，黑龍江省哈爾濱市人，南京信息工程大學(xué)，本科生，助理工程師.