黃旭宏　張曉輝　韓艷鳳

【摘要】：本文利用國(guó)家衛(wèi)星氣象中心FY2E衛(wèi)星TBB資料、NCEP的1°×1°全球再分析資料，加密自動(dòng)站觀測(cè)資料和鞍山地區(qū)觀測(cè)站資料，結(jié)合中央氣象臺(tái)的臺(tái)風(fēng)定位報(bào)的診斷物理量，分析總結(jié)2012年臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”低壓環(huán)流在遼寧中東部及南部地區(qū)引發(fā)暴雨天氣過(guò)程的成因。結(jié)果表明：臺(tái)風(fēng)外圍氣旋性環(huán)流系統(tǒng)是強(qiáng)降水的重要基礎(chǔ)；臺(tái)風(fēng)陸上強(qiáng)降水的維持與低空水汽通道的連接、高空流出氣流的強(qiáng)輻散有關(guān)，高低空急流是強(qiáng)降水的有利條件。研究此次暴雨過(guò)程，對(duì)今后的臺(tái)風(fēng)降水預(yù)報(bào)有一定的參考。

【關(guān)鍵詞】：臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”；暴雨；成因

1、引言

受2012年10號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”外圍云系的影響，遼寧省鞍山市岫巖縣在8月3—4日出現(xiàn)了特大暴雨，石灰窯鎮(zhèn)李家堡區(qū)域自動(dòng)站降雨量達(dá)到511毫米，是岫巖縣有氣象記錄以來(lái)最大雨量。遼寧省氣象局對(duì)本次暴雨過(guò)程進(jìn)行了評(píng)估：岫巖Ⅰ級(jí)暴雨災(zāi)害，屬最嚴(yán)重級(jí)別。岫巖地處山區(qū)，是山洪泥石流易發(fā)區(qū)。山高坡陡，短時(shí)超強(qiáng)降雨致使山洪暴發(fā)，大雨導(dǎo)致岫巖堤防決口2080處104公里。道路、通信、電力等全部中斷，全縣75個(gè)無(wú)人自動(dòng)雨量站，有8個(gè)站全部沖毀。全縣受災(zāi)人口近26.57萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)51.1億元。

關(guān)于暴雨的預(yù)報(bào)研究工作，陶詩(shī)言等[1] 曾進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和總結(jié)，同時(shí)也一直是氣象工作者關(guān)注的課題之一[2]。臺(tái)風(fēng)作用下引起的暴雨及特大暴雨、爆發(fā)性洪水等自然災(zāi)害的破壞性極強(qiáng)。岫巖縣屬遼寧東南部山區(qū)，地形似口袋型，促使雨團(tuán)的增強(qiáng)和停滯，為產(chǎn)生暴雨提供條件。在此次9號(hào)“蘇拉”和10號(hào)“達(dá)維”的雙重影響下，岫巖地區(qū)的暴雨是由臺(tái)風(fēng)外圍云系和弱冷空氣結(jié)合為主導(dǎo)，鄂海高壓阻擋及副熱帶高壓西伸北抬和充足的水汽為輔，相互作用，共同影響的結(jié)果。

本文主要采用常規(guī)氣象資料和天氣分析方法，對(duì)引發(fā)此次暴雨過(guò)程的環(huán)流形勢(shì)進(jìn)行診斷分析，以了解事件的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制，同時(shí)也為提高受臺(tái)風(fēng)影響產(chǎn)生暴雨的預(yù)報(bào)水平，增強(qiáng)防范極端天氣的應(yīng)變能力，提供預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)。

2、臺(tái)風(fēng)暴雨過(guò)程概況

2.1臺(tái)風(fēng)路徑及降水實(shí)況

2.1.1臺(tái)風(fēng)路徑

2012年第10號(hào)熱帶風(fēng)暴“達(dá)維” 于7月28日20時(shí)在日本東京東南方約1330公里的西北太平洋洋面上北緯25.7度，東經(jīng)147.4度生成，中心附近最大風(fēng)力有8級(jí)（18米/秒），中心最低氣壓為1000百帕。7月31日早晨在西北太平洋洋面上加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，8月1日8時(shí)在日本九州島東南部海面加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)，并于2日21時(shí)30分前后在江蘇省響水縣陳家港鎮(zhèn)沿海登陸。登陸后，“達(dá)維”強(qiáng)度逐漸減弱，3日1時(shí)在江蘇省北部減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，4時(shí)前后進(jìn)入山東省境內(nèi)，3日9時(shí)在山東省境內(nèi)減弱為熱帶風(fēng)暴，22時(shí)位于濱州市境內(nèi)，即北緯37.8度，東經(jīng)117.9度，中心附近最大風(fēng)力9級(jí)（23米/秒），中心最低氣壓為994百帕。隨后進(jìn)入渤海西部海面。4日8時(shí)在河北省東北部近海減弱為熱帶低壓，11時(shí)停止編號(hào)。

2.1.2降水實(shí)況

受“達(dá)維”外圍云系和冷空氣共同作用影響下，8月2日8時(shí)至3日8時(shí)，全省61個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站中，有46個(gè)站出現(xiàn)降雨，平均降雨量16毫米，最大降雨量81毫米，出現(xiàn)在長(zhǎng)海。其中大連大部及岫巖、草河口、大石橋降暴雨，降雨量51～81毫米。省級(jí)自動(dòng)站中，有118個(gè)站出現(xiàn)暴雨，其中有5個(gè)站出現(xiàn)大暴雨，分布在大連、鞍山地區(qū)。最大降雨量為120毫米，出現(xiàn)在岫巖縣哈達(dá)碑自動(dòng)站。

2.2臺(tái)風(fēng)過(guò)程對(duì)岫巖降水的影響

2012年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“蘇拉”和第10號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的登錄時(shí)間相差不到12小時(shí)。根據(jù)現(xiàn)有歷史資料記錄，這是第一次出現(xiàn)這樣的情況。第10號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”是2012年影響岫巖縣最嚴(yán)重的臺(tái)風(fēng)之一。臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”特點(diǎn)：一是強(qiáng)度強(qiáng)、尺度小。由于其北側(cè)的副熱帶高壓將“達(dá)維”和北方的冷空氣隔離，再加上海洋熱力狀況合適，所以“達(dá)維”進(jìn)入東海后強(qiáng)度進(jìn)一步得以加強(qiáng)，中心附近最大風(fēng)力由剛進(jìn)入東海的33米/秒增強(qiáng)到40米/秒。二是高緯度生成并西移進(jìn)入黃海登陸我國(guó)。這是歷史上少見(jiàn)的。三是風(fēng)雨潮三碰頭。由于“達(dá)維”登陸是恰逢農(nóng)歷十五天文大潮期，將形成風(fēng)雨潮三碰頭的災(zāi)害性影響，同時(shí)該臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)強(qiáng)度仍保持臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，也是1949年以來(lái)登陸長(zhǎng)江以北的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。四是移動(dòng)速度快?！斑_(dá)維”生成后，28日至30日回旋少動(dòng)，31日起開(kāi)始加速，并以每小時(shí)30～40公里/小時(shí)快速向西偏北方向移動(dòng)。五是和南面的“蘇拉”形成雙臺(tái)風(fēng)效應(yīng)。此外，“達(dá)維”的外圍云系和冷空氣相結(jié)合，使得降水加強(qiáng)。實(shí)際上遼寧的災(zāi)害是冷空氣降水和臺(tái)風(fēng)降水的疊加效應(yīng)。

8月2日至3日，受冷空氣和副高西南側(cè)暖濕空氣的共同影響，遼寧大部出現(xiàn)了中到大雨，遼寧西南部和遼東半島等地還出現(xiàn)了暴雨。3日04時(shí)至3日16時(shí)，此期間臺(tái)風(fēng)為一個(gè)強(qiáng)度相對(duì)較強(qiáng)的副高西側(cè)的孤立低壓系統(tǒng)，降水落區(qū)主要在遼寧東南部大連、丹東、岫巖一帶。3日至5日，受“達(dá)維”和冷空氣的共同影響，遼寧大部又出現(xiàn)了區(qū)域性暴雨。8月2日8時(shí)至5日8時(shí)，岫巖地區(qū)總降水量為405mm，達(dá)到大暴雨量級(jí)。8月3日20時(shí)，遼寧省降水落區(qū)為東南部雨量偏大，鞍山地區(qū)為岫巖縣降水最大，最大降水量為岫巖鎮(zhèn)內(nèi)170.9 mm左右，而岫巖縣小時(shí)最大降水量出現(xiàn)在12時(shí)、14時(shí)兩個(gè)時(shí)次，14時(shí)降水量為19.9mm。

3、臺(tái)風(fēng)造成強(qiáng)降水成因分析

3.1衛(wèi)星資料分析

臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”登陸后FY2E衛(wèi)星紅外通道反演的TBB圖像揭示了臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”登陸后外圍云系的演變過(guò)程并對(duì)遼寧地區(qū)的影響。圖中（圖略），臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”登陸后，其北側(cè)外圍云系強(qiáng)度大大增強(qiáng)，并在3日04時(shí)左右開(kāi)始影響遼寧省。3日06時(shí)，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)云系中心位于臺(tái)風(fēng)中心及其北側(cè)、東北側(cè)的渤海灣及遼寧南部地區(qū)，對(duì)流云團(tuán)最低亮溫小于-40℃，對(duì)應(yīng)著鞍山岫巖地區(qū)的強(qiáng)降水的開(kāi)始；隨后，隨著臺(tái)風(fēng)繼續(xù)西移，其外圍云系進(jìn)一步影響到遼寧大部分地區(qū)；隨后，臺(tái)風(fēng)外圍云系強(qiáng)度基本保持，其北側(cè)、東北側(cè)進(jìn)一步影響到遼寧大部分地區(qū)，對(duì)流云團(tuán)最低亮溫仍小于-40℃，且范圍有所擴(kuò)大，與岫巖地區(qū)這一時(shí)期強(qiáng)降水相對(duì)應(yīng)；隨著臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向東移，臺(tái)風(fēng)對(duì)流云團(tuán)最低亮溫中心的位置移向渤海灣一帶，且強(qiáng)度加大，最低亮溫已經(jīng)增強(qiáng)到-50℃，對(duì)應(yīng)著遼寧南部中部地區(qū)強(qiáng)降水，此時(shí)鞍山、營(yíng)口地區(qū)降水強(qiáng)度加大。臺(tái)風(fēng)云系中心即對(duì)流云團(tuán)最低亮溫中心的位置與實(shí)況的強(qiáng)降水落區(qū)基本一致，對(duì)應(yīng)關(guān)系較好。

3.2 動(dòng)力條件分析

3.2.1垂直運(yùn)動(dòng)場(chǎng)分析

深厚的對(duì)流系統(tǒng)有利于降水率顯著提高。從每6小時(shí)的沿臺(tái)風(fēng)中心東北側(cè)的對(duì)流云團(tuán)最低亮溫區(qū)域（遼寧境內(nèi)）南北向的垂直運(yùn)動(dòng)場(chǎng)剖面圖（圖略）知道，臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”登陸后其外圍云系北側(cè)（遼寧境內(nèi)）很長(zhǎng)時(shí)間都維持了強(qiáng)且深厚的上升運(yùn)動(dòng)，圖中強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)位于400hpa高度，由于格點(diǎn)數(shù)據(jù)問(wèn)題，圖中所示中心強(qiáng)度比實(shí)際要小，也就是實(shí)際上升運(yùn)動(dòng)更強(qiáng)。由圖中亦可見(jiàn)，遼寧境內(nèi)上空直到100hpa仍為強(qiáng)大的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，表明對(duì)流高度的增高有利于云體的增厚，這是出現(xiàn)高效降水的重要機(jī)理，垂直運(yùn)動(dòng)的伸展高度表明臺(tái)風(fēng)外圍云系對(duì)流系統(tǒng)的深厚性，也是對(duì)流旺盛的表現(xiàn)。所以與一般中等強(qiáng)度的臺(tái)風(fēng)相比，臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的外圍云系要深厚得多，其深厚的對(duì)流結(jié)構(gòu)有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生和維持。同時(shí)，強(qiáng)盛的上升氣流有利于不穩(wěn)定能量的釋放，進(jìn)而又加強(qiáng)了臺(tái)風(fēng)外圍對(duì)流系統(tǒng)，這種對(duì)流的深厚性是臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”外圍對(duì)流云系在大陸上產(chǎn)生降水的直接原因。

3.2.2水汽條件分析

暴雨產(chǎn)生的必要條件之一就是要有充沛的水汽供應(yīng)，臺(tái)風(fēng)登陸后造成的水汽條件往往是具備的。下面主要分析臺(tái)風(fēng)水汽特征來(lái)反映其對(duì)臺(tái)風(fēng)降水的貢獻(xiàn)。

研究和模擬表明，登陸臺(tái)風(fēng)與水汽通道相連接，臺(tái)風(fēng)可連續(xù)不斷地從低空輸送和補(bǔ)充的水汽賴以維持，當(dāng)水汽輸送通道被切斷，臺(tái)風(fēng)迅速消亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”的水汽通道主要為西太平洋到東海地區(qū)和西太平洋到黃海地區(qū)。臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”影響岫巖境內(nèi)的大暴雨的水汽通道主要來(lái)源于西太平洋到黃海地區(qū)。3日08時(shí)，水汽通量輻合中心位于臺(tái)風(fēng)中心北側(cè)和東側(cè)，且遼寧南部渤海灣大連一帶也有水汽輻合中心，為岫巖地區(qū)的強(qiáng)降水提供了較好的水汽條件。到4日02時(shí)，水汽通量輻合中心位于臺(tái)風(fēng)中心北側(cè)、東北側(cè)，渤海灣、遼寧南部西南部境內(nèi)維持一個(gè)強(qiáng)的水汽輻合區(qū)，為遼寧地區(qū)的持續(xù)大暴雨提供了持續(xù)的水汽條件，但是這時(shí)遼寧地區(qū)的強(qiáng)降水落區(qū)位于遼寧中部地區(qū)，與這時(shí)水汽輻合中心不一致，這正對(duì)應(yīng)了丁治英[3]等人研究對(duì)8407號(hào)臺(tái)風(fēng)的環(huán)境水汽的數(shù)值試驗(yàn)得出，臺(tái)風(fēng)中心右側(cè)水汽通道區(qū)得水汽的多寡對(duì)臺(tái)風(fēng)降水的影響最大。臺(tái)風(fēng)中心左側(cè)水汽的多少對(duì)臺(tái)風(fēng)降水幾乎沒(méi)有影響。

結(jié)論

經(jīng)過(guò)以上的分析，得出結(jié)論：

（1） 臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”登陸后外圍的氣旋性環(huán)流系統(tǒng)是出現(xiàn)強(qiáng)降水的重要基礎(chǔ)。

（2）強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定層結(jié)也是暴雨產(chǎn)生的不可或缺的條件。副熱帶高壓西伸北抬，使得臺(tái)風(fēng)路徑向西北上。由于地形原因，岫巖地區(qū)屬于口袋型，南面對(duì)海水汽輸送充沛，北面環(huán)山起到阻擋作用，造成臺(tái)風(fēng)云系移動(dòng)緩慢，是臺(tái)風(fēng)登陸岫巖地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水的天氣。

（3） 充沛的水汽條件是暴雨產(chǎn)生的必要條件。臺(tái)風(fēng)陸上的長(zhǎng)久維持與低空水汽通道的連接有關(guān)。臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”影響遼寧境內(nèi)的大暴雨的水汽通道主要來(lái)源于西太平洋到黃海地區(qū)。同時(shí)，東海、黃海西南低空急流一直擴(kuò)展到遼寧南部，帶來(lái)了源源不斷的水汽，構(gòu)成了岫巖大暴雨的主要水汽通道，是岫巖大暴雨的主要水汽來(lái)源。

【參考文獻(xiàn)】：

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[3]丁治英 陳久康.臺(tái)風(fēng)暴雨與環(huán)境水汽場(chǎng)的數(shù)值試驗(yàn).南京氣象學(xué)院報(bào).1995.18（1）：33-38.

第一作者簡(jiǎn)介：黃旭宏（1985-11），女 ，滿族，遼寧省鞍山市岫巖縣，本科 ，助理工程師，從事縣級(jí)綜合業(yè)務(wù)工作。