於敏佳+劉菡

摘 要 受1416號(hào)熱帶氣旋“鳳凰”的影響，舟山嵊泗沿海普降暴雨，過程最大風(fēng)力達(dá)10～12級(jí)。利用常規(guī)資料和NCEP再分析資料對(duì)“鳳凰”的移動(dòng)路徑和風(fēng)雨成因進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)：高空環(huán)流對(duì)于熱帶氣旋的移動(dòng)具有較大影響，其中副高和西風(fēng)帶的作用尤為明顯，但當(dāng)熱帶氣旋的強(qiáng)度和引導(dǎo)氣流的影響都較弱時(shí)，地形的阻擋就會(huì)起到較大作用；強(qiáng)熱帶風(fēng)暴與高壓梯度疊加，能引起比強(qiáng)熱帶風(fēng)暴中心更強(qiáng)的風(fēng)力；充沛的水汽供應(yīng)，強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)和大氣層結(jié)不穩(wěn)定是暴雨形成的重要機(jī)制。

關(guān)鍵詞 路徑；副高；西風(fēng)槽；地形；梯度疊加；診斷分析

中圖分類號(hào)：P458.1+21.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.33.064

1416號(hào)熱帶風(fēng)暴“鳳凰”于2014年9月18日02：00（北京時(shí)間，下同）在菲律賓以東洋面（13.2°N，129.6°E）生成，19日14：00前后加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，21日10：00前后在臺(tái)南登陸，21日23：00前后在臺(tái)北登陸，期間緊貼臺(tái)灣東部沿海北上，之后繼續(xù)穩(wěn)定北上，于21日19：35前后在寧波象山鶴浦鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力達(dá)10級(jí)（風(fēng)速為28 m/s），中心最低氣壓為985 hPa。強(qiáng)熱帶風(fēng)暴登陸后強(qiáng)度并未減弱，穿過寧波象山、北侖和鎮(zhèn)海后，于23日09：00在杭州灣減弱為熱帶風(fēng)暴，最終穿過上海沿東北方向進(jìn)入黃海，24日10：00中央氣象臺(tái)對(duì)其停止編號(hào)。

9月22日—23日，受“鳳凰”影響，嵊泗地區(qū)普遍出現(xiàn)了大雨到大暴雨的降水，各站點(diǎn)最大風(fēng)力達(dá)到10～12級(jí)。其中嵊山24 h出現(xiàn)了130.2 mm的大暴雨，嵊泗本站也有106 mm的日降水量，最大風(fēng)力出現(xiàn)在浪崗，達(dá)到了35.6 m/s，本站過程最大風(fēng)力10級(jí)。經(jīng)濟(jì)損失方面，受大風(fēng)、暴雨、涌浪影響全縣共損失貽貝27 hm2、損壞碼頭11座、海塘受損6座、工礦企業(yè)停工停產(chǎn)16家、沉沒小機(jī)船1艘，共計(jì)損失約2 000萬元。

1 熱帶氣旋“鳳凰”移動(dòng)路徑分析

高空環(huán)流形勢場的調(diào)整和演變?cè)诤艽蟪潭壬蠜Q定了臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑，其中西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱副高）及中緯度西風(fēng)帶槽脊位置和強(qiáng)度的變化對(duì)西太平洋熱帶氣旋的影響最大。從熱帶氣旋“鳳凰”移動(dòng)路徑的變化特點(diǎn)來看，主要分為西北行（18日02：00—19日22：00）、北上行（19日23：00—23日15：00）和東北行三個(gè)階段（23日下午至消亡）。從路徑轉(zhuǎn)折的次數(shù)看，主要有3次，分別是19日23：00前后第一次由西北偏西向北轉(zhuǎn)折，21日08：00前后由北向東再向東北轉(zhuǎn)折，23日14：00前后由北向東北轉(zhuǎn)折。其中，第一次和第三次轉(zhuǎn)折主要是由高空環(huán)流的變化引起，而第二次轉(zhuǎn)折除了與高空環(huán)流的變化有關(guān)外，還與臺(tái)灣東部較高的地形有關(guān)，因此地形和高空環(huán)流共同作用引起路徑變化是這次熱帶氣旋的獨(dú)特之處。

18日熱帶風(fēng)暴“鳳凰”形成，其中心位于菲律賓以東700多km的西北太平洋洋面上，高空受副高東南氣流引導(dǎo)（圖1a），外加自身的西北向內(nèi)力作用，“鳳凰”按第一階段路徑朝西北方向移動(dòng)。19日夜里，高空

500 hPa環(huán)流形勢調(diào)整（圖1b），副高主體斷裂，分為東西兩塊，其中西面副高離熱帶氣旋位置較遠(yuǎn)，影響不大，“鳳凰”主要受東面副高的偏南氣流引導(dǎo)，穩(wěn)定北上，其路徑發(fā)生第一次轉(zhuǎn)折。

21日08：00前后，“鳳凰”路徑由北向東轉(zhuǎn)折，這主要是由于500 hPa西風(fēng)槽不斷加深，熱帶氣旋在北上的過程中被其包裹，并隨其東移（圖2a）。到了21日20：00，西風(fēng)帶對(duì)于熱帶氣旋的“牽引”斷裂，此時(shí)東面副高又較遠(yuǎn)（圖2b），即西風(fēng)帶和副高對(duì)于“鳳凰”的影響都比較弱，在這種情況下，考慮其自身的西北向內(nèi)力，熱帶氣旋應(yīng)該往北甚至往西北方向移動(dòng)，但實(shí)際上“鳳凰”卻沿著臺(tái)灣東部沿海往北偏東方向移動(dòng)。這是由于“鳳凰”的垂直尺度較小，且臺(tái)灣東部沿海地勢較高，較高的地勢阻擋了“鳳凰”西進(jìn)，故西風(fēng)帶和副高的弱引導(dǎo)以及臺(tái)灣東部的高地勢，是“鳳凰”緊貼臺(tái)灣沿海北上的主要原因。

22日08：00，副高發(fā)展西進(jìn)（圖3a），偏南氣流的引導(dǎo)作用加強(qiáng)，熱帶氣旋作穩(wěn)定北上運(yùn)動(dòng)。23日，西風(fēng)槽南壓，副高北抬，受槽前和副高西北側(cè)西南氣流引導(dǎo)作用（圖3b），“鳳凰”于23日15：00前后發(fā)生第三次轉(zhuǎn)向，由偏北轉(zhuǎn)為東北向移動(dòng)，進(jìn)入第三階段路徑。

2 大風(fēng)成因分析

分析21日08：00地面天氣圖（圖略）可以看到，強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“鳳凰”位于臺(tái)灣南部，東北地區(qū)有一冷高壓，嵊泗受臺(tái)風(fēng)倒槽和高壓底部影響，沿海梯度增大，風(fēng)力逐漸增強(qiáng)，個(gè)別自動(dòng)站出現(xiàn)8級(jí)大風(fēng)。到22日08：00，隨著強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“鳳凰”不斷北上，北方的冷高壓也加強(qiáng)南壓，梯度進(jìn)一度疊加，嵊泗沿海部分站點(diǎn)出現(xiàn)了10級(jí)大風(fēng)，最大過程風(fēng)力出現(xiàn)在22日夜里，其中浪崗12級(jí)，枸杞、徐公和大黃龍出現(xiàn)了11級(jí)大風(fēng)，此時(shí)沿海梯度最大，5個(gè)緯距內(nèi)出現(xiàn)了6～7條等壓線。到了23日下午，“鳳凰”減弱為熱帶風(fēng)暴，北面的高壓東移，梯度疏散，風(fēng)力減小。24日上午，沿海風(fēng)力恢復(fù)正常。

3 暴雨成因分析

要產(chǎn)生暴雨，首先需要充足的水汽供應(yīng)，其次較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)將大量的水汽帶到高空，最后大氣層結(jié)不穩(wěn)定致使暴雨發(fā)生[1]。因此，從水汽條件、動(dòng)力條件和熱力條件對(duì)這次暴雨過程進(jìn)行診斷分析。

3.1 水汽條件

在一定溫度和壓強(qiáng)下，水汽和飽和水汽的摩爾分?jǐn)?shù)之比稱為相對(duì)濕度，其反映了濕空氣中水蒸氣分壓力與相同溫度下水的飽和壓力之比，是衡量空氣中水汽條件的物理量之一。從相對(duì)濕度垂直剖面圖上可以發(fā)現(xiàn)，22日20：00—23日08：00，受“鳳凰”影響，低層到高層空氣的水汽條件都非常好，相對(duì)濕度達(dá)到90%以上，這表明高空有一較深厚的濕區(qū)，對(duì)應(yīng)實(shí)況22日晚上嵊泗全縣普降暴雨，局地大暴雨。到了23日20：00，除了近地面層還有較大的濕度，高空水汽條件變差，強(qiáng)降水停止。由此可見，水汽條件對(duì)于強(qiáng)降水的產(chǎn)生有著重要作用。endprint

3.2 動(dòng)力條件

暴雨的產(chǎn)生離不開垂直上升運(yùn)動(dòng)，垂直運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，降水往往越強(qiáng)。由于此次熱帶氣旋強(qiáng)度較弱，垂直尺度較小，在中高層的垂直速度并不明顯，故選取低層進(jìn)行研究[2]。經(jīng)分析，22日20：00 850 hPa垂直速度較大，在浙江及其沿海一帶都是垂直速度的負(fù)值區(qū)，尤以沿海一帶最為顯著，其近中心值達(dá)200 Pa/s以上，嵊泗上空也有150 Pa/s的垂直速度，到了23日08：00，上升運(yùn)動(dòng)區(qū)東移南落，整個(gè)浙江基本處于正值區(qū)，嵊泗上空低層處于零線附近，對(duì)應(yīng)實(shí)況降水開始減弱（圖略），這表明垂直上升運(yùn)動(dòng)與降水具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.3 熱力條件

K指數(shù)是表征大氣溫度和濕度的綜合特征物理量，同時(shí)反映了大氣不穩(wěn)定能量的情況。一般來說，K指數(shù)大于25 ℃時(shí)，出現(xiàn)對(duì)流性天氣的可能性較大，大于30 ℃時(shí)有出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的可能，當(dāng)K指數(shù)大于35 ℃，層級(jí)就相當(dāng)不穩(wěn)定了[3]。分析22—23日K指數(shù)發(fā)現(xiàn)，嵊泗處于K指數(shù)大值區(qū)，其中22日20：00—23日08：00，嵊泗K指數(shù)都在35 ℃以上，層結(jié)很不穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)實(shí)況嵊泗全縣出現(xiàn)了暴雨，局地大暴雨的強(qiáng)降水過程。

4 結(jié)論與討論

利用常規(guī)和NCEP在分析資料，通過以上分析，得出以下結(jié)論。

第一，高空環(huán)流對(duì)于熱帶氣旋的移動(dòng)具有較大影響，其中副高和西風(fēng)帶的作用尤為明顯。但當(dāng)熱帶氣旋強(qiáng)度不強(qiáng)，且引導(dǎo)氣流并不明顯時(shí)，地形的阻擋也會(huì)起到較大的作用。

第二，強(qiáng)熱帶風(fēng)暴與高壓梯度疊加，能引起比強(qiáng)熱帶風(fēng)暴中心更強(qiáng)的風(fēng)力，因此，在預(yù)報(bào)風(fēng)力強(qiáng)度時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注熱帶氣旋與其他系統(tǒng)的疊加作用。

第三，本次熱帶氣旋引起的強(qiáng)降水過程，從物理量的診斷分析看主要原因有：22日夜里有較深厚的高濕度區(qū)，且低層強(qiáng)輻合，高層輻散；由于該熱帶氣旋強(qiáng)度不強(qiáng)，上升運(yùn)動(dòng)的尺度不大，但低層有明顯的垂直上升運(yùn)動(dòng)將大量的水汽向上運(yùn)輸；22—23日K指數(shù)都比較高，其中22日夜里更是達(dá)到35 ℃以上，層結(jié)很不穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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[3]王鎮(zhèn)銘.浙江省天氣預(yù)報(bào)手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2013.

（責(zé)任編輯：劉昀）endprint