涂小萍，徐蓉，姚日升，袁偉民，劉建勇,2

(1.寧波市氣象臺，浙江寧波315012；2.浙江省氣象科學(xué)研究所，浙江杭州310008；3.寧波大學(xué)寧波市非線性海洋和大氣災(zāi)害系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新中心，浙江寧波315211；4.寧波市奉化區(qū)氣象局，浙江寧波315500)

1 引 言

臺風(fēng)（熱帶風(fēng)暴及以上等級熱帶氣旋，下同）往往帶來區(qū)域性強降水，登陸衰減后仍可能繼續(xù)造成強降水和強對流天氣[1-2]。鈕學(xué)新等[3]總結(jié)華東地區(qū)臺風(fēng)降水時得出強的臺風(fēng)倒槽輻合線會造成臺風(fēng)倒槽雨量的大幅度增加。董美瑩等[4]總結(jié)近40年浙江臺風(fēng)倒槽暴雨氣候特征得出，浙江年均會發(fā)生1.8次臺風(fēng)倒槽暴雨，占臺風(fēng)暴雨總數(shù)約4成，暴雨主要發(fā)生在寧波南部至溫州一帶沿海地區(qū)，極端強降水發(fā)生主要與熱帶低壓和副高等相互作用形成的偏東暖濕急流、臺風(fēng)倒槽強輻合和臺風(fēng)東北偏東象限中尺度深對流系統(tǒng)頻繁活動有關(guān)。

臺風(fēng)暴雨中也經(jīng)常出現(xiàn)中氣旋、龍卷等強對流天氣。一般來說強對流天氣形成與熱力不穩(wěn)定、動力抬升和水汽這三個基本條件密切相關(guān)，垂直風(fēng)切變是形成臺風(fēng)強對流的重要因素[5-9]。臺風(fēng)中的超級單體通常為微型超級單體，其產(chǎn)生的龍卷通常也是中氣旋龍卷[10-11]，美國F2/EF2級及以上龍卷對流風(fēng)暴的0～6 km垂直風(fēng)差值普遍超過20 m/s[12-13]，最大可超過 25 m/s；而 0～1 km 垂直風(fēng)差值普遍超過10 m/s，最大可超過20 m/s[13]。鄭媛媛等[11]對10次臺風(fēng)龍卷過程分析得出，臺風(fēng)龍卷所處環(huán)境基本為弱對流有效位能 (200—1 000 J/kg)和風(fēng)隨高度強烈順轉(zhuǎn)的強低空風(fēng)的垂直切變環(huán)境，0～1 km風(fēng)的垂直切變超過10-2s-1，風(fēng)暴相對螺旋度很大。臺風(fēng)龍卷大多數(shù)出現(xiàn)在臺風(fēng)前進方向的東北側(cè)，主要產(chǎn)生于臺風(fēng)外圍螺旋雨帶上，臺前龍卷往往產(chǎn)生前地面已存在風(fēng)向切變和風(fēng)速的輻合。MENG等[14]分析中國登陸臺風(fēng)的臺前颮線時得出，一般出現(xiàn)在臺風(fēng)右前象限大約600 km的位置。李兆慧等[15]也指出珠三角喇叭口地形有利于氣流的輻合與局地渦旋的產(chǎn)生，抬升凝結(jié)高度低，垂直風(fēng)切變大，有利于龍卷的生成。唐民等[16]分析得出，2006年6月22日上海浦東機場連續(xù)的3次強對流過程發(fā)生前，風(fēng)廓線儀資料中均出現(xiàn)明顯的風(fēng)向垂直切變，具有較好的預(yù)警意義。

寧波作為東部沿海城市，臺風(fēng)強對流經(jīng)常出現(xiàn)[17]。2015—2016年有5個登陸福建中南部的臺風(fēng)給寧波地區(qū)帶來強降水，其中有4個造成強對流，基于多種觀測資料和美國NCEP/FNL再分析資料，對這5個臺風(fēng)進行總結(jié)和對比分析，歸納出此類臺風(fēng)強對流天氣的共性和特點，為今后預(yù)報提供參考。

2 資料和臺風(fēng)個例簡介

2.1 資 料

所用氣象資料包括：（1）中央氣象臺臺風(fēng)定位定強資料、常規(guī)觀測資料、浙江省自動氣象站、寧波及華東多普勒天氣雷達觀測資料，來自浙江省氣象信息中心。（2）美國NCEP/FNL全球再分析資料（1°×1°），用于要素場分析。分析場的選取以強對流發(fā)生時刻為依據(jù)，緊鄰強對流發(fā)生前的時次代表“強對流發(fā)生前”，之后那個時次代表“強對流發(fā)生時”。文中所有時間均為北京時。

2.2 臺風(fēng)個例簡介

5個臺風(fēng)均從西北太平洋西偏北行，經(jīng)臺灣島（登陸或擦過）后登陸福建中南部地區(qū)，然后西北行至閩贛交界處減弱為低氣壓或轉(zhuǎn)向北上，寧波地區(qū)強對流均發(fā)生在臺風(fēng)位于閩贛交界處且快速減弱階段（圖 1）。1521 號“杜鵑”、1617 號“鲇魚”、1601號“尼伯特”3個臺風(fēng)在福建境內(nèi)減弱為熱帶低壓，進入江西后進一步減弱為低氣壓并消散，給寧波地區(qū)帶來強對流天氣。1614號“莫蘭蒂”在福建境內(nèi)減弱為熱帶低壓轉(zhuǎn)向北偏東，轉(zhuǎn)向階段寧波地區(qū)出現(xiàn)龍卷天氣。1513號“蘇迪羅”進入江西后減弱為熱帶低壓轉(zhuǎn)向偏北，寧波地區(qū)僅有強降水，沒有強對流天氣(表1)。針對上述5個臺風(fēng)，以下從熱力和動力因素兩個方面，將4個造成寧波地區(qū)強對流天氣的臺風(fēng)個例與“蘇迪羅”進行對比，進一步分析和總結(jié)強對流天氣發(fā)生的有利因素。

圖1 所選臺風(fēng)個例路徑圖 細灰色實線連接臺風(fēng)中心和強對流發(fā)生的位置。

表1 臺風(fēng)個例概況及其在寧波的天氣

3 寧波地區(qū)臺風(fēng)強對流天氣基本特征

3.1 基本環(huán)流形勢

高空強輻散場是登陸臺風(fēng)造成大范圍強降水的一個基本動力特征[18]。200 hPa天氣圖顯示，臺灣以東洋面為大范圍的反氣旋環(huán)流，中緯度35～45°N有寬廣的高空西風(fēng)急流帶，中心風(fēng)速平均達55 m/s，在中緯度西風(fēng)急流和副熱帶反氣旋環(huán)流之間的長江中下游及沿海海面為正散度區(qū)，寧波地區(qū)位于正散度區(qū)域中，附近有平均達3×10-5s-1的中心存在（圖略）。中緯度的高空急流有利于浙江北部沿海上空維持強大的正散度中心，為寧波強降水和強對流的發(fā)生和維持提供動力條件。

臺風(fēng)登陸福建沿海后，低層往往從臺風(fēng)中心到華東沿海形成明顯的臺風(fēng)倒槽，浙北沿海1 000 hPa有中心達-6×10-5s-1的負散度中心（圖略）。臺風(fēng)倒槽附近，陸地一側(cè)因為地形摩擦作用，風(fēng)羽與等高線之間有明顯的交角，存在向臺風(fēng)中心內(nèi)流的地轉(zhuǎn)偏差，海洋一側(cè)因摩擦較小，風(fēng)羽與等高線走向相一致。倒槽兩側(cè)風(fēng)向差異造成的結(jié)果是：海洋上大量水汽隨著東南氣流源源不斷輸送到浙江沿海，而陸地上大氣如同一堵墻堵塞了來自海上的水汽前進的通道，非常有利于低層水汽的輻合抬升。

高空強輻散和低層倒槽輻合是文中5個臺風(fēng)個例的共同特征，4個臺風(fēng)強對流個例與“蘇迪羅”差異不大，只是強對流較強的個例表現(xiàn)更明顯。

3.2 能量和熱力因素

強天氣發(fā)生前后，5個臺風(fēng)對流有效位能（CAPE，Convective Available Potential Energy）除了“尼伯特”對流發(fā)生時達到1 216 J/kg外，其它均沒有超過1 000 J/kg，明顯小于寧波地區(qū)夏季短時強對流暴雨發(fā)生時CAPE達到1 500 J/kg的平均值。對流抑制能量（CIN）總體不大。K指數(shù)接近或超過35℃，表現(xiàn)出一定的層結(jié)不穩(wěn)定性，而SI指數(shù)表征的層結(jié)不穩(wěn)定性卻不明顯，只有“莫蘭蒂”在閩贛交界處時為-2℃、“尼伯特”強對流發(fā)生時為-1.2℃，其它值都≥0℃。抬升指數(shù)（LI，Lifted Index）均小于0℃，“莫蘭蒂”僅-1.6℃，可見有一定的強對流抬升潛勢，但并不明顯，“蘇迪羅”LI反而最強，達到-6.1℃。850 hPa與500 h Paθse差值Δθse(850-500)正值居多但數(shù)值不大，而且也有負值存在，850 hPa與500 hPa溫度差值ΔT(850-500)僅有 20℃多一點，強天氣威脅指數(shù)（SWEAT）只有“蘇迪羅”和“莫蘭蒂”超過 300，僅滿足一般性對流的發(fā)生條件。

圖2顯示了4個臺風(fēng)強對流發(fā)生時1 000 hPa平均溫度場和“蘇迪羅”臺風(fēng)位于福建南部時1 000 hPa溫度場對比，可見：浙江到福建沿海的陸地和海洋上均存在溫度梯度，同樣相對濕度的氣團，溫度高的所含水汽更多，說明倒槽陸地側(cè)的空氣來自北方，即使沒有冷空氣南下，其相對海洋上氣團性質(zhì)來說更干冷，也有利于暖濕氣流的抬升凝結(jié)，增大了降水效率?！袄洹薄ⅰ芭笨諝獾母拍钍窍鄬Φ?，降水過程的“凝結(jié)效率”取決于氣團之間的“相對溫差”，即溫度梯度。水平溫度梯度的重要性在于它是決定動力強迫抬升的主要因子之一（斜壓性）[19]。圖2a與2b對比還可看出，圖2a較2b在寧波地區(qū)存在明顯的西北-東南向的溫度梯度，而強對流天氣往往更容易發(fā)生在溫度、露點溫度、θse等氣象要素的梯度區(qū)內(nèi)[20]。上述水平溫度梯度的形勢在對流層中下層（700 hPa及以下）都存在類似的分布特征。

圖2 a.4個臺風(fēng)強對流發(fā)生時1 000 hPa平均溫度場（臺風(fēng)標(biāo)記為4臺風(fēng)平均位置）；b.“蘇迪羅”2015年8月9日08時1 000 hPa溫度場（單位：K）。

可見4個發(fā)生強對流的臺風(fēng)與“蘇迪羅”間的差異除中低層溫度梯度差異外，沒有其它明顯的能量和熱力因子表現(xiàn)。這與一般強對流天氣表現(xiàn)不同，可能的原因是臺風(fēng)是深厚的熱帶天氣系統(tǒng)，整層水汽含量充沛，完全具備強對流發(fā)生所需的能量條件，而且臺風(fēng)強對流往往在強降水的過程中同時發(fā)生，因此是否發(fā)生強對流可能更依賴于是否存在利于強對流發(fā)展的動力條件和適當(dāng)?shù)膭恿τ|發(fā)因素。

4 垂直風(fēng)切變

動力不穩(wěn)定是由于密度的不連續(xù)性、水平風(fēng)切變、垂直風(fēng)切變產(chǎn)生的，因此，又被稱為切變不穩(wěn)定，與熱力穩(wěn)定度不同，它是與大氣流場的水平或垂直結(jié)構(gòu)直接對應(yīng)的[21]。在給定的大氣熱力條件下，環(huán)境風(fēng)場的垂直切變對雷暴發(fā)生發(fā)展有重要的影響，通氣管指數(shù)體現(xiàn)了300 hPa、850 hPa風(fēng)的差異，可以反映垂直風(fēng)切變的強度[22]。表2中顯示500 hPa與1 000 hPa（大致對應(yīng)6～0 km高度層）風(fēng)切變，除臺風(fēng)“尼伯特”外都在強對流發(fā)生前或發(fā)生時達到16 m/s以上，有一定的風(fēng)切變存在，但臺風(fēng)“蘇迪羅”也存在較強的風(fēng)切變，與其它4個發(fā)生強對流的個例沒有明顯的差異。風(fēng)向切變則不同，4個臺風(fēng)強對流個例風(fēng)向切變都較大，對流發(fā)生前均在70°以上，已發(fā)生或正發(fā)生時均超過90°，而“蘇迪羅”風(fēng)向切變較小，只有50°左右。

表2 4個臺風(fēng)強對流發(fā)生前、發(fā)生時及“蘇迪羅”位于福建南部時寧波的風(fēng)、風(fēng)向切變

分析寧波地區(qū)臺風(fēng)強對流期間的風(fēng)場變化發(fā)現(xiàn)：中層（800～400 hPa）風(fēng)向存在由東南向西南的轉(zhuǎn)變。強對流發(fā)生前（圖略），寧波地區(qū)（圖3a中矩形區(qū)域）700 hPa位于副高脊線南側(cè)的東南風(fēng)區(qū)域內(nèi)，風(fēng)向與等高線走向大體一致，與臺風(fēng)中心基本保持氣旋性環(huán)流關(guān)系。強對流發(fā)生時（圖3a），隨著臺風(fēng)減弱為低氣壓，臺風(fēng)中心附近等高線變得稀疏且氣旋性環(huán)流的半徑有所減小，同時，副熱帶高壓環(huán)流發(fā)生變化，3 150和3 160 gpm等高線往東收縮，脊線的西端南移到矩形區(qū)域內(nèi)。矩形區(qū)域內(nèi)風(fēng)向隨高度順時針旋轉(zhuǎn)。500 hPa（圖略）形勢與700 hPa類似，副熱帶高壓脊線的西端與圖3a相比偏南，位于矩形區(qū)域中部。矩形區(qū)域氣流已經(jīng)脫離臺風(fēng)范圍，匯入副高環(huán)流?！疤K迪羅”臺風(fēng)天氣形勢和天氣表現(xiàn)則不同，700 hPa（圖3b）與500 hPa（圖略）類似，寧波地區(qū)均在臺風(fēng)氣旋性環(huán)流中，矩形區(qū)域內(nèi)風(fēng)向為東到東南風(fēng)，風(fēng)向垂直切變相對4個強對流臺風(fēng)要小。

圖3 a.4臺風(fēng)強對流發(fā)生時700 hPa平均風(fēng)場和高度場；b.“蘇迪羅”2015年8月9日08時700 hPa風(fēng)場和高度場（等值線為高度，單位：gpm；黑色粗實線為副熱帶高壓脊線（u=0））

圖4 為寧波地區(qū)臺風(fēng)強對流出現(xiàn)前后風(fēng)場時空變化圖。臺風(fēng)“蘇迪羅”（圖4a）于2015年8月8日20時—9日14時穿過福建省期間，各層風(fēng)向、風(fēng)速變化不大，各層與1 000 hPa層風(fēng)向切變及變化也不大，至500 hPa時為50°左右，至300 hPa時為70°左右。臺風(fēng)“杜鵑”（圖4b）在2015年9月29日20時—30日08時1 000 hPa、975 hPa兩層基本維持偏東風(fēng)，950 hPa往上各層風(fēng)向變化非常明顯，29日20時各層基本為東南風(fēng)，30日02時風(fēng)向迅速順時針旋轉(zhuǎn)，至30日08時750 hPa往上各層轉(zhuǎn)為西南風(fēng)。30日02—08時，各層與1 000 hPa風(fēng)向切變迅速增大，而強對流正好就發(fā)生在這一時間段。臺風(fēng)“尼伯特”（圖4c）在2016年7月10日02—14時低層風(fēng)向由東南轉(zhuǎn)為偏南，中層由東南轉(zhuǎn)為西南，強對流發(fā)生時（10日09—12時），各層與1 000 hPa風(fēng)向切變都在迅速增大。臺風(fēng)“莫蘭蒂”（圖4d）在 2016年9月15日08—20時低層風(fēng)向變化不大，900 hPa往上風(fēng)向發(fā)生了順轉(zhuǎn)，強對流發(fā)生時（15日15—17時），各層與1 000 hPa風(fēng)向切變都在迅速增大。臺風(fēng)“鲇魚”（圖4e）在2016年9月28日 08—20時1 000、975 hPa兩層風(fēng)向不變，950～850 hPa風(fēng)向由東偏南轉(zhuǎn)為東偏北，而600～400 hPa風(fēng)向由東南轉(zhuǎn)為偏南，中層和低層風(fēng)向的反方向變化無疑增大了風(fēng)向垂直切變，增大的時間為02—09時，超前于強對流發(fā)生時間（11—20時）。

“蘇迪羅”在登陸福建后到移出福建期間，寧波地區(qū)中低層垂直風(fēng)向切變較小，500 hPa與1 000 hPa風(fēng)向差僅有50°左右，而4個發(fā)生強對流的臺風(fēng)風(fēng)向差均超過90°。風(fēng)向隨高度的順時針變化是高空暖平流的表現(xiàn)，后4個臺風(fēng)比“蘇迪羅”暖平流更明顯，得益于臺風(fēng)強度減弱后副熱帶高壓西脊點正好移到寧波地區(qū)。圖4中風(fēng)切變沒有像風(fēng)向切變那樣有明顯的規(guī)律可循。強對流發(fā)生時“蘇迪羅”和“杜鵑”風(fēng)速隨高度有所減小，而“尼伯特”、“莫蘭蒂”和“鲇魚”則有不同程度的增大趨勢。可見，高空風(fēng)向隨高度順時針旋轉(zhuǎn)，風(fēng)向垂直切變增強，是這4個臺風(fēng)外圍環(huán)流中的寧波地區(qū)強對流發(fā)生、發(fā)展的重要原因。

圖4 未造成強對流的臺風(fēng)“蘇迪羅”位于福建南部時與臺風(fēng)強對流出現(xiàn)前后寧波地區(qū)風(fēng)場時空變化對比橫坐標(biāo)：時間，單位：dd-hh；坐標(biāo)軸下方紅色線條：強對流發(fā)生時間段；縱坐標(biāo)：氣壓，單位：hPa；填充：各層與1 000 hPa的風(fēng)切變，單位：m/s；等值線：各層與1 000 hPa的風(fēng)向切變，單位：°。a．“蘇迪羅”2015年8月8日20時—9日14時；b.“杜鵑”2015年9月29日20時—30日14時；c.“尼伯特”2016年7月10日02—20時；d.“莫蘭蒂”2016年9月15日08時—16日02時；e.“鲇魚”2016年9月28日02—20時。

寧波地區(qū)上空垂直風(fēng)切變的差異是臺風(fēng)環(huán)流、西風(fēng)帶環(huán)流和副熱帶高壓等天氣尺度系統(tǒng)的相對位置不同所致，圖5顯示了各臺風(fēng)個例115～125°E 700 hPa風(fēng)速U分量隨緯度變化，可見4個發(fā)生強對流的臺風(fēng)東、西風(fēng)轉(zhuǎn)變（U=0）的位置位于30～32°N，西風(fēng)帶相對偏南，寧波地區(qū)（28～31°N）處于或接近東、西風(fēng)交匯的位置。垂直方向上，東、西風(fēng)轉(zhuǎn)變（U=0）的位置通常從北往南傾斜，發(fā)生強對流的個例中寧波地區(qū)低層為東南風(fēng)，中層為偏南風(fēng)，高層轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，增大了垂直方向的風(fēng)向變化；而“蘇迪羅”臺風(fēng)的東、西風(fēng)轉(zhuǎn)變位置明顯偏北，位于35°N附近，寧波地區(qū)中、低層均位于東風(fēng)帶內(nèi)，減小了垂直方向的風(fēng)向切變。

圖5 臺風(fēng)個例115～125°E 700 hPa風(fēng)的U分量（單位：m/s）隨緯度變化

5 高空風(fēng)變化和強對流觸發(fā)因素

5.1 臺風(fēng)“莫蘭蒂”

2016年9月15日中午起“莫蘭蒂”外圍雨帶逐漸北抬影響寧波，其中有多個中小尺度的強對流風(fēng)暴單體發(fā)展。產(chǎn)生龍卷的風(fēng)暴單體在9月15日14時前后在三門灣南部海上生成，朝北偏西方向移動，逐漸合并加強，最強回波強度達到50～55 dBz（圖 6a），14:10 強回波中出現(xiàn)中氣旋，15:15 開始中氣旋C0編號，之后C0就一直存在，15:59出現(xiàn)龍卷渦旋TVS提示，中尺度自動站極大風(fēng)速達32.1 m/s，之后龍卷渦旋和中氣旋迅速消亡。速度圖上可見零速度線呈S型，表明上空有暖平流。15時后在徑向速度圖上開始出現(xiàn)氣旋式旋轉(zhuǎn)速度對（圖6b），直到16時龍卷消亡。產(chǎn)生龍卷的風(fēng)暴單體強回波中心強度一直維持50 dBz以上，龍卷發(fā)生在強降水帶東側(cè)反射率因子梯度大的地方，剖面圖顯示強回波質(zhì)心較低，50 dBz回波高度在3～5 km 附近，強回波頂高 5～7 km。

圖6c為2016年9月15日08—20時寧波雷達VWP產(chǎn)品，龍卷發(fā)生前，低、中層風(fēng)均有較大的變化，0.9 km層以下風(fēng)向出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，由東南風(fēng)轉(zhuǎn)為東偏北風(fēng)，風(fēng)速13時只有4 m/s，15時就增大到14 m/s；5.5 km 高度層，08 時風(fēng)速約 10 m/s，13 時已超過20 m/s。15時中層風(fēng)速進一步增大，2.7～10.7 km層均超過20 m/s，0.9 km層以下風(fēng)速增大到14～16 m/s，2 km到地面的風(fēng)切變達到11 m/s，6 km到地面的風(fēng)切變達到24 m/s，龍卷風(fēng)就出現(xiàn)在風(fēng)切變最為強盛的16時前后。

圖6 “莫蘭蒂”2016年9月15日15:37寧波多普勒雷達組合反射率（a）、0.5°仰角速度（b）和15日08—20時VWP產(chǎn)品（c，橫坐標(biāo)下方黑色粗線為強對流發(fā)生時段）

5.2 臺風(fēng)“鲇魚”

臺風(fēng)“鲇魚”強對流發(fā)生在2016年9月28日中午，圖7a中雷達回波反映出臺風(fēng)倒槽的特點：沿海有若干條東南-西北走向的螺旋回波帶，表現(xiàn)出明顯的“列車效應(yīng)”。強對流回波出現(xiàn)在臺風(fēng)倒槽的螺旋雨帶中，其走向與臺風(fēng)螺旋回波有很大的差異，由東南-西北逐步轉(zhuǎn)為西南-東北走向。圖7b為2016年9月28日08—20時寧波雷達VWP產(chǎn)品，11時起2 km以上層風(fēng)速明顯增大，4.9 km以上層風(fēng)向順轉(zhuǎn)，高空風(fēng)的變化比強對流發(fā)生時間略有提前。圖7a中的強對流回波走向比中上層引導(dǎo)氣流走向略偏右，主要原因是強對流發(fā)生地垂直方向上的風(fēng)向順時針旋轉(zhuǎn)加大，當(dāng)風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)時，在雷暴前進方向的右側(cè)，低空有輻合，高空有輻散，有利于新的雷暴單體的形成，這種情況往往造成雷暴云整體不斷地向原來運動方向的右側(cè)偏移[23]。

28日08時起寧波地區(qū)的臺風(fēng)外圍雨帶中開始有對流單體不斷生成，11時發(fā)展為帶狀回波，11:24演變成弓形，最強反射率因子強度達到56 dBz。雷達回波剖面圖顯示，強回波頂高5 km左右，最強回波質(zhì)心較低，在3 km以下，降水效率高，小時雨量達到50～100 mm。雖然沒有識別出中氣旋或龍卷渦旋特征，但11:19的1.5°仰角余姚城區(qū)開始出現(xiàn)速度對，11:24經(jīng)過余姚江后明顯加強，3.4°仰角以下均出現(xiàn)明顯速度對，11:30以后在兩個單體合并區(qū)域產(chǎn)生龍卷，可能是由于強對流云團移過寧波余姚江時，河陸地形有利于形成小尺度環(huán)流，進而促進龍卷生成。

圖7c為“鲇魚”強對流發(fā)生前1 000 hPa風(fēng)場、高度場和散度場，從臺風(fēng)中心沿華東沿海存在臺風(fēng)倒槽和強輻合帶，寧波地區(qū)（圖中矩形區(qū)域）風(fēng)向切變明顯。

圖7 a.2016年9月28日14時“鲇魚”臺風(fēng)雷達回波及14—17時強對流回波的時間演變；b.2016年9月28日08—20時寧波雷達VWP產(chǎn)品（橫坐標(biāo)下方黑色粗線為強對流發(fā)生時段）；c.2016年9月28日08時“鲇魚”臺風(fēng)1 000 hPa風(fēng)場、高度場（等值線，單位：gpm）和散度場（填充，單位：10-5s-1）。

5.3 臺風(fēng)“杜鵑”

2015年9月30日夜間，臺風(fēng)“杜鵑”已進入江西境內(nèi)，減弱為低氣壓，浙江省大部分地區(qū)降水已明顯減弱，寧波地區(qū)仍有較強的降水。30日01時起，寧波地區(qū)開始出現(xiàn)伴有強雷電的強降水天氣，降雨云團的移動方向也由之前的臺風(fēng)螺旋雨帶走向轉(zhuǎn)為北偏東方向，圖8a和8b顯示了寧波地區(qū)在臺風(fēng)“杜鵑”強對流發(fā)生前、發(fā)生時的6 h降水，反映出寧波地區(qū)強對流發(fā)生前降水呈東南-西北走向的帶狀分布（圖8a），強對流發(fā)生時降水呈西南-東北走向的帶狀分布（圖8b）。圖8c為寧波雷達的風(fēng)廓線產(chǎn)品（VWP），可以看出強對流發(fā)生前高空風(fēng)速變化不大，但臨近強對流發(fā)生時變化較大：30日00時起3.0 km以上層風(fēng)向順轉(zhuǎn)，由東南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，4.0 km以上層進一步轉(zhuǎn)為西南風(fēng)。在高空風(fēng)順轉(zhuǎn)過程中，單體對流得到更好的組織和發(fā)展。低層風(fēng)場顯示在強對流發(fā)生前出現(xiàn)明顯的臺風(fēng)倒槽和強低層輻合帶（圖略），倒槽的發(fā)展、加深有可能是強對流天氣的動力觸發(fā)因子。

5.4 臺風(fēng)“尼伯特”

“尼伯特”減弱為熱帶低壓（15 m/s）階段，2016年7月10日09—12時，寧波市出現(xiàn)強對流暴雨，奉化區(qū)出現(xiàn)8級（17.8 m/s）雷雨大風(fēng)，鎮(zhèn)海區(qū)3 h降水最大超過130 mm。全市閃電共3 195次，最大負閃強度達-302 kA。強對流回波走向呈現(xiàn)西南-東北的走向，高空風(fēng)也表現(xiàn)出風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)加大，導(dǎo)致垂直風(fēng)向切變增大的特點，同時也存在明顯的臺風(fēng)倒槽和強低層輻合（圖略）。

圖8 寧波地區(qū)在臺風(fēng)“杜鵑”強對流發(fā)生前（a，2015年9月29日19時—30日01時）、發(fā)生時（b，30日01—07時）的6 h降水（單位：mm）及29日20時—30日08時寧波雷達VWP產(chǎn)品（c，橫坐標(biāo)下方黑色粗線為強對流發(fā)生時段）

6 天氣概念模型總結(jié)

根據(jù)上述分析，給出了登陸福建臺風(fēng)的外圍環(huán)流中寧波地區(qū)強對流天氣概念模型（圖9）。寧波地區(qū)一方面受到臺風(fēng)外圍環(huán)流影響，同時受副熱帶高壓和中緯度西風(fēng)環(huán)流的影響。這些天氣系統(tǒng)的交匯區(qū)域?qū)妼α鞯陌l(fā)生有重要的影響，隨著臺風(fēng)登陸減弱，副高和中緯度環(huán)流的影響逐步增強，寧波地區(qū)處于臺風(fēng)環(huán)流邊緣、副高西脊點和西風(fēng)帶槽前，導(dǎo)致寧波市上空由臺風(fēng)外圍的東南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，暖平流增強。低層風(fēng)向隨時間變化不大甚至逆轉(zhuǎn)，往上風(fēng)向順時針旋轉(zhuǎn)，增大了風(fēng)向垂直切變，中上層風(fēng)速往往同時增大，進一步增大了垂直風(fēng)切變，局地強對流條件變好。對流層上部的200 hPa附近為明顯的輻散區(qū)，為臺風(fēng)強對流發(fā)生和加強起到抽吸作用。浙江北部沿海低層有明顯的東北風(fēng)與東南風(fēng)的臺風(fēng)倒槽，利于東南暖濕氣流與東北氣流交匯時抬升。在有利的天氣背景中，臺風(fēng)倒槽、中尺度氣旋、地形作用等可能成為強對流的觸發(fā)因子，最終導(dǎo)致強對流的發(fā)生、發(fā)展和加強。

圖9 登陸福建臺風(fēng)外圍環(huán)流中寧波地區(qū)強對流天氣概念模型

7 結(jié) 論

利用中央氣象臺臺風(fēng)定位定強、常規(guī)氣象觀測、浙江省自動氣象站、寧波及華東多普勒天氣雷達觀測、美國 NCEP/FNL（1 °×1 °）再分析等多種資料，對2015—2016年5個路徑相似、登陸地點接近、給寧波地區(qū)帶來明顯影響的臺風(fēng)進行對比分析。

寧波臺風(fēng)強對流發(fā)生在臺風(fēng)中心位于閩贛交界處、強度迅速減弱階段，甚至發(fā)生在臺風(fēng)中心僅殘留低氣壓、浙江省降水已經(jīng)大幅度減弱時。

強對流天氣發(fā)生在高層輻散和低層倒槽輻合的大尺度環(huán)流背景中。浙北沿海中低層處于臺風(fēng)氣旋性環(huán)流、副熱帶高壓環(huán)流和中緯度西風(fēng)環(huán)流之間。寧波地區(qū)高空低層（約1.5 km以下）風(fēng)向隨時間變化不大，并可能出現(xiàn)逆時針旋轉(zhuǎn)，1.5 km往上則為明顯的順時針旋轉(zhuǎn)，風(fēng)向在垂直方向上表現(xiàn)為隨高度順時針旋轉(zhuǎn)且切變增大，中上層風(fēng)速往往同時增大，進一步增大了風(fēng)垂直切變，有利于強對流天氣的發(fā)生，而強對流均發(fā)生在風(fēng)垂直切變（有時僅表現(xiàn)為風(fēng)向切變）增強階段。

強對流天氣發(fā)生在臺風(fēng)外圍螺旋雨帶中，但強對流回波走向與螺旋雨帶明顯不同，多個個例表現(xiàn)出由東南-西北逐步轉(zhuǎn)為西南-東北走向，與中上層引導(dǎo)氣流的變化相一致。

出現(xiàn)強對流的臺風(fēng)個例，寧波地區(qū)低層存在較明顯的溫度梯度，其他熱力不穩(wěn)定因素表現(xiàn)不明顯，低層倒槽輻合、中尺度渦旋等為需要密切關(guān)注的動力觸發(fā)因子。