吳幸毓，高 珊，韓 美，何小寧

(1.福建省氣象臺,福建 福州 350001； 2.福建省災害天氣重點實驗室,福建 福州 350001)

依據(jù)福建氣象的業(yè)務規(guī)定，7月10日前登陸或影響該省的臺風(包括熱帶風暴及以上級別的熱帶氣旋)，被稱為早臺風。它們僅占全年登陸或影響福建臺風的15.9 %[1]，比夏季臺風少得多，強度相對小，但同樣帶來嚴重氣象災害。2014年第7號臺風“海貝思”于6月15日—16日造成東溪詔安站和九龍江西溪平和站分別發(fā)生超警戒水位1.4 m和0.8 m的洪水，廈門北站北廣場出現(xiàn)約1.5 m深的積水，整個地下一樓陷入一片汪洋之中[2]。2016年第1號臺風“尼伯特”于7月9日13時45分登陸福建泉州石獅，給福建帶來降水之強、成災之重為近年罕見，閩清縣24 h累積雨量破該站1956年建站以來歷史極值，引發(fā)百年一遇大洪水[3]。2017年第2號臺風“苗柏”影響期間(6月13日—14日)，柘榮、福鼎日降水量分別位列歷史同期的第一、二位，柘榮1 h累積降水量超該站小時雨強五十年一遇閾值[4]。早臺風，尤其是其帶來的暴雨影響，引起河流倒灌、農(nóng)田被淹、城鄉(xiāng)積澇、交通癱瘓等等，致使幾萬到幾十萬人受災，還可能造成人員傷亡，直接經(jīng)濟損失更是多達幾十億甚至上百億元。就福建的早臺風暴雨過程，以往研究多關注于個例分析，本研究通過統(tǒng)計歷年個例，分析其統(tǒng)計特征，可為福建早臺風暴雨的預報和防災減災工作提供參考。

1 資料來源與統(tǒng)計標準

1.1 資料來源

臺風資料來源于中國氣象局上海臺風研究所整編的“CMA-STI 熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集”[5-6]及歷年福建臺風季總結(jié)。天氣形勢分析資料采用NCEP/FNL 1日4次再分析資料(格距1°×1°)。雨量統(tǒng)計采用福建省71個國家觀測站和2 117個區(qū)域自動站逐時降水資料。2008年起，福建高時空分辨率觀測網(wǎng)建成投入業(yè)務運行，觀測資料質(zhì)量得以保證，因此統(tǒng)計分析研究年份選取2008—2017年。

1.2 統(tǒng)計標準

《福建省災害性天氣預報服務用語規(guī)定(2012年3月28日起執(zhí)行)》[7]對“福建影響臺風”有如下規(guī)定：“當臺風進入福建48小時警戒區(qū)(即15°N，115°E；20°N，125°E；25°N，130°E三點連線的15°N以北和130°E以西區(qū)域)，凡出現(xiàn)下列情況之一者，定為影響臺風：①受臺風影響，沿海有1個國家觀測站極大風風力≥8級；②受臺風影響有1個國家觀測站日雨量≥50.0 mm”。本文研究的是早臺風，故個例的篩選還須符合“7月10日之前登陸或影響福建”這一條件。

隨著近年高時空分辨率觀測網(wǎng)建成應用，氣象日常業(yè)務中對暴雨天氣過程做了修訂，將原定義為“國家站”的站概念擴展到包含區(qū)域自動站的范疇。參考福建省氣象臺2018年8月16日下發(fā)的《氣象信息上報規(guī)定(修訂稿)》[8]中關于暴雨天氣上報標準，對區(qū)域自動站雨量進行每12 h滾動累加，當12、24 h雨量(分別記為R12、R24)同時滿足以下條件，相應時段記為“暴雨影響時間”，即：12(24) h內(nèi)，6個國家觀測站R12≥25.0 mm(R24≥50.0 mm)或1個國家觀測站R12≥50.0 mm(R24≥100.0 mm)或10個縣(市)R12≥25.0 mm(R24≥50.0 mm)或3個縣(市)R12≥50.0 mm(R24≥100.0 mm)[某縣(市)轄區(qū)內(nèi)，只要有1個區(qū)域自動站雨量符合標準即認為該縣(市)達標]。

1.3 研究個例

統(tǒng)計2008—2017年資料，我國于7月10日之前編號的臺風共51個(1307號臺風“蘇力”7月2日編號，但影響福建時間為12日—13日，不計入研究范疇)，其中11個對福建造成暴雨影響，占總數(shù)的21.6 %，詳見表1。

表1 2008—2017年導致福建暴雨的早臺風概況Tab.1 List of early typhoons causing rainstorm over Fujian from 2008 to 2017

表1中有3個早臺風比較特殊：0801號臺風“浣熊”二次登陸，首次登陸(4月18日22時30分于海南文昌)對福建無影響，第二次登陸(19日14時15分于廣東陽江)給福建帶來暴雨，本研究針對其第二次登陸進行分析研究；1205號臺風“泰利”由西南到東北穿過臺灣海峽，沒有登陸；1407號臺風“海貝思”6月14日14時起編，至16日02時第一次停編，入海后加強，于17日14時再次起編，至18日08時最終停編。

2 結(jié)果與分析

2.1 導致福建暴雨的早臺風統(tǒng)計特征

2.1.1 臺風生成源地 分析2008—2017年我國編號的51個早臺風源地分布，南海生成臺風14個，占總數(shù)的27.5 %，其中對福建有暴雨影響的共7個，占南海生成早臺風數(shù)量的50.0 %，占所有暴雨影響的早臺風數(shù)量的63.6 %；而菲律賓以東洋面生成的臺風共37個，僅4個給福建帶來暴雨影響。

近海臺風指生成于130°E以西、15°N以北靠近我國沿海的臺風[9]。10 a間近海早臺風共計15個，占總數(shù)的29.4 %，其中導致福建暴雨的7個，占近海生成早臺風的46.7 %。

綜上，生成于南海的近海早臺風導致福建暴雨的概率最高(達75.0 %)。

2.1.2 臺風生成時間和福建暴雨影響時間 分析51個早臺風生成時間(圖1)，可見各月均有早臺風生成，主要集中在5月至7月上旬(占全時段的68.6%)，呈單峰分布，峰值出現(xiàn)在6月(共18個)；按旬分布分析，又以6月中旬至7月上旬為集中暴發(fā)期，分別為9、7、6個。11個對福建造成暴雨的早臺風(圖1)，除0801號臺風“浣熊”發(fā)生在4月(其也是建國以來年度登陸我國最早的臺風，比多年平均日期早了兩個月[10])，其余均在6月中旬之后(6月中、下旬各4個、7月上旬2個)，與早臺風集中爆發(fā)期相一致。對福建造成暴雨影響的早臺風以近海臺風居多，熱帶輻合帶(Intertropical Convergence Zone，ITCZ)是近海臺風發(fā)生發(fā)展的主要激發(fā)機制之一，5月尚無ITCZ形成，6月ITCZ開始出現(xiàn)在南海東南部到菲律賓向東南伸到加羅林群島中部，這時ITCZ對近海臺風的形成有間接影響，因而近海臺風活動次數(shù)也開始增加[8]。

圖1 2008—2017年早臺風生成及對福建造成暴雨影響月份分布Fig.1 Monthly distribution of early typhoons causing rainstorm over Fujian from 2008 to 2017

2.1.3 臺風強度 分析51個早臺風生命史最強強度(表2)，達到強臺風以上級別的共13個(約占1/4)，幾乎全部生成于130°E以東的西北太平洋洋面上，其中導致福建暴雨的僅1個(1601號臺風“尼伯特”)。其余10個導致福建暴雨的早臺風，生命史最強強度均勻分布于臺風級、強熱帶風暴級、熱帶風暴級，各3～4個?！?.1.1”中分析得出導致福建暴雨的早臺風生成于南海近海最多，該區(qū)域生成早臺風強度最強為強熱帶風暴。據(jù)研究南海臺風一般移動海區(qū)較短，無法充分地得到暖濕海面提供的能量，一般水平范圍較小，垂直伸展高度較低，強度較弱，生命史較短[11]。

表2 2008—2017年早臺風最強強度統(tǒng)計結(jié)果Tab.2 Statistics of the strongest intensity of early typhoons from 2008 to 2017

臺風暴雨影響期間，臺風強度在暴雨過程開始階段最強，以熱帶風暴級居多(7個)；最強達強臺風級(1601號臺風“尼伯特”)，其次為臺風級(1510號臺風“蓮花”)，各僅1個；達熱帶低壓級2個。整段生命史最強強度達強熱帶風暴級以上的臺風(共7個)，在福建暴雨過程開始階段強度大多減弱，其中4個減弱1級、2個減弱3級(由臺風級減弱為熱帶風暴級)，另有1個維持(臺風級)；而熱帶風暴級強度均維持。

2.1.4 臺風路徑及登陸點 51個早臺風中，部分在低緯海面上就減弱消亡，部分于偏東位置(130°E以東)轉(zhuǎn)向北上減弱，僅26個進入福建臺風48小時警戒區(qū)。參考《臺風》[9]對登陸和影響我國西北太平洋臺風路徑的分類，上述26個早臺風中[圖2(a、b)]，西行或西折路徑6個、西北行路徑和特殊路徑各1個，其余均為轉(zhuǎn)向或北上路徑。

轉(zhuǎn)向或北上路徑的早臺風占比為73.1%，可分為臺灣島以東轉(zhuǎn)向或北上(11個)及南海北上或轉(zhuǎn)向(7個)兩類。氣候平均狀態(tài)，臺灣島以東轉(zhuǎn)向或北上的臺風給福建帶來風的影響大于雨，對福建無暴雨影響早臺風的路徑統(tǒng)計[圖2(a)]也體現(xiàn)這一特點。南海北上或轉(zhuǎn)向臺風，均給福建帶來的明顯降水[圖2(b)]，占11個福建暴雨影響早臺風的比例最大(63.6 %)，且均為登陸臺風，除0903號臺風“蓮花”在福建南部沿海(晉江)登陸，其余登陸點均為廣東沿海(粵東2個、粵中3個、粵西1個，參見表1)。

圖2 2008—2017年進入福建臺風48小時警戒區(qū)早臺風路徑集Fig.2 Track set of early typhoons entering Fujian 48-hour warning zone from 2008 to 2017橙色：西行或西折；紅色：西北行；藍色：轉(zhuǎn)向或北上；紫色：特殊路徑；棕色線段：福建臺風48小時警戒線；綠色圓圈：以閩粵沿海交界處為中心600 km半徑圓形范圍。

西行或西折路徑共6個，其中2個給福建帶來暴雨，強降水集中在福建南部沿海地區(qū)，發(fā)生于臺風中心從福建南側(cè)自東向西經(jīng)過時。測得閩粵沿海交界處與福建暴雨影響時段臺風路徑的最遠距離約為600 km。若臺風中心與閩粵沿海交界處距離超過600 km，如1306號臺風“溫比亞”、1508號臺風“鯨魚”，由于臺風距離福建尚遠，不會帶來明顯降水；相距600 km以內(nèi)，則根據(jù)具體環(huán)流形勢，可能造成暴雨影響(如1104號臺風“海馬”、1510號臺風“蓮花”)，也可能降水偏弱(如1206號臺風“杜蘇芮”、1305號臺風“貝碧嘉”，整個過程全省僅出現(xiàn)分散性小到中雨，局部大雨)。

西北行路徑僅有1601號臺風“尼伯特”，其從生成至消亡始終穩(wěn)定地向西北方向移動，登陸臺灣島后，再次正面登陸福建南部(石獅)沿海，致使福建遭受重創(chuàng)。

特殊路徑1205號臺風“泰利”是唯一非登陸臺風，于海南東部近海生成，向東北方向移動，穿越臺灣海峽，路徑罕見。

51個早臺風個例共18次登陸我國(圖3)，超過半數(shù)登陸廣東(達10次)，其中8次給福建造成暴雨影響，而登陸海南、浙江及以北和臺灣島的臺風帶來的降水較弱甚至無降水。這與早臺風總體個頭偏小、強度較弱有關，臺風中心位置距離福建較遠時，不易在福建上空聚集足夠的水汽，引起明顯降水。

圖3 2008—2017年早臺風在我國各地登陸次數(shù)統(tǒng)計Fig.3 Statistics on the number of early typhoons landing on different areas of China from 2008 to 2017

2.2 福建早臺風暴雨特征

表3給出了2008—2017年福建早臺風暴雨相關信息。暴雨影響程度與臺風登陸點及臺風路徑極顯著相關。

表3 2008—2017年福建早臺風暴雨信息表Tab.3 Information of early typhoon rainstorms over Fujian from 2008 to 2017

續(xù)表3

2.2.1 登陸福建早臺風 正面登陸閩南沿海的早臺風(1601號臺風“尼伯特”、0903號臺風“蓮花”)暴雨影響時間長、范圍廣、累積雨量大。整個暴雨過程可分為3個階段，從登陸前12 h臺風外圍環(huán)流影響開始，繼而本體降水，爾后殘余環(huán)流、尾流持續(xù)影響。登陸閩南后西行深入福建內(nèi)陸的1601號臺風“尼伯特”造成影響最為嚴重，其也是11個研究個例中暴雨持續(xù)時間最長(72 h)、影響范圍最廣、累積雨量最大的臺風，80個縣市(全省共85個縣市)過程雨量大于50.0 mm，其中有61個縣市(占全省的71.8 %)雨量達100.0 mm以上(主要集中在中部地區(qū))，更有2個縣市累積降水量超過400.0 mm，最大降水量為419.0 mm。0903號臺風“蓮花”登陸后沿海岸線東北行，影響較1601號臺風“尼伯特”輕，暴雨持續(xù)60 h，100.0 mm以上過程雨量主要集中在中南部沿?？h市(38個縣市，其中1個縣市總降水量>400.0 mm)，最大累積雨量為488.6 mm。

2.2.2 登陸廣東早臺風 登陸廣東沿海的早臺風(共計8個)，相較于正面登陸閩南沿海的個例，降水強度整體上稍弱。臺風登陸前后，臺風環(huán)流東北側(cè)以東南風和偏東氣流為主，受臺風倒槽的影響，福建中南部地區(qū)出現(xiàn)暴雨；南海北上或轉(zhuǎn)向路徑(6個)比西行路徑(2個)降水強度大；登陸點越靠東，降水強度越大。

南海北上或轉(zhuǎn)向早臺風，登陸后繼續(xù)向北或轉(zhuǎn)向東北移動，使得倒槽影響時間加長，即使臺風環(huán)流受到地表摩擦削弱作用強度迅速減小，在殘余低壓環(huán)流背景下，福建產(chǎn)生暴雨。1407號臺風“海貝思”[12]以熱帶風暴級在廣東汕頭沿海登陸，繼續(xù)緩慢北上過程中強度逐漸減弱，于登陸后6 h停止編號。殘余低壓環(huán)流逐漸轉(zhuǎn)向東北，進入福建，沿博平嶺及戴云山脈(東北—西南走向)繼續(xù)前行，在福建穿行近24 h后趨于入海。整個暴雨過程持續(xù)48 h，降水強而集中，中南部沿海56個縣市累積雨量>50.0 mm，其中23個縣市雨量>100.0 mm、9個縣市雨量>250.0 mm，最大降水量達398.4 mm。

強降水持續(xù)時間及累積雨量與殘余環(huán)流滯留或穿行時間、穿行路線有關。如0806號臺風“風神”，在廣東深圳登陸后臺風中心移動緩慢，在廣東境內(nèi)穿行近28 h，此后殘余低壓環(huán)流繼續(xù)在我國華南到華東一帶維持48 h左右，造成福建暴雨過程時長足有72 h之久。南海北上臺風的暴雨影響結(jié)束時間全部晚于臺風停編時間(1407號臺風“海貝思”，暴雨過程在其入海加強再次起編之前結(jié)束，故取其第一次停編時間16日02時)，再如1407號臺風“海貝思”，渦旋環(huán)流長時間維持并縱穿福建是福建中南部沿海地區(qū)出現(xiàn)大范圍暴雨到大暴雨的主要原因之一。

暴雨影響時間可在臺風登陸前后或登陸后12 h內(nèi)開始，登陸點靠東，則暴雨過程開始得早、影響時間較長、范圍較大。登陸粵東(1103號臺風“莎莉嘉”、1407號臺風“海貝思”)及粵中(0806號臺風“風神”、0904號臺風“浪卡”、1702號臺風“苗柏”)的早臺風暴雨過程一般持續(xù)1～2 d(即24～48 h)；基本上，部分地區(qū)過程雨量達50.0～100.0 mm，局部縣市雨量超過100.0 mm，但不足200.0 mm；強降水落區(qū)以中南部地區(qū)為主。登陸粵西的早臺風(0801號臺風“浣熊”)，登陸點距福建偏西，相較于前者，暴雨時短(24 h)；過程雨量小，僅局部出現(xiàn)暴雨(14個縣市達暴雨，其中1個縣市大暴雨，雨量為108.2 mm)；暴雨落區(qū)向西向北調(diào)整，主要分布于福建內(nèi)陸地區(qū)及沿海南部。

西行早臺風(1510號臺風“蓮花”、1104號臺風“海馬”)，隨著臺風西行，降水影響逐漸減弱，暴雨時間短(僅持續(xù)24 h)、范圍小(集中在福建南部沿海地區(qū)，尤其是漳州市)，過程累積雨量相對小；登陸點越靠西，登陸強度越弱，降水強度越小。1510號臺風“蓮花”，以臺風級登陸粵東，于登陸前12 h開始出現(xiàn)強降水，5個縣市暴雨、2個縣市大暴雨、1個縣市特大暴雨(降水量為257.7 mm)。1104號臺風“海馬”，以熱帶風暴級登陸粵西，于登陸前36 h開始出現(xiàn)暴雨(5個縣市)，僅1個縣市達大暴雨(降水量為106.4 mm)。

2.2.3 特殊路徑 11個研究個例中，僅1205號臺風“泰利”為非登陸臺風，其在南海北部生成后，沿我國華南沿海一路東北行，穿過臺灣海峽，直至消散。受臺風環(huán)流北側(cè)偏東氣流與西側(cè)偏北氣流輻合影響，福建沿海地區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣，由于臺風倒槽位置略靠東，陸地上強降水范圍較窄，僅中北部沿海部分縣市和南部沿海局部縣市36 h內(nèi)出現(xiàn)明顯降水(54個縣市累積降水量>50.0 mm，其中16個縣市雨量>100.0 mm，最大雨量為182.9 mm)。

3 結(jié)論

本研究通過對2008—2017年個例整理分析，得出造成福建暴雨的早臺風基本統(tǒng)計特征。

(1)生成于南海的近海早臺風對福建暴雨影響概率最高，達75.0 %。

(2)6月中旬至7月上旬為早臺風集中暴發(fā)期，也是福建早臺風暴雨集中期。

(3)造成福建暴雨的早臺風生命史最強強度大多為臺風級至強熱帶風暴級；整個暴雨過程中，臺風強度于暴雨開始階段最強，以熱帶風暴級居多，少量熱帶低壓級，強臺風級、臺風級極少。

(4)造成福建暴雨的早臺風，除1個外，均為登陸臺風，登陸點以廣東沿海為主，少數(shù)正面登陸福建南部沿海。路徑以南海北上或轉(zhuǎn)向居多，西行或西折路徑較少，西北行路徑、特殊路徑各僅1個。

(5)早臺風暴雨影響程度與臺風登陸點以及登陸后路徑密切相關。早臺風正面登陸福建南部沿海，于登陸前12 h開始給福建帶來暴雨，影響時間長、范圍廣、累積雨量大。早臺風登陸廣東沿海后北行，大多在臺風登陸前后或登陸后的12 h內(nèi)由減弱的低壓環(huán)流帶來強降水，福建暴雨影響整體上稍弱；登陸點靠東，則暴雨過程開始得早、影響時間較長、范圍較大；強降水持續(xù)時間及累積雨量與殘余環(huán)流滯留或穿行時間、穿行路線有關。早臺風登陸廣東沿海后西行，對福建暴雨影響時間僅持續(xù)24 h，強降水集中在福建南部沿海地區(qū)，且過程累積雨量相對較??；登陸點越靠東，登陸強度越強，降水強度越大。