植江玲，黃先香

(1.廣東省佛山市氣象局，廣東 佛山 528000；2.廣東省佛山市龍卷風(fēng)研究中心，廣東 佛山 528000)

0 引言

臺(tái)風(fēng)是形成在熱帶和副熱帶海洋上的大氣渦旋，常伴有大風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮等災(zāi)害。在臺(tái)風(fēng)造成的所有災(zāi)害當(dāng)中，以臺(tái)風(fēng)大風(fēng)導(dǎo)致的房屋倒塌、船只翻沉等及臺(tái)風(fēng)暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害最為嚴(yán)重[1]。隨著自動(dòng)氣象站的加密、多普勒天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等觀測(cè)設(shè)備的發(fā)展，國(guó)內(nèi)很多研究學(xué)者和業(yè)務(wù)人員對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)展開(kāi)了研究。陳瑞閃[2]分析了福建多年的臺(tái)風(fēng)大風(fēng)認(rèn)為，造成臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的成因主要為氣壓梯度、冷空氣影響和變壓梯度等。楊玉華等[3]分析了登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)引起的大風(fēng)分布特征指出，登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)有89%造成大風(fēng)，主要分布在東南沿海，向內(nèi)陸急劇減小。李巖等[4]對(duì)臺(tái)風(fēng)海面氣壓場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。楊祖芳等[5]利用臺(tái)風(fēng)的云頂亮溫資料來(lái)分析臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致的海上大風(fēng)。吳業(yè)強(qiáng)等[6]分析了臺(tái)風(fēng)“科羅旺”帶來(lái)的持續(xù)大風(fēng)特征，指出臺(tái)風(fēng)移向改變、移速減慢和強(qiáng)度少變是造成大風(fēng)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的原因。祁旭等[7]對(duì)1011號(hào)臺(tái)風(fēng)“凡比亞”的風(fēng)雨特征進(jìn)行分析，指出南壓高壓和高空冷渦形成高空強(qiáng)烈輻散對(duì)臺(tái)風(fēng)暴雨和大風(fēng)有顯著影響。廣東南鄰南海，東面瀕臨西太平洋，是我國(guó)受臺(tái)風(fēng)影響和臺(tái)風(fēng)登陸最多的省份，因此受臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響嚴(yán)重。而每個(gè)臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、路徑以及周圍的環(huán)境場(chǎng)等影響因素不同，因此不同臺(tái)風(fēng)造成的大風(fēng)強(qiáng)度和分布特征也不同。1713號(hào)“天鴿”和1822號(hào)“山竹”分別是當(dāng)年登陸我國(guó)最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，同時(shí)也是1949年以來(lái)登陸珠江三角洲地區(qū)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)?！疤禅潯焙汀吧街瘛币苿?dòng)路徑和登陸地點(diǎn)相似，西偏北行在珠江口西側(cè)登陸，但兩者造成的大風(fēng)強(qiáng)度、影響范圍和持續(xù)時(shí)間卻明顯不同，因此有必要對(duì)導(dǎo)致兩個(gè)臺(tái)風(fēng)的大風(fēng)強(qiáng)度、范圍和影響時(shí)間不同的成因進(jìn)行對(duì)比分析。本文利用常規(guī)觀測(cè)、廣東省自動(dòng)氣象站、FY-2E衛(wèi)星紅外云圖以及多普勒天氣雷達(dá)資料等對(duì)1713號(hào)“天鴿”和1822號(hào)“山竹”給廣東省帶來(lái)的臺(tái)風(fēng)大風(fēng)特征進(jìn)行對(duì)比并分析其成因，以期找出影響臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的因子，為今后臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的預(yù)報(bào)提供參考。

1 “天鴿”與“山竹”過(guò)程概況

1713號(hào)“天鴿”于2017年8月20日22時(shí)(北京時(shí)，下同)在西北太平洋加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴，并開(kāi)始編報(bào)。22日16時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，22日23時(shí)升級(jí)為臺(tái)風(fēng)，23日07時(shí)繼續(xù)加強(qiáng)至強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)。“天鴿”于23日12時(shí)35分前后以強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)在珠海沿海地區(qū)登陸，登陸時(shí)中心氣壓945 hPa，近中心風(fēng)力48 m/s(15級(jí))，登陸后西北偏西行，經(jīng)珠江口西側(cè)穿過(guò)粵西，15時(shí)減弱為臺(tái)風(fēng)，18時(shí)繼續(xù)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，23日20時(shí)進(jìn)入廣西境內(nèi)，強(qiáng)度持續(xù)減弱?！疤禅潯笔?017年登陸我國(guó)最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，也是1949年以來(lái)登陸珠江三角洲最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。1822號(hào)“山竹”于2018年9月7日夜間在西北太平洋加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴，9日凌晨加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，9日08時(shí)升級(jí)為臺(tái)風(fēng)，10日20時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，11日08時(shí)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，“山竹”于16日17時(shí)前后以強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)在江門沿海地區(qū)登陸，登陸時(shí)中心氣壓935 hPa，近中心風(fēng)力45 m/s(14級(jí))，登陸后西北行穿過(guò)粵西境內(nèi)，20時(shí)減弱為臺(tái)風(fēng)，23時(shí)進(jìn)入廣西，強(qiáng)度繼續(xù)減弱，17日04時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴。

對(duì)比“天鴿”和“山竹”的生消特征，有以下相似點(diǎn)：①生成源地都是在菲律賓以東的西北太平洋洋面上，但生成的時(shí)間不同，“山竹”比“天鴿”登陸晚近一個(gè)月，“天鴿”屬于夏季臺(tái)風(fēng)，“山竹”屬于秋季臺(tái)風(fēng)。②兩者的移動(dòng)路徑都是較穩(wěn)定地先西行后轉(zhuǎn)為西北行，登陸點(diǎn)都是珠江三角洲沿海地區(qū)，但“山竹”比“天鴿”登陸地點(diǎn)偏西。③登陸強(qiáng)度都為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)，“天鴿”登陸時(shí)中心風(fēng)速比“山竹”略強(qiáng)，但“山竹”登陸時(shí)中心氣壓比“山竹”低?！疤禅潯焙汀吧街瘛狈謩e為當(dāng)年登陸我國(guó)最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，且分別是1949年以來(lái)登陸珠三角的最強(qiáng)和次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)?？梢?jiàn)，兩個(gè)臺(tái)風(fēng)在源地、路徑、登陸點(diǎn)和登陸強(qiáng)度等方面都有相似之處，但兩者帶來(lái)的大風(fēng)影響卻不同。

2 大風(fēng)演變特征對(duì)比

從圖1的“天鴿”和“山竹”影響期間廣東省平均風(fēng)速極大值分布可以看到，“天鴿”過(guò)程的最大2 min平均風(fēng)速為47.8 m/s，“山竹”過(guò)程最大2 min平均風(fēng)速為45.0 m/s，“天鴿”過(guò)程最大平均風(fēng)速較“山竹”最大平均風(fēng)速大。從平均風(fēng)的分布范圍來(lái)看，“天鴿”和“山竹”過(guò)程6級(jí)以上平均風(fēng)都幾乎集中在移動(dòng)路徑的右側(cè)，但“山竹”給廣東省帶來(lái)的6級(jí)以上2 min平均風(fēng)范圍更廣、東西跨度更大，珠江口兩側(cè)市縣都出現(xiàn)了8級(jí)以上大風(fēng)，極值出現(xiàn)在珠海黃茅洲，距離登陸點(diǎn)133 km，距離臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑較遠(yuǎn)。而“天鴿”過(guò)程大風(fēng)影響范圍小，除了大鵬半島出現(xiàn)了小范圍的8級(jí)大風(fēng)，8級(jí)以上大風(fēng)范圍都集中在珠江三角洲西部小范圍地區(qū)，極值出現(xiàn)在珠海九洲島，距離登陸點(diǎn)47 km，更靠近臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)路徑。從各級(jí)平均風(fēng)距離臺(tái)風(fēng)中心的最遠(yuǎn)距離來(lái)看，“山竹”過(guò)程出現(xiàn)8級(jí)、10級(jí)和12級(jí)風(fēng)距離臺(tái)風(fēng)中心的最遠(yuǎn)距離達(dá)到600 km、330 km和240 km，而“天鴿”過(guò)程出現(xiàn)8級(jí)、10級(jí)和12級(jí)風(fēng)只有165 km、110 km和65 km，距離不及“山竹”的1/3。

圖1 “天鴿”(a)和“山竹”(b)天氣過(guò)程的廣東省平均風(fēng)速極大值分布Fig.1 Distribution of average wind speed in Guangdong Province during typhoon weather processes of Hato (a) and Mangkhut (b)

從“天鴿”和“”山竹“過(guò)程的最大陣風(fēng)分布可以看到(圖2)，兩者的差異較平均風(fēng)分布的差異更為明顯。雖然兩個(gè)臺(tái)風(fēng)都給廣東省帶來(lái)了強(qiáng)烈的大風(fēng)，但“山竹”大風(fēng)影響范圍更廣，錄得8級(jí)以上陣風(fēng)的氣象觀測(cè)站占到全省站點(diǎn)70% ，9級(jí)以上陣風(fēng)分布在臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑右側(cè)的廣東省中南部市縣，向東延伸到粵東沿海市縣，珠江口兩側(cè)市縣都錄到了

大范圍10級(jí)以上的陣風(fēng)，由陽(yáng)江延伸到揭陽(yáng)沿岸，惠州沱濘列島錄得最大陣風(fēng)62.8 m/s，距離登陸點(diǎn)215 km。而“天鴿”大風(fēng)影響范圍較小，9級(jí)以上陣風(fēng)主要集中在移動(dòng)路徑右側(cè)100 km以內(nèi)，10級(jí)以上陣風(fēng)主要分布臺(tái)風(fēng)中心右側(cè)附近的珠海、中山和江門市，但陣風(fēng)極大值更大，珠海萬(wàn)山桂山島錄得最大陣風(fēng)66.9 m/s，距離登陸點(diǎn)61 km。

從影響時(shí)間上看，臺(tái)風(fēng)“山竹”天氣過(guò)程起風(fēng)早，大風(fēng)影響時(shí)間長(zhǎng)。從圖3可以看到，在“山竹”登陸前，8級(jí)、10級(jí)和12級(jí)風(fēng)的起風(fēng)時(shí)間提前于“山竹”登陸16 h、13 h和11 h，而“天鴿”的起風(fēng)時(shí)間提前于登陸7 h、5 h和4 h。從大風(fēng)的影響時(shí)間來(lái)看，“山竹”天氣過(guò)程8級(jí)、10級(jí)和12級(jí)陣風(fēng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30 h、23 h和21 h，臺(tái)風(fēng)“天鴿”天氣過(guò)程8級(jí)、10級(jí)和12級(jí)陣風(fēng)持續(xù)時(shí)間分別為14 h、11 h和9 h。可見(jiàn)“天鴿”起風(fēng)提前時(shí)間和大風(fēng)持續(xù)時(shí)間都不及“山竹”一半。

3 大風(fēng)差異成因

3.1 臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的影響

臺(tái)風(fēng)大風(fēng)與臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[3]。從表1來(lái)看，雖然“天鴿”登陸時(shí)中心氣壓比“山竹”低，但其7級(jí)和10級(jí)風(fēng)圈半徑都遠(yuǎn)小于“山竹”，因此可以推斷“天鴿”影響期間的極大風(fēng)速大于“山竹”的極大風(fēng)速，而“山竹”大風(fēng)影響范圍是遠(yuǎn)大于“天鴿”，這與實(shí)況觀測(cè)相一致。表明臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的極大風(fēng)速大小與其強(qiáng)度有關(guān)，而大風(fēng)影響范圍與其風(fēng)圈半徑有關(guān)。值得注意的是，“天鴿”和“山竹”在登陸點(diǎn)附近都有極大風(fēng)速中心，但“山竹”在登陸點(diǎn)以東的大鵬半島附近地區(qū)存在另一個(gè)更強(qiáng)的極大風(fēng)速中心，過(guò)程最大風(fēng)速也出現(xiàn)在附近的惠州沱濘列島，錄得最大陣風(fēng)62.8 m/s，距離登陸點(diǎn)以東215 km?？梢?jiàn)，“天鴿”極大風(fēng)速的影響范圍主要與其本身的強(qiáng)度有關(guān)，但從“山竹”存在兩個(gè)極大風(fēng)速中心表明，臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度只是影響極大風(fēng)速范圍的其中一個(gè)因素。

表1 臺(tái)風(fēng)“天鴿”和“山竹”登陸時(shí)的情況Tab.1 Overview of Hato and Mangkhut landing

3.2 臺(tái)風(fēng)登陸后強(qiáng)度的影響

臺(tái)風(fēng)登陸后強(qiáng)度減弱的快慢對(duì)大風(fēng)維持時(shí)間的長(zhǎng)短也有影響?！吧街瘛焙汀疤禅潯倍际且詮?qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別登陸珠江三角洲沿海地區(qū)，從表1可以看到“山竹”登陸時(shí)中心最大風(fēng)速45 m/s，中心最低氣壓935 hPa，而“天鴿”登陸時(shí)中心最大風(fēng)速48 m/s，中心最低氣壓945 hPa，可見(jiàn)兩者登陸時(shí)的強(qiáng)度相差不大。兩者登陸后都是西北行，橫穿粵西進(jìn)入廣西境內(nèi)。其中，“天鴿”在登陸后不到3 h進(jìn)入陽(yáng)江境內(nèi)時(shí)強(qiáng)度減弱為臺(tái)風(fēng)，隨后在廣東省境內(nèi)維持在強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)別，強(qiáng)度迅速減弱填塞，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響時(shí)間較短和影響范圍局限在登陸點(diǎn)以及移動(dòng)路徑附近。雖然“山竹”在登陸后3 h后在陽(yáng)江西部地區(qū)減弱為臺(tái)風(fēng)級(jí)別，但隨后在廣東省境內(nèi)的強(qiáng)度一直維持臺(tái)風(fēng)級(jí)別，強(qiáng)度減弱較為緩慢。同時(shí)“山竹”作為尺寸龐大的臺(tái)風(fēng)，其大范圍的對(duì)流活動(dòng)源源不斷給臺(tái)風(fēng)提供動(dòng)能，有利于臺(tái)風(fēng)大風(fēng)對(duì)廣東影響時(shí)間增長(zhǎng)及大風(fēng)影響范圍的擴(kuò)大。

3.3 地面氣壓場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)提前影響廣東的作用

臺(tái)風(fēng)大風(fēng)不僅與本身的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與周圍的環(huán)境流場(chǎng)分布密切相關(guān)。“山竹”在2018年9月15日進(jìn)入南海后向西北方向移動(dòng)，15日夜間到16日凌晨(圖4)，“山竹”中心移至距離登陸點(diǎn)約600 km的南海海面上，此時(shí)廣東為臺(tái)風(fēng)北側(cè)的倒槽控制，而陜西關(guān)中一帶和西北太平洋上都有一高壓存在，隨著“山竹”西北移近，同時(shí)關(guān)中地區(qū)的高壓略有南壓，兩個(gè)高壓中心與“山竹”相互作用導(dǎo)致廣東南部的氣壓梯度明顯增大，雖然此時(shí)臺(tái)風(fēng)本體尚在海上，廣東沿海市縣尚未進(jìn)入臺(tái)風(fēng)的8級(jí)風(fēng)圈半徑，16日凌晨珠江口到粵東南市縣已經(jīng)錄得大范圍的8級(jí)大風(fēng)，疊加臺(tái)灣海峽的狹管效應(yīng)，粵東沿岸還出現(xiàn)了小范圍的10級(jí)大風(fēng)，已提前“山竹”登陸17 h。隨后大風(fēng)范圍逐漸擴(kuò)大，風(fēng)速逐漸增強(qiáng)，16日上午開(kāi)始受“山竹”外圍螺旋雨帶影響，廣東沿海風(fēng)力顯著加大，錄得12級(jí)陣風(fēng)。可見(jiàn)關(guān)中地區(qū)和西北太平洋上高壓的維持與臺(tái)風(fēng)低壓相互作用造成廣東沿海地區(qū)氣壓梯度加大是大風(fēng)提前影響的重要原因。另外從“山竹”靠近大陸到登陸后減弱期間，北方的地面高壓維持，有利于廣東沿海維持較大的氣壓梯度，導(dǎo)致大風(fēng)的影響范圍擴(kuò)大和影響時(shí)間增長(zhǎng)。同樣“天鴿”于2017年8月22日早上進(jìn)入南海后也是穩(wěn)定西北偏西行，強(qiáng)度快速加強(qiáng)。不同的是8月22—23日我國(guó)東部處于氣壓的低值區(qū)內(nèi)，華南地區(qū)的臺(tái)風(fēng)低壓與從華南延伸到華北地區(qū)的低壓槽打通連成一體且穩(wěn)定維持，廣東大部都處于均壓場(chǎng)中，造成廣東沿海地區(qū)的氣壓梯度力較小。23日凌晨，粵東沿海距離“天鴿”中心約200 km，即進(jìn)入臺(tái)風(fēng)的8級(jí)風(fēng)圈半徑內(nèi)，粵東沿海地區(qū)才開(kāi)始錄得8級(jí)大風(fēng)，隨著臺(tái)風(fēng)本體逐漸靠近，廣東沿海的風(fēng)力持續(xù)增長(zhǎng)，在23日06時(shí)左右，受“天鴿”主體環(huán)流影響，部分站點(diǎn)錄得陣風(fēng)12級(jí)。

圖4 2017年8月22日17時(shí)(a)和2018年9月16日02時(shí)(b)地面氣壓場(chǎng)Fig.4 The surface pressure field at 17∶00 BT on 22 August 2017(a) and at 02∶00 BT on 16 September 2018(b)

將“山竹”和“天鴿”登陸前的地面氣壓場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，若在臺(tái)風(fēng)主體影響廣東前，我國(guó)北方有高壓存在，與臺(tái)風(fēng)低壓相互作用造成廣東沿海地區(qū)氣壓梯度力加大，有利于廣東沿海提前出現(xiàn)大風(fēng)，且擴(kuò)大大風(fēng)的影響范圍。若臺(tái)風(fēng)登陸前我國(guó)華南地區(qū)為低壓區(qū)，則不利于廣東沿海地區(qū)的氣壓梯度加大，臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響廣東沿海的時(shí)間較晚，大風(fēng)的影響范圍也有所縮小，臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響時(shí)間主要與臺(tái)風(fēng)主體影響時(shí)間較為一致。

3.4 地形對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響

雖然地形因素對(duì)臺(tái)風(fēng)天氣過(guò)程的影響主要體現(xiàn)在降水的增幅作用，但是對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的的分布同樣不可忽視[8]。對(duì)比“山竹”和“天鴿”過(guò)程最大2 min平均風(fēng)和最大陣風(fēng)分布可以看到(圖1、圖2)，“天鴿”的過(guò)程極大風(fēng)速?gòu)?qiáng)于臺(tái)風(fēng)近中心的最大風(fēng)速。另外從地點(diǎn)分布上看，“山竹”和“天鴿”在登陸點(diǎn)附近都有一個(gè)極大風(fēng)速中心，“山竹”靠近臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)的最大陣風(fēng)為江門新會(huì)54.6 m/s，但“山竹”在登陸點(diǎn)以東的大鵬半島附近一帶存在另一個(gè)更強(qiáng)的極大風(fēng)速中心且為此次過(guò)程的最大陣風(fēng)，惠州沱濘列島錄得62.8 m/s，距離“山竹”登陸點(diǎn)以東215 km，這與珠江三角洲的地形有密切關(guān)系。珠江三角洲地勢(shì)總體呈北高南低，北部多起伏的丘陵山脈，南部為河谷平原，出現(xiàn)極大風(fēng)速的珠江口兩側(cè)處于珠江三角洲的“喇叭口”內(nèi)，當(dāng)臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的大風(fēng)從海面上吹向“喇叭口”時(shí)，形成狹管效應(yīng)，因此出現(xiàn)了強(qiáng)于臺(tái)風(fēng)中心的風(fēng)速。此外，由于“山竹”的大風(fēng)風(fēng)圈半徑大且風(fēng)速分布不對(duì)稱，臺(tái)風(fēng)中心東側(cè)的大風(fēng)核更強(qiáng)，這個(gè)大風(fēng)核經(jīng)過(guò)的深圳沿海正好處在香港島與巽寮灣之間形成的小“喇叭口”內(nèi)，在珠江三角洲這個(gè)大“喇叭口”中疊加了一個(gè)小“喇叭口”，形成更強(qiáng)狹管效應(yīng)，有利于加強(qiáng)東側(cè)風(fēng)速核。與“山竹”不同的是，“天鴿”的極大風(fēng)速中心與登陸點(diǎn)和移動(dòng)路徑對(duì)應(yīng)的非常好，10級(jí)以上的陣風(fēng)主要集中在登陸點(diǎn)附近沿著移動(dòng)路徑右側(cè)90 km的范圍內(nèi)，向外風(fēng)速急劇減小。雖然“天鴿”的登陸點(diǎn)在珠海，“山竹”登陸點(diǎn)在江門，“天鴿”登陸點(diǎn)更靠近深圳惠州沿海一帶，但是由于“天鴿”結(jié)構(gòu)更為緊密，10級(jí)風(fēng)圈半徑在登陸時(shí)僅為80 km，“天鴿”的極大風(fēng)速中心更靠近登陸點(diǎn)。因此即使兩個(gè)臺(tái)風(fēng)在地形因素相同，登陸強(qiáng)度和移動(dòng)路徑相似的情況下，其極大風(fēng)速中心的分布有所不同?？梢?jiàn)，在考慮地形因素對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響時(shí)，要結(jié)合臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)考慮。

4 云圖對(duì)比分析

衛(wèi)星云圖可以直觀的反映臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)變化以及臺(tái)風(fēng)云區(qū)的影響范圍。“天鴿”登陸前西北側(cè)云系發(fā)展較弱，隨著近海加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)趨于對(duì)稱。8月23日凌晨(即登陸前12 h)，“天鴿”環(huán)流云系開(kāi)始上岸影響廣東粵東，粵西的對(duì)流云系是原地生成(圖5a)，對(duì)應(yīng)粵東自動(dòng)氣象站開(kāi)始錄得8級(jí)風(fēng)。23日08時(shí)(圖5b)，即登陸前4 h，其本體和外圍螺旋雨帶影響了廣東省中南部地區(qū)，可見(jiàn)光云圖上臺(tái)風(fēng)中心可見(jiàn)小而圓的眼區(qū)，巖壁對(duì)流明顯?！疤禅潯钡顷懞笾行奶钊?，臺(tái)風(fēng)眼消失，云系主要影響廣東省。而從“山竹”登陸前的紅外云圖可以看到，“山竹”云系結(jié)構(gòu)對(duì)稱，環(huán)流龐大，其螺旋云區(qū)覆蓋面積廣?！吧街瘛痹?6日17時(shí)登陸，而其外圍云系在16日凌晨就開(kāi)始影響廣東沿岸(圖5c，登陸前17 h)，其云系覆蓋了南海和廣東大部，珠江口西岸在16日凌晨開(kāi)始錄得8級(jí)陣風(fēng)，因此“山竹”起風(fēng)時(shí)間較早?！吧街瘛钡顷懬? h螺旋云帶發(fā)展明顯(圖5d)，但眼區(qū)不清晰，云系較為松散，其外圍螺旋雨帶向北影響到江西、湖南中部地區(qū)，云區(qū)覆蓋面積很大，可見(jiàn)臺(tái)風(fēng)體積較大?！吧街瘛钡顷懞髲?qiáng)度緩慢減弱，這與“山竹”過(guò)程給廣東省造成風(fēng)力范圍廣、東西跨度大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特征是一致的。而“天鴿”結(jié)構(gòu)較“山竹”更為緊密，體積較小，因此造成的極大風(fēng)范圍更為集中在登陸點(diǎn)附近，外圍云系上岸時(shí)間偏晚，登陸后快速減弱，因此陸地起風(fēng)時(shí)間較晚，大風(fēng)持續(xù)時(shí)間較短。

圖5 臺(tái)風(fēng)“天鴿”(a，b)和“山竹”(c，d)紅外云圖Fig.5 Infrared cloud image of Hato (a,b) and Mangkhut (c,d)

5 多普勒雷達(dá)基本速度對(duì)比分析

多普勒天氣雷達(dá)的反射率因子產(chǎn)品可以有效地監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)環(huán)流中的對(duì)流系統(tǒng)的強(qiáng)度，而基本速度產(chǎn)品則具有良好的測(cè)速能力，可以獲取降水和降水云體中徑向風(fēng)場(chǎng)的分布情況，給臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)提供參考[9-12]。從兩個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸前2 h的雷達(dá)組合反射率因子圖可以看到(圖6a、6b)，“山竹”回波范圍較“天鴿”更廣，在臺(tái)風(fēng)登陸前，“山竹”的大范圍螺旋雨帶就已經(jīng)上岸影響大陸；“天鴿”結(jié)構(gòu)更緊密、眼區(qū)更清晰，螺旋雨帶的影響范圍主要集中在眼區(qū)附近。

對(duì)比“山竹”和“天鴿”登陸前4 h時(shí)的珠海雷達(dá)0.5°仰角徑向速度圖(圖6c、6d)，2018年9月16日13時(shí)，“山竹”此時(shí)距離登陸點(diǎn)約為110 km，雷達(dá)上已經(jīng)可以清晰看到“山竹”環(huán)流的徑向速度分布，臺(tái)風(fēng)眼區(qū)不明顯，大風(fēng)范圍廣，雖然“山竹”還未登陸，但是其大風(fēng)核已經(jīng)登陸上岸，大風(fēng)影響時(shí)間早，風(fēng)速的大值區(qū)主要分布在臺(tái)風(fēng)中心附近和臺(tái)風(fēng)的外圍，大風(fēng)半徑達(dá)100～150 km。風(fēng)速大值區(qū)分布不對(duì)稱，臺(tái)風(fēng)中心右側(cè)大風(fēng)范圍和速度極值都明顯大于左側(cè)速度，出現(xiàn)了大片的速度模糊，最大徑向速度超過(guò)45 m/s。2017年8月23日08時(shí)30分，此時(shí)“天鴿”距離登陸點(diǎn)約為120 km，從珠海0.5°仰角徑向速度產(chǎn)品上可以清晰看到臺(tái)風(fēng)眼，眼區(qū)附近的大風(fēng)核明顯比“山竹”的大風(fēng)核小且結(jié)構(gòu)對(duì)稱，半徑約為50～100 km，此時(shí)大風(fēng)核位于海上，還未上岸，但風(fēng)速極值較“山竹”大，達(dá)到50 m/s以上。對(duì)比自動(dòng)氣象站錄得的實(shí)況與雷達(dá)觀測(cè)的情況是一致的?？梢?jiàn)，利用雷達(dá)的反射率因子和徑向速度產(chǎn)品，結(jié)合臺(tái)風(fēng)的移向移速和自動(dòng)氣象站實(shí)況，可以在臺(tái)風(fēng)登陸之前估測(cè)其大風(fēng)的影響時(shí)間、分布范圍和風(fēng)速大小。

圖6 “天鴿”和“山竹”廣東雷達(dá)組合反射率(a，b)和珠海雷達(dá)0.5°仰角徑向速度圖(c，d)Fig.6 Composite reflectivity of Guangdong doppler radar(a,b) and radial velocity at 0.5° PPI of Zhuhai doppler radar(c,d)

6 結(jié)論

“天鴿”和“山竹”在生成源地、移動(dòng)路徑、登陸強(qiáng)度等方面都有相似之處，但兩者帶來(lái)的大風(fēng)影響卻不同?！疤禅潯贝箫L(fēng)影響范圍較小、影響時(shí)間較短，但極大風(fēng)速較大。“山竹”帶來(lái)的大風(fēng)影響范圍更廣、起風(fēng)更早、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。分析其原因，有以下幾個(gè)方面：

①臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響范圍與臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，雖然“山竹”和“天鴿”都是以強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)登陸珠江三角洲沿海地區(qū)，但“天鴿”同等級(jí)大風(fēng)的風(fēng)圈半徑都遠(yuǎn)小于“山竹”，因此“天鴿”大風(fēng)影響范圍小于“山竹”。臺(tái)風(fēng)本身強(qiáng)度的變化對(duì)大風(fēng)影響時(shí)間有重要影響，“天鴿”登陸后強(qiáng)度迅速減弱填塞，大風(fēng)影響時(shí)間較短，“山竹”在登陸后強(qiáng)度減弱緩慢，大風(fēng)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。值得注意的是，“天鴿”和“山竹”除了在登陸點(diǎn)附近都有極大風(fēng)速中心，“山竹”在遠(yuǎn)離登陸點(diǎn)以東還存在另一個(gè)更強(qiáng)的極大風(fēng)速中心，可見(jiàn)臺(tái)風(fēng)本身的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)只是影響極大風(fēng)速范圍和風(fēng)速?gòu)?qiáng)度的其中一個(gè)因素。

②地面氣壓場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的提前影響起到了重要作用。在“山竹”主體影響廣東前，北方有高壓存在，加大了廣東沿海地區(qū)氣壓梯度力，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)大風(fēng)提前出現(xiàn)，且擴(kuò)大大風(fēng)影響的范圍?！疤禅潯钡顷懬叭A南地區(qū)為均壓場(chǎng)，不利于廣東沿海地區(qū)的氣壓梯度力加大，則臺(tái)風(fēng)大風(fēng)影響廣東沿海的時(shí)間較晚，大風(fēng)的影響范圍較小，臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響時(shí)間與臺(tái)風(fēng)主體影響時(shí)間較為一致。

③地形對(duì)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響有重要作用。珠江三角洲“喇叭口”以及香港島和巽寮灣之間的小“喇叭口”形成的狹管效應(yīng)導(dǎo)致風(fēng)速進(jìn)一步加大。

④衛(wèi)星云圖可以直觀的反映臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變化和臺(tái)風(fēng)云區(qū)的影響范圍，從而對(duì)預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響時(shí)間和影響范圍有一定的參考作用。而當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心進(jìn)入雷達(dá)的監(jiān)測(cè)范圍時(shí)，雷達(dá)的反射率因子產(chǎn)品可以有效監(jiān)控臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的影響范圍和影響時(shí)間，徑向速度產(chǎn)品可以估測(cè)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)的強(qiáng)度、影響時(shí)間和臺(tái)風(fēng)大風(fēng)更精細(xì)的分布。