劉炳杰

（河北滄州市氣象局，河北 滄州 061000）

1.引言

“安比”于2018年7月18日晚上8時(shí)在西北太平洋洋面上生成，22日12時(shí)30分在上海市崇明島沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有10級(jí)（28m/s），中心最低氣壓為982百帕。接著繼續(xù)向西北方向移動(dòng)，并在24日03時(shí)，從河北鹽山寨子鎮(zhèn)進(jìn)入河北，轉(zhuǎn)向向東北方向移動(dòng)，16時(shí)從承德東北部移出，在河北共存在15小時(shí)，造成了大范圍的暴雨天氣。

受“安比”影響，河北出現(xiàn)一次大范圍降水天氣，整個(gè)降水分布南少北多，暴雨中心位于廊坊、唐山、秦皇島地區(qū)，最大過程雨量秦皇島祖山風(fēng)景區(qū)為338.7mm，最大雨強(qiáng)為39.4mm/h，滄州地區(qū)大部分地區(qū)大到暴雨，個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)大暴雨，從雷達(dá)回波上看，整個(gè)過程以層狀云降水為主，對(duì)流強(qiáng)度較弱，并呈陣性。

這次過程的特點(diǎn)主要有：臺(tái)風(fēng)以熱帶風(fēng)暴的強(qiáng)度直接影響河北地區(qū)；北上過程中強(qiáng)度維持，降水呈現(xiàn)南少北多的分布狀況，降水過程中降水相對(duì)比較穩(wěn)定，對(duì)流強(qiáng)度不強(qiáng)并呈陣性；河北地區(qū)雖受臺(tái)風(fēng)直接影響，但是8級(jí)以上大風(fēng)范圍較小，只分布于沿海地區(qū)。

為更好了解“安比”臺(tái)風(fēng)路徑及強(qiáng)度維持原因，針對(duì)以上特點(diǎn)通過自動(dòng)氣象站、雷達(dá)、衛(wèi)星等常規(guī)資料和美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（National Centers for Environ-mental Prediction，NECP）的 1°×1°再分析資料，對(duì)“安比”進(jìn)行分析。

2.“安比”臺(tái)風(fēng)分析

2.1 路徑分析

臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑直接關(guān)系著降水的落區(qū)和強(qiáng)度。圖1（a）為“安比”臺(tái)風(fēng)路徑，生成以后基本向西北移動(dòng)，登陸點(diǎn)位置位于杭州灣以北，利于臺(tái)風(fēng)北上維持。500百帕上，70°E-100°E出現(xiàn)長波槽，日本地區(qū)有長波脊發(fā)展，副高的中心位于長波脊南側(cè)，強(qiáng)的暖平流利于副高的加強(qiáng)，同時(shí)副高脊線呈西北-東南走向，在副高南側(cè)東南氣流的操縱下，臺(tái)風(fēng)逐漸向西北方向移動(dòng)影響河北地區(qū)，到了后期受高空槽東移影響，高壓脊隨著減弱致使暖平流減弱，副高由帶狀變成塊狀，脊線也發(fā)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，東南引導(dǎo)氣流轉(zhuǎn)為槽前西南氣流，因此時(shí)“安比”在河北境內(nèi)轉(zhuǎn)向向東北移動(dòng)。

圖2 臺(tái)風(fēng)“安比”路徑與500百帕高度場(chǎng)疊加

200百帕青藏高原上空南壓高壓的存在能夠進(jìn)一步影響臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)氣流，此次“安比”北上過程中，南壓高壓強(qiáng)大（圖略）并分裂成兩個(gè)高壓中心，位于我國東部沿海的中心，前期，“安比”位于兩個(gè)高壓之間，由于引導(dǎo)氣流較弱，受偏南氣流影響直接北上，到了后期位于我國東部沿海的高壓發(fā)展并伴隨西風(fēng)系統(tǒng)東移，引導(dǎo)氣流逐漸轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，因此“安比”也隨之轉(zhuǎn)向東北移動(dòng)。

2.2 強(qiáng)度維持成因

結(jié)合“安比”北上過程的中心氣壓與風(fēng)力的時(shí)間序列分析，從上海一直移出河北這段時(shí)間都是以熱帶低壓強(qiáng)度移動(dòng)，因此很有必要分析強(qiáng)度維持的成因。

首先，臺(tái)風(fēng)需要大量的暖濕氣流補(bǔ)充才能有足夠的能量使其維持，圖3為低層水汽通量平面圖，在“安比”北上過程，我國沿海地區(qū)低層850百帕、925百帕一直存在水汽通量大值區(qū)，東南風(fēng)不斷把海上暖濕氣流向臺(tái)風(fēng)內(nèi)部輸送，為臺(tái)風(fēng)維持提供能量。

圖3 臺(tái)風(fēng)“安比”24日08時(shí) 925百帕水汽通量

同時(shí)，華南地區(qū)一直有一個(gè)熱帶低壓與“安比”同存，其外圍的偏南氣流逐漸與“安比”東南氣流合并，也增強(qiáng)了暖濕氣流的輸送，利于其強(qiáng)度維持。

其次，高空輻散、低層輻合利于臺(tái)風(fēng)的維持與發(fā)展，沿臺(tái)風(fēng)中心做垂直剖面，圖4為散度垂直分布，臺(tái)風(fēng)中心附近700百帕以下，基本以輻合為主，中心大值區(qū)位于850百帕以上，而250百帕附近存在輻散中心，高低空的輻合輻散中心疊加重合更加有利于臺(tái)風(fēng)“安比”北上時(shí)強(qiáng)度維持。渦度表征大氣的旋轉(zhuǎn)程度，從臺(tái)風(fēng)中心渦度垂直剖面看，低層正渦度與高層負(fù)渦度幾乎垂直，這種高低空配置使臺(tái)風(fēng)能量耗散減慢是觸發(fā)暴雨的動(dòng)力機(jī)制，也是臺(tái)風(fēng)維持的有利因素。

圖4 臺(tái)風(fēng)“安比”24日08時(shí)散度與渦度的垂直剖面

冷空氣強(qiáng)度大小對(duì)臺(tái)風(fēng)維持與發(fā)展都有很大的作用，一般24小時(shí)變溫在-4到-1℃范圍時(shí)利于臺(tái)風(fēng)發(fā)展，從河北地區(qū)24小時(shí)變溫范圍基本在這個(gè)范圍內(nèi)，弱冷空氣條件不僅加強(qiáng)了低層的輻合，也使臺(tái)風(fēng)北緣形成不穩(wěn)定，造成整個(gè)“安比”在北上過程中強(qiáng)度維持。

由于此次臺(tái)風(fēng)從上海崇明登陸，登陸點(diǎn)位于杭州灣以北，經(jīng)過多年統(tǒng)計(jì)杭州灣以北登陸的臺(tái)風(fēng)不會(huì)快速減弱，同時(shí)根據(jù)臺(tái)風(fēng)路徑我們看到，“安比”位置偏東只是取平原地區(qū)向北移動(dòng)，沒有高山、丘陵的阻擋因此使臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)得以維持臺(tái)風(fēng)不會(huì)減弱。

2.3 降水特點(diǎn)成因

圖5（a）為“安比”進(jìn)入河北路徑與降水落區(qū)疊加，大的降水落區(qū)位于臺(tái)風(fēng)中心西側(cè)，云圖的演變也說明臺(tái)風(fēng)外圍云系影響河北地區(qū)時(shí)西風(fēng)槽云系并沒有與“安比”相連，隨著西風(fēng)槽云系東移，臺(tái)風(fēng)外圍云系與之結(jié)合造成云系發(fā)展使河北北部降水量增大，結(jié)合實(shí)況具體分析產(chǎn)生原因。

圖5 臺(tái)風(fēng)“安比”降水落區(qū)與24日08時(shí)垂直速度剖面

通過分析低層的水汽通量輻合中心與臺(tái)風(fēng)位置，這次過程輻合中心偏西且北側(cè)同時(shí)存在一個(gè)水汽輻散區(qū)，說明有下沉氣流出現(xiàn)，這種配置利于形成次級(jí)環(huán)流加大降水強(qiáng)度；另外垂直運(yùn)動(dòng)剖面顯示臺(tái)風(fēng)中心的西側(cè)也存在一個(gè)強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)域與輻合中心對(duì)應(yīng)，它的存在不僅可以使水汽輻合上升還能讓水汽層加厚利于降水效率提高，因此在臺(tái)風(fēng)的左側(cè)即河北北部出現(xiàn)了降水大值中心；通過降水雷達(dá)回波分析，降水區(qū)的時(shí)間演變顯示強(qiáng)降水回波位于臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向的西側(cè)，且降水回波質(zhì)心在6km左右，低質(zhì)心降水效率高，也顯示強(qiáng)降水發(fā)生。

另外，冷空氣強(qiáng)度及能量鋒區(qū)的變化會(huì)造成云系的發(fā)展，23到24日地面24小時(shí)變溫情況（圖略）說明在臺(tái)風(fēng)安比經(jīng)過的河北北部區(qū)域降溫在-3℃左右，南部地區(qū)降溫幅度在-1℃作用。冷空氣強(qiáng)度會(huì)造成降水強(qiáng)度的差異，因?yàn)檩^強(qiáng)的降溫幅度更利于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降水的發(fā)生。通過假相當(dāng)位溫剖面顯示（圖6），能量舌位于臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的右前側(cè)，850百帕假相當(dāng)位溫演變說明能量中心隨著臺(tái)風(fēng)向北發(fā)展，在24日08時(shí)88℃的能量中心已經(jīng)位于河北南部地區(qū)，并且假相當(dāng)位溫線也逐漸加密說明有弱鋒生的出現(xiàn)，鋒生造成上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)也導(dǎo)致降水強(qiáng)度加強(qiáng)。

2.4 大風(fēng)特點(diǎn)成因

臺(tái)風(fēng)一般伴隨著大風(fēng)出現(xiàn)，但是此次“安比”在河北境內(nèi)時(shí)并沒有產(chǎn)生大范圍的8級(jí)大風(fēng)，只是分布在滄州、秦皇島、唐山沿海地區(qū)。主要原因還是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)北上過程中，東北側(cè)與副高作用的氣壓梯度不大，風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)不完整造成的。從探空?qǐng)D上（圖7），較小的低層風(fēng)切變使臺(tái)風(fēng)填塞較慢造成地面發(fā)展冷核強(qiáng)度較小，產(chǎn)生較弱的熱成風(fēng)效應(yīng)；同時(shí)海陸效應(yīng)的存在致使摩擦大的地面使臺(tái)風(fēng)低層減弱，而高層由于風(fēng)速較大切變也相對(duì)較大，所以在沿海地區(qū)形成較大的風(fēng)。

圖7 黃驊與秦皇島模式探空

3.結(jié)論

通過綜合分析此次臺(tái)風(fēng)安比路徑上存在特殊性，它是自1949年以后直接以熱帶風(fēng)暴級(jí)別形式影響河北的臺(tái)風(fēng)。研究表明：

3.1 西風(fēng)帶長波槽脊發(fā)展促進(jìn)了位于我國東部沿海的副高向北發(fā)展從而使副高脊線呈西北-東南走向，副高南側(cè)強(qiáng)盛的東南氣流，引導(dǎo)臺(tái)風(fēng)西北方向發(fā)展影響河北。另外，此次“安比”云圖上的特征能夠很好的指示臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑。

3.2 臺(tái)風(fēng)“安比”北上過程強(qiáng)度維持，主要是因?yàn)閺?qiáng)盛的東南氣流輸送為臺(tái)風(fēng)維持提供能量；散度、渦度的垂直分布利于臺(tái)風(fēng)能量耗散減慢利于臺(tái)風(fēng)維持；南亞高壓控制我國華北以南廣大地區(qū)，高空的輻散場(chǎng)為“安比”臺(tái)風(fēng)的維持提供了有利的流場(chǎng)條件；弱冷空氣條件不僅加強(qiáng)了低層的輻合，也使臺(tái)風(fēng)北緣形成不穩(wěn)定造成整個(gè)安比在北上過程中強(qiáng)度維持；華南地區(qū)低值系統(tǒng)有所發(fā)展，其外圍偏北氣流與“安比”東南氣流合并加強(qiáng)了水汽輸送利于臺(tái)風(fēng)維持；此次臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)位于杭州灣以北路徑偏東，經(jīng)過平原地區(qū)無高山、丘陵阻擋使臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)使臺(tái)風(fēng)不會(huì)減弱；由于路徑偏東合適的海溫分布利于暖濕氣流補(bǔ)充臺(tái)風(fēng)能量，使其維持。

3.3 降水情況上以層狀云降水為主，強(qiáng)對(duì)流特征不是很明顯，但是由于冷空氣強(qiáng)度不同造成垂直運(yùn)動(dòng)伸展高度不同，河北南部與北部降水量級(jí)、降水性質(zhì)存在明顯差異，南部以臺(tái)風(fēng)本身降水為主對(duì)流性質(zhì)較弱，而北部由于冷空氣比南部較強(qiáng)，降水量級(jí)、雨強(qiáng)較大，所產(chǎn)生的對(duì)流降水也較強(qiáng)。

3.4 臺(tái)風(fēng)北上與副高外圍氣壓梯度較小，是這次沒有產(chǎn)生較大范圍8級(jí)以上大風(fēng)的主要原因；海陸附近存在溫度梯度，對(duì)臺(tái)風(fēng)風(fēng)力有一定的加成作用，因此沿海地區(qū)產(chǎn)生8級(jí)以上大風(fēng)。