0908號臺風“莫拉克”特征及風暴增水分析

吳元鋒

（福建省海洋預報臺，福建福州 350003）

0908號臺風“莫拉克”特征及風暴增水分析

吳元鋒

（福建省海洋預報臺，福建福州 350003）

從0908號臺風“莫拉克”的高空環流場、衛星云圖和成災原因等方面著手，分析了“莫拉克”臺風所具有的路徑復雜、移速緩慢、生命史長、強度強、雨量大、災害重和兩次登陸等特點。結果表明，副熱帶高壓、熱帶風暴“天鵝”、熱帶低壓等環流系統及臺灣島特殊地形對“莫拉克”移動路徑、移動速度和強度變化均起著重要影響。本文進一步分析了“莫拉克”影響期間的福建沿海風暴增

水特征，總結相關預報經驗，提高風暴潮預報的準確度。

“莫拉克”；臺灣海峽；副熱帶高壓；風暴增水

1 引言

0908號臺風“莫拉克”于8月4日02時在菲律賓東北洋面（21.2°N，135.6°E）上生成，中心最低氣壓994 hPa，近中心最大風速18 m/s（8級）。生成后向西北方向移動，5日08時加強為強熱帶風暴，14時發展成臺風，繼續向西北偏西方向移動，移動速度緩慢，并于8月7日23時50分在臺灣島花蓮登陸，登陸時中心氣壓955 hPa，近中心最大風速40 m/s（13級），之后西行越過臺灣中央山脈后向西北偏北方向移動。于8日09時中心進入臺灣海峽，以5—10 km/h的緩慢速度向北偏西方向移動，于9日16時20分在我省霞浦縣北壁鄉再次登陸，登陸時中心氣壓970 hPa，近中心最大風力風速33 m/s（12級）。登陸后曲折向西北方向移動，18時減弱為強熱帶風暴，10日02時減弱為熱帶風暴，06時“莫拉克”折向東北偏北方向移動，遠離福建。11日15時從江蘇中部入海后，20時減弱為熱帶低壓。

據國家防總辦公室統計，截至8月11日11時，“莫拉克”臺風共造成浙江、福建、江西、安徽、江蘇和上海等省市發生洪澇災害，共有133個縣（市、區）934.4萬人受災，因災死亡7人、失蹤3人，倒塌房屋6743間，直接經濟損失92.7億元；據臺灣“中央災害應變中心”統計，截至8月25日18時，“莫拉克”臺風造成全臺461人死亡、192人失蹤、46人受傷，農業損失累計164.6863億新臺幣。本文利用中央氣象臺發布的“莫拉克”臺風的路徑和強度及對應高空環流場的分析，找出其特征產生的原因，并對其影響期間的風暴增水特征進行簡要分析，為今后相似臺風的預報提供參考依據。

2 0908號臺風“莫拉克”特征

2.1 路徑復雜、移速緩慢、兩次登陸

“莫拉克”臺風移動路徑（見圖1）復雜，移向多次發生轉折。從生成至到達臺灣近海移速在15 km/h左右，臺風靠近臺灣島時移速明顯減慢，在臺灣東部近海停留了12小時后登陸臺灣蓮花，歷經9小時橫穿臺灣中部，值得一提的是臺風在臺灣海峽的移動時間長達近31小時后再次登陸福建，通常情況下約為12小時。“莫拉克”在臺灣東部近海和臺灣海峽滯留時間之長實為歷史罕見（見圖1）。

圖1“莫拉克”臺風移動路徑

圖2 霞浦西洋站極大風速變化曲線圖

2.2 生命史長、強度強、大風范圍廣

臺風“莫拉克”8月4日凌晨生成，12日02時停止編號，整整歷時了8天。7—9三個月臺灣以東洋面海水溫度高，水汽充沛，對熱帶氣旋的發展極其有利。“莫拉克”在一路西行的過程中不斷加強發展，6日05時—8日00時強度達到它的鼎盛期，中心氣壓955 hPa,中心最大風速達40 m/s，7級風圈半徑500 km。“莫拉克”對福建造成的大風影響強度位于歷史上登陸影響福建臺風的前列。實測風資料中顯示，臺風未登陸臺灣前，6日中午前后福建省北部沿海開始出現8級大風，很快整個沿海就出現10—12級偏北大風。其中最為明顯的是霞浦西洋站（見圖2），12級以上大風維持了長達44小時，14級以上大風維持了19小時，最大風速為47.7 m/s（15級），且中北部沿海地區的陸上也出現8—10級偏北大風。

2.3 雨量大、災害重

由于“莫拉克”臺風在臺灣島和海峽滯留時間長，其環流對臺灣和福建的影響時間也長，尤其是閩東北地區在臺風北側偏東氣流影響下，強降水持續時間長，累計雨量大，柘榮過程雨量為708.4 mm（區域自動站柘榮乍洋為739.3 mm），創登陸影響福建臺風過程雨量極值；浙江、安徽、江蘇等地也相繼出現了暴雨或特大暴雨，其中華陽降雨800 mm多，屬百年一遇；蒼南縣城出現50年一遇特大暴雨，雨量亦超過800 mm，多處地方水浸及山泥傾瀉；溫州雨量則超過700 mm，民居、電力、交通、水利設施均損毀。另外，臺灣省僅短短三天就下了一整年的雨量，創下臺灣有史以來單日降雨量最大的紀錄，“莫拉克”臺風引發的暴雨連綿、山體滑坡、房屋倒塌、村莊被埋等災害重創臺灣。

3 特征成因分析

我們通過500 hPa高空環流場和衛星云圖的變化來分析“莫拉克”臺風路徑和強度變化以及產生災害的成因[1]。

3.1 路徑變化成因分析

4日08時，500 hPa高空我國東北上空有一冷槽，華東和日本海上空也有短波槽在發展，此時副熱帶高壓脊線在30°—33°N左右，西脊點在140°E附近，“莫拉克”剛發展成熱帶風暴時位于副高西南側，在副高東南氣流的引導下向西北移動。5日08時—6日08時，副熱帶高壓西伸發展，受偏東氣流的引導，“莫拉克”向西北西移動。7日08時，副熱帶高壓西脊點在125°E附近，此時“莫拉克”位于副高西脊點的西南側，距離副熱帶高壓較遠。隨后副熱帶高壓東退減弱，“莫拉克”距離副熱帶高壓越來越遠，引導氣流也越來越弱，而此時原本已經減弱為熱帶低壓的“天鵝”進入北部灣后卻出乎意料地再次加強為熱帶風暴,由于“莫拉克”位于它的東北側，故西南氣流將“莫拉克”向北頂，而處在“莫拉克”東面的熱帶低壓（即后來發展成為0909號強熱帶風暴“艾濤”）又將其往南拽住，這讓處在兩個熱帶低值系統中間的“莫拉克”左右為難，3個低值系統相互牽制、影響，故在登陸臺灣前一直非常緩慢的向偏西方向移動。7日23時50分登陸臺灣后，兩個低值系統繼續牽制“莫拉克”，再加上受臺灣中央山脈和大陸地形的影響，致使“莫拉克”在登陸后9小時橫穿臺灣中部[2]。進入臺灣海峽后，“莫拉克”強度并未明顯減弱，由于缺少副熱帶高壓的引導力，同時牽制它的兩個低值系統仍然存在，“莫拉克”在其自身內力的作用下非常緩慢的向北移動，走走停停，停停走走，在臺灣海峽滯留時間長達近31小時才再次登陸福建。

圖3 2009年8月4—9日500 hPa高空形勢變化

圖4 2009年8月8—9日衛星云圖

3.2 強度變化成因分析

“莫拉克”于4日08時初形成熱帶風暴時，低層風場結構呈現不穩定性，以致定位較為困難，隨著其往西北方向移動，8月份較高的海溫和充沛的水汽，使得“莫拉克”能量不斷聚集，強度迅速達到臺風級別，5日14時云圖顯示“莫拉克”西半圓的環流加強，臺風中心處的深層對流亦顯著增加，源源不斷的水汽輸送給它，故風圈半徑不斷增大。從8日00時云圖可以看到，第一次在臺灣登陸后，“莫拉克”強度并未明顯減弱，具有龐大的臺風云系，且結構嚴重不對稱，南部由于仍然受強度很強的西南季風的影響，水汽不斷補充到“莫拉克”云系中，給予它不竭的動力，而北部由于臺灣地形結構對臺風中心區的破壞使得無法將南部的降水云系卷向北部，使得北部相對干燥而云少。進入臺灣海峽后，“莫拉克”的龐大云系仍然籠罩著臺灣上空，第二次在福建登陸后強度明顯減弱，從9日14時云圖可以看到，“莫拉克”云系開始變得松散，厚度也有所減弱，最終逐漸消散。

3.3 災害成因分析

臺風主要通過3種方式釀成災害：強風、暴雨和風暴潮。臺風登陸產生的強降水往往還會帶來泥石流、山體滑坡甚至瘟疫等次生災害[3]。看似普通型的臺風“莫拉克”卻包含了上述所有災害，給我國造成了重大的經濟和生命財產損失，尤其臺灣省受創最為嚴重。

圖5 2009年8月9—10日地面形勢

8月7日凌晨3點，“莫拉克”臺風的暴風圈便開始籠罩臺灣，各地風雨持續增大，當日23:45在臺灣花蓮市沿海登陸后，臺風南部受到西南季風的補充，對流強盛，同時受到地形影響（阻擋對流過山，地形抬升），雨主要下在南臺灣，所以臺灣天氣呈現“北部風強，南部雨大”的特點。在北部，近中心最大風速達33 m/s（12級）；在南部，最嚴重的屏東山區近3天來的累計雨量已超過1400 mm，所有沿海鄉鎮都遇到嚴重的淹水情形。當臺風出島后臺風南部環流依然籠罩在臺灣南部，加上出海后臺風逆時針掃過的環流也不斷從臺灣海峽掃到臺灣南部，致使南部水災嚴重。再者莫拉克移速極為緩慢，在臺灣島和臺灣海峽停留時間長，讓臺灣、福建、浙江持續籠罩在臺風的暴風圈內。9日16:20，臺風登陸福建北上后加速前進，但是在華南沿海形成了一個南南西、北北東的臺風低壓帶（見圖5），臺灣南部依然受西南季風影響，出現持續性的大暴雨。

因此，臺灣島的特殊地形、熱帶季風氣候以及“莫拉克”自身不對稱的云系結構、移速緩慢等因素的共同作用才致使臺灣持續出現強風暴雨天氣，進而引發洪澇、泥石流、山體滑坡等一系列災害。

4 相似路徑臺風分析

“莫拉克”屬于登陸北上型的臺風，分析1949年以來與其移動路徑較為相似的臺風共有4個，分別是6214號、6513號、7123號、0808號臺風，這4次臺風過程均對我國臺灣、華東地區有較大影響，伴隨有強降水和大風過程。分別對其特征和災情進行了分析,具有以下特點：（1）5個臺風均先登陸臺灣后再次登陸福建地區，且登陸福建時臺風中心最近風速均在30 m/s以上；（2）除0808號強臺風“鳳凰”外，其余發生時均在8—9月，有北方冷空氣和臺風低壓倒槽相結合，造成強降水天氣；（2）降水強度大，臺灣和華東沿海地區均有強風暴雨天氣，造成洪澇災害；（3）經濟損失和人員傷亡較為嚴重。尤其是6214號超強臺風使江蘇、浙江二省農田受災94.5萬hm2，倒房6.4萬間，死亡286人（見表1）。

表1 0908號臺風與相似路徑臺風比較

5 風暴增水分析

風暴增水即風暴潮，系指由強烈大氣擾動，如熱帶氣旋（臺風、颶風）、溫帶氣旋（寒流）等引起的海面異常升高現象。它具有數小時至數天的周期，疊加在天文潮位上；而風浪、涌浪具有數秒或十幾秒的周期，疊加在前兩者之上；由于三者的結合而引起的沿岸漲水，常常照成巨大災害，通常稱之為風暴潮災害或潮災[4]。

5.1“莫拉克”臺風增水類型分析

臺風增水過程大致可分為3類：標準型、波動型和混合型。判斷臺風的增水類型有利于做出準確的預報[5]（見圖6）。

圖6是本次臺風過程福建沿海驗潮站實測增水及風速曲線。從圖中可判斷這幾個站臺風增水曲線均屬于標準型。在6日18時之前，臺風距離站點較遠時水位緩慢升高處于“前兆增水”階段，風暴增水在40 cm以下，此后隨著臺風的逐漸臨近，水位急劇上漲形成明顯的峰值，即風暴增水的主體“暴潮主體”階段，隨后風暴增水處于阻尼振蕩的“余振”階段。

圖6 長門、平潭和廈門站增水及風速曲線圖

5.2 風暴增水與風速有關

從圖6可以看出，“莫拉克”影響期間3個驗潮站風速是隨著臺風的臨近而呈現逐漸增大的趨勢。在8日05時臺風即將入海前長門站和平潭站風速第一次達到最大，分別為16.3 m/s和25.7 m/s，長門站大風速在持續較長一段時間后逐漸減小，而平潭站風速在8日11時即臺風入海兩小時后第二次達到最大，為25.9 m/s，隨后才逐漸減小；廈門站風速也于8日11時達到最大，為12.5 m/s，而后隨著臺風的遠離，風速逐漸減小。

表2 0908號臺風影響潮位站最高潮位與最大增水比較

配合風暴增水曲線分析，3個驗潮站的風暴增水與風速的變化趨勢基本一致，“暴潮主體”階段基本對應于風速較大的時段。實測資料顯示,平潭站最大風速第一次出現在8日05時為25.7 m/s，最大增水出現在8日06時為115 cm；廈門站最大風速出現在8日11時為12.5 m/s，最大增水出現在8日10時為131 cm，兩站出現最大風速和最大增水時間間隔均不到1小時；長門站最大風速出現在8日05時為16.3 m/s，最大增水卻出現在8日21時為179 cm，出現最大風速和最大增水時間間隔16小時，經分析，長門站風速達到最大值后并不象其它兩站一樣立刻逐漸減小，而是維持較大風速近19小時后才減小，長門站處于“莫拉克”移動路徑的北方，因而在臺風強大風圈持續作用下，最大增水時間比最大風速出現時間自然有所滯后。

5.3 風暴增水與高潮位、浪高和強降雨有關

分析此次臺風影響其間的各測站高潮位與最大增水出現的時間先后順序（見表2）可知，水體達到最高潮位時對應的風暴增水并非是過程的最大增水，而出現最大增水時的潮位也未必達到最高潮位，即最高潮位并不一定是和過程最大增水同一時間出現。

實測資料顯示，臺風登陸臺灣島后對應平潭站的海面有效浪高達3.5—4.7 m，最大浪高達4.4—5.8 m，8日的日降雨量已達到52.8 mm，受特殊地形特征的影響，實測最大增水峰值出現在臺風即將進入臺灣海峽前后，對應“暴潮主體”階段的最大浪高平均為5.0 m。可見大浪和強降雨也是助長潮位急劇上漲的重要因素。

5.4 風暴增水與移動路徑、臺風強度有關

比較各驗潮站本次過程最大增水出現的時間發現，位于“莫拉克”行進路徑一側的平潭站、崇武站、廈門站和東山站最大增水時間分別出現在8日06時、09時、10時和11時，時間間隔很短。這個時間段正好在臺風離島進入臺灣海峽（08日09時）前后兩三個小時的范圍內，且此時間段強度并未因登陸臺灣而減弱的“莫拉克”臺風正在以非常緩慢的速度北行。對比分析臺風的離島時間與驗潮站最大增水出現時間，過程最大增水基本都出現在臺風離島前后的2—3個小時里，這一現象表明風暴增水除了和海峽地形有關外，與臺風的移動路徑、臺風強度也有非常大的聯系。

6 小結

（1）0908號臺風“莫拉克”具有路徑復雜、移速緩慢、生命史長、強度強、雨量大、災害重和兩次登陸等特點；

（2）臺灣島特殊地形、強大的西南氣流以及“莫拉克”自身不對稱的云系結構等因素共同作用致使臺灣持續出現強風暴雨天氣，進而引發嚴重災害；

（3）“莫拉克”臺風影響過程中福建沿海海洋站增水曲線屬于“標準型”，即有明顯的前兆增水、暴潮主體和余振三個階段；

（4）“莫拉克”臺風驗潮站增水與高潮位、風速和大風持續時間以及浪高等因素有關，最大增水出現時間與臺風的移動路徑也有非常大的聯系，且部分驗潮站過程最大增水值出現在臺風離島即進入臺灣海峽前后。

[1]于蕓,吳曉峰,徐莉莉等.0513號臺風“泰利”特征分析[J].海洋預報,2009,26(2):89-94.

[2]羅哲賢,陳聯壽.臺灣島地形對臺風移動路徑的作用[J].大氣科學,1995,19(6):702-706.

[3]婁偉平,吳利紅,鄧盛蓉等.0513號臺風“泰利”災害成因及特征分析[J].災害學,2006,21(2):86-89.

[4]沙文鈺.風暴潮、海浪數值預報[M].北京:海洋出版社,2004:22-26.

[5]王欣睿,孫波濤,陳強等.0606號臺風“派比安”風暴潮特征分析與總結[J].海洋預報,2008,25(2):99-105.

Analysis of features and storm surge of typhoon“ Morakot”（0908）

WU Yuan-feng

(Fujian Marine Forecasts，Fujian，Fuzhou 350003 China)

Based on the analysis of high circumfluence,satellite cloud maps and disaster causes of 0908 typhoon“Morakot”,this paper reveals that typhoon“Morakot”has the characteristics of complex routing,low speeding,long lasting,high intensity,heavy rainfall,severe disaster and twice landing.The compound systems of subtropical high tropical storm“Goni”,tropical depression,and the special terrain of Taiwan island have important impacts on the moving path,moving velocity,intensity variation of“Morakot”.At the same time through the analysis of storm surge elevation during typoon“Morakot”period,it can help summarize the forecast experiences,and provide references for forecast accuracy in the future.

Morakot;Taiwan Strait;Subtropical High;Storm Surge

P444

A

1003-0239（2011）04-0006-08

2010-10-28

吳元鋒（1984-），男，助理工程師，主要從事海洋環境預報工作。E-mail：wyf0816@163.com