2010年登陸福建漳浦縣臺(tái)風(fēng)的風(fēng)暴潮特征分析

萬(wàn)艷

（福建省海洋預(yù)報(bào)臺(tái)，福建福州350003）

2010年登陸福建漳浦縣臺(tái)風(fēng)的風(fēng)暴潮特征分析

萬(wàn)艷

（福建省海洋預(yù)報(bào)臺(tái)，福建福州350003）

2010年連續(xù)三個(gè)臺(tái)風(fēng)在福建漳浦縣登陸，創(chuàng)造了一年登陸當(dāng)?shù)嘏_(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)的新紀(jì)錄，并引發(fā)了嚴(yán)重風(fēng)暴潮災(zāi)害。本文對(duì)比分析了三個(gè)臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮特征，結(jié)果表明：（1）三個(gè)臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮都具有開闊海域增水特征，最大增水出現(xiàn)在右半圓，并向兩邊遞減；最大增水時(shí)空分布與臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑和海岸地形相關(guān)，在南路“鲇魚”和“獅子山”登陸后的偏南風(fēng)作用下，灣口朝南的浮頭灣出現(xiàn)過(guò)程最大增水，出現(xiàn)時(shí)間在臺(tái)風(fēng)登陸后；東路“凡亞比”臺(tái)風(fēng)在穿過(guò)臺(tái)灣島靠近沿海過(guò)程中，持續(xù)增強(qiáng)的偏東風(fēng)，使灣口朝東的九龍江口出現(xiàn)最大增水，出現(xiàn)時(shí)間為臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)刻；最大增水與臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)的強(qiáng)度成正比；（2）東路的臺(tái)風(fēng)引發(fā)的增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)進(jìn)入臺(tái)灣海峽后，各站最大增水峰出現(xiàn)時(shí)間集中且明顯；南路臺(tái)風(fēng)引發(fā)增水出現(xiàn)時(shí)間較早，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最大增水峰不明顯，過(guò)程最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸后的局部區(qū)域。

臺(tái)風(fēng)；漳浦縣；風(fēng)暴潮；特征

1 引言

福建省位于我國(guó)東南沿海，處于西北太平洋臺(tái)風(fēng)的主要移動(dòng)路徑上，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害頻發(fā)；由于臺(tái)灣海峽“狹管效應(yīng)”的作用，臺(tái)風(fēng)暴潮災(zāi)害尤其嚴(yán)重。據(jù)國(guó)家海洋局歷年海洋災(zāi)害公報(bào)統(tǒng)計(jì)，近十年來(lái)，福建省因風(fēng)暴潮災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失453.43億元，死亡（含失蹤）人口541人。近30年來(lái)，針對(duì)福建省臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮的特征分析、數(shù)值模擬和預(yù)報(bào)技術(shù)已有大量的研究基礎(chǔ)。吳培木等[1]開展了臺(tái)灣海峽臺(tái)風(fēng)暴潮非線性數(shù)值計(jì)算研究，王喜年、劉金芳等[2-3]分析了福建及周邊沿海風(fēng)暴潮特點(diǎn)，張文舟等[4]綜合分析了4種路徑影響福建沿海的臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮特征，謝燕雙等[5-6]通過(guò)數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析了臺(tái)風(fēng)參數(shù)變化對(duì)福建沿岸臺(tái)風(fēng)增水的影響，這些研究為福建省臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)奠定了理論基礎(chǔ)，提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)隨著全球變暖[7]，熱帶氣旋在生成、路徑、登陸等方面特點(diǎn)也逐漸發(fā)生變化[8-10]。特別是2010年五個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸福建，其中有三個(gè)臺(tái)風(fēng)（“獅子山”、“凡亞比”和“鲇魚”）登陸福建漳浦縣，創(chuàng)造了一年登陸當(dāng)?shù)嘏_(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)的新紀(jì)錄，也給當(dāng)?shù)匮睾５貐^(qū)造成了嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害，尤其是1013號(hào)臺(tái)風(fēng)“鲇魚”重創(chuàng)漳浦縣，造成直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)18.7億元。本文分析了三個(gè)不同天氣背景、移動(dòng)路徑、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度且在同一地方登陸的臺(tái)風(fēng)的風(fēng)暴潮特征，為今后的風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)和防御提供借鑒。

2 資料來(lái)源

本文采用了中央氣象臺(tái)網(wǎng)站發(fā)布的“獅子山”、“凡亞比”和“鲇魚”實(shí)時(shí)臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)、福建省水文局的舊鎮(zhèn)和石碼站逐時(shí)潮位數(shù)據(jù)，以及國(guó)家海洋局廈門和東山海洋站逐時(shí)潮位和風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)，各觀測(cè)站點(diǎn)位置見圖1。

3 實(shí)況

3.1 臺(tái)風(fēng)概況

1006號(hào)熱帶風(fēng)暴“獅子山”于8月29日02時(shí)在西北太平洋上生成，生成后先緩慢向西北方向移動(dòng)，30日10時(shí)轉(zhuǎn)向偏東方向移動(dòng)，31日23時(shí)轉(zhuǎn)向西偏北方向移動(dòng)，并于9月2日06時(shí)50分前后在省漳浦縣沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力為9級(jí)（23 m/s），中心最低氣壓為990 hPa，登陸后“獅子山”以每小時(shí)10—15 km的速度向西偏北方向移動(dòng)。

1011號(hào)臺(tái)風(fēng)“凡亞比”于9月15日20時(shí)在臺(tái)灣花蓮東南約680 km的海面上生成，生成后向偏北方向移動(dòng)，17日18時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，開始轉(zhuǎn)向偏西方向移動(dòng)，18日16時(shí)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，臨近臺(tái)灣島時(shí)降為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，19日09時(shí)在臺(tái)灣花蓮登陸，20日07時(shí)在漳浦縣登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有12級(jí)（35 m/s），登陸后“凡亞比”沿著海岸向南進(jìn)入廣東省。

1013號(hào)臺(tái)風(fēng)“鲇魚”于10月13日20時(shí)在西北太平洋上生成，生成后向西偏北方向移動(dòng)，16日20時(shí)轉(zhuǎn)向偏西方向移動(dòng)，加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，穿過(guò)菲律賓后轉(zhuǎn)向偏北方向移動(dòng)，并加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，22日21時(shí)減弱為臺(tái)風(fēng)，23日12時(shí)前后在漳浦縣登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有13級(jí)（38 m/s），登陸后“鲇魚”繼續(xù)向偏北方向移動(dòng)（見圖1）。

圖1 臺(tái)風(fēng)路徑及觀測(cè)站點(diǎn)示意圖

3.2 風(fēng)暴潮實(shí)況

“獅子山”登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力為9級(jí)，在其影響期間，福建全省沿海風(fēng)暴增水較小，風(fēng)暴增水最大值出現(xiàn)在舊鎮(zhèn)站（44 cm，見表1），各站都沒有出現(xiàn)超過(guò)當(dāng)?shù)鼐涑蔽坏母叱蔽唬弧胺瞾啽取睆?qiáng)度強(qiáng)于“獅子山”，受其影響，19日12時(shí)開始，福建南部沿海出現(xiàn)40—50 cm的風(fēng)暴增水，廈門、石碼兩個(gè)潮位站的增水峰極值超過(guò)了100 cm，最大增水出現(xiàn)在石碼站（118 cm），各站沒有出現(xiàn)超警戒潮位現(xiàn)象；“鲇魚”登陸時(shí)臺(tái)風(fēng)中心附近風(fēng)力有13級(jí)，是三個(gè)登陸臺(tái)風(fēng)中強(qiáng)度最強(qiáng)的，引起的增水也是最大的，受其影響，22日0時(shí)開始，福建南部沿海出現(xiàn)40—80 cm的風(fēng)暴增水，石碼、舊鎮(zhèn)站的增水峰極值大于100 cm，最大增水出現(xiàn)在舊鎮(zhèn)站（166 cm）。“鲇魚”影響期間恰逢天文大潮期，石碼、舊鎮(zhèn)站分別在10月23日13時(shí)和10月22日13時(shí)出現(xiàn)超警戒6 cm和2 cm的高潮位，東山站也在10月22日12時(shí)達(dá)到當(dāng)?shù)鼐涑蔽痪€。

表1 臺(tái)風(fēng)期間沿海潮位站風(fēng)暴潮情況（基面：黃零）

4 臺(tái)風(fēng)暴潮特征

4.1 風(fēng)暴增水時(shí)空分布特征

對(duì)于開闊海域登陸的臺(tái)風(fēng)，最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)行進(jìn)右側(cè)的最大風(fēng)速半徑附近，往外圍逐漸減小；臺(tái)風(fēng)左側(cè)增水較小，往外圍增水急劇減小，甚至出現(xiàn)負(fù)增水（即風(fēng)暴減水）；最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸前后[11]。受臺(tái)灣島地形作用影響，福建沿海臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮特征與開闊海域有差異，依據(jù)前人研究[4]，本文2010年登陸漳浦縣的三個(gè)臺(tái)風(fēng)均可歸為“穿過(guò)臺(tái)灣海峽南部或臺(tái)灣海峽以南在廣東東部至福建漳浦一帶正面登陸”類型的臺(tái)風(fēng)。根據(jù)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑差異進(jìn)一步分為兩類，“獅子山”和“鲇魚”為南路，“凡亞比”為東路。

圖2 “凡亞比”影響期間石碼站增水和廈門站風(fēng)序列曲線

三個(gè)臺(tái)風(fēng)的增水空間分布類似于開闊海域，最大增水都出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)中心右半圓區(qū)域，增水幅度向兩側(cè)遞減，但最大增水空間分布位置有所不同，南路“獅子山”和“鲇魚”程最大增水出現(xiàn)在舊鎮(zhèn)站，東路“凡亞比”最大增水出現(xiàn)在石碼站；從時(shí)間分布上看（見表1），“獅子山”和“鲇魚”分別在登陸后2 h和5 h出現(xiàn)最大增水，“凡亞比”在登陸時(shí)出現(xiàn)最大增水，這與臺(tái)風(fēng)行進(jìn)路徑和海岸地形密切相關(guān)。石碼站位于九龍江入海口，九龍江自西向東流入廈門灣；廈門站位于廈門灣中南部，廈門灣灣口東南朝向，有利于該海域風(fēng)暴增水的風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng)。就“凡亞比”而言，在其離開臺(tái)灣島向漳浦縣靠近過(guò)程中，廈門灣風(fēng)力持續(xù)增強(qiáng)，風(fēng)向從東北風(fēng)逐漸轉(zhuǎn)為東南風(fēng)（見圖5），臺(tái)灣海峽的海水在向岸風(fēng)的作用下，傳入廈門灣并堆積，廈門站和石碼站在臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)出現(xiàn)最大增水。舊鎮(zhèn)站位于浮頭灣的灣頂，浮頭灣是一個(gè)灣口朝南的狹長(zhǎng)海灣，偏南風(fēng)有利于該海域的增水。以“鲇魚”和“獅子山”為例，在其登陸漳浦以后向偏北方向移動(dòng)過(guò)程中，風(fēng)向從偏東風(fēng)逐漸轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)后（見圖3—4，因缺石碼站風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，通過(guò)廈門和東山站數(shù)據(jù)判斷），在偏南風(fēng)作用下，舊鎮(zhèn)站在“鲇魚”登陸后5 h出現(xiàn)最大增水。

圖3 “獅子山”影響期間舊鎮(zhèn)站增水和廈門、東山站風(fēng)序列曲線（圖中上部為廈門站，下部為東山站）

圖4 “鲇魚”影響期間舊鎮(zhèn)站增水和廈門、東山站風(fēng)序列曲線（圖中上部為廈門站，下部為東山站）

圖5 “獅子山”影響期間各站增水曲線

4.2 風(fēng)暴增水曲線特征

由圖5—7可見，南路“獅子山”影響期間，各站增水不明顯，增水幅度均小于50 cm，主振不明顯，其中舊鎮(zhèn)站在臺(tái)風(fēng)登陸后2 h出現(xiàn)增水局部激振。東路“凡亞比”二次登陸福建南部沿海前13 h即在臺(tái)風(fēng)離開臺(tái)灣島時(shí)，福建沿海出現(xiàn)明顯風(fēng)暴增水現(xiàn)象，各站增水在臺(tái)風(fēng)登陸前后2 h達(dá)到最大，增水主振出現(xiàn)時(shí)間集中且明顯。這種現(xiàn)象與臺(tái)灣島地形對(duì)臺(tái)風(fēng)起阻擋作用有關(guān)，當(dāng)臺(tái)風(fēng)進(jìn)入臺(tái)灣海峽，大風(fēng)區(qū)主要位于臺(tái)灣海峽南部，臺(tái)風(fēng)后部為西南或偏南風(fēng)，大風(fēng)驅(qū)使大量海水從海峽南部進(jìn)入海峽，海峽北部為較小的東北、偏東風(fēng)，使小部分海水從海峽北部進(jìn)入，加上海峽北窄南寬，使海水在海峽中堆積[4]。南路“鲇魚”從臺(tái)灣海峽南部北上登陸福建，登陸前34 h福建沿海就出現(xiàn)明顯風(fēng)暴增水現(xiàn)象，增水曲線呈振蕩形式，振幅為50 cm，周期約12 h；該類臺(tái)風(fēng)在自南向北移動(dòng)過(guò)程中，臺(tái)風(fēng)右半圓的偏南風(fēng)將南海水向臺(tái)灣海峽輸送，促使海水在海峽中堆積。相對(duì)而言，東路臺(tái)風(fēng)引發(fā)的增水主要出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)進(jìn)入臺(tái)灣海峽后，各站最大增水峰出現(xiàn)時(shí)間集中且明顯；南路臺(tái)風(fēng)引發(fā)增水出現(xiàn)時(shí)間較早，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最大增水峰不明顯，過(guò)程最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸后的局部區(qū)域。

由單站增水曲線（見圖2—4）可見，三個(gè)臺(tái)風(fēng)影響期間，舊鎮(zhèn)站的增水曲線都具有單增水峰特征，增水峰極值出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸后2—8 h；南路“獅子山”和“鲇魚”影響期間廈門、東山站、石碼站為震蕩增水過(guò)程；而東路“凡亞比”影響期間廈門、東山、石碼、舊鎮(zhèn)站的增水曲線為單增水峰，是典型的臺(tái)風(fēng)增水過(guò)程，增水曲線表現(xiàn)為前期增水不明顯，隨著臺(tái)風(fēng)靠近出現(xiàn)一個(gè)急劇增水的峰值，之后水位緩慢回落，該過(guò)程與風(fēng)速的變化過(guò)程基本一致（見圖2）。

5 小結(jié)

（1）與在理想開闊海域正面登陸臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮特征相似，2010年登陸漳浦三個(gè)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)暴潮最大增水都出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)行進(jìn)的右半圓區(qū)域，但由于臺(tái)風(fēng)路徑差異和臺(tái)灣島地形作用，最大增水出現(xiàn)的位置和時(shí)間不同，灣口朝南的海灣在其南側(cè)登陸并在登陸后西行或北上臺(tái)風(fēng)的偏南風(fēng)作用下有利于風(fēng)暴潮增水，最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸后的幾個(gè)小時(shí)；灣口朝東的海灣在其南側(cè)登陸臺(tái)風(fēng)的偏東風(fēng)作用下有利于風(fēng)暴潮增水，最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)或登陸前幾個(gè)小時(shí)。根據(jù)臺(tái)風(fēng)路徑和沿海地形特點(diǎn)，臺(tái)風(fēng)登陸后的幾個(gè)小時(shí)仍可能是風(fēng)暴潮災(zāi)害防御的重要時(shí)期；

（2）東路的臺(tái)風(fēng)引發(fā)的增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)進(jìn)入臺(tái)灣海峽后，各站最大增水峰出現(xiàn)時(shí)間集中且明顯，可預(yù)報(bào)性較強(qiáng)；南路臺(tái)風(fēng)引發(fā)增水出現(xiàn)時(shí)間較早，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最大增水峰不明顯，過(guò)程最大增水出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸后的局部區(qū)域，預(yù)報(bào)難度大；

圖6 “凡亞比”影響期間各站增水曲線

圖7 “鲇魚”影響期間各站增水曲線

（3）三個(gè)臺(tái)風(fēng)影響期間，舊鎮(zhèn)站的增水曲線都具有單增水峰特征，增水風(fēng)極值出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)登陸后幾個(gè)小時(shí)；南路“獅子山”和“鲇魚”影響期間廈門、東山站、石碼站為振蕩增水過(guò)程；而東路“凡亞比”影響期間各潮位站的增水曲線均為單增水峰，具有典型的臺(tái)風(fēng)增水過(guò)程，具有明顯的“初振”、“主振”和“余振”特征。

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Characteristics analysis of typhoon storm surge landed in Zhangpu county of Fujian in 2010

WAN Yan
(Fujian Marine Forecasts，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350003 China)

Three typhoons landed consecutively in Zhangpu County,Fujian Province in 2010,which created a new record of the number of local typhoon landing,and caused sever storm surge disasters.The characteristics of three typhoon storm surges are analyzed.The results show that the water level increase occurred in the open sea for all of three storm surges.The largest water run-up appeared in the right semicircle,and gradually decreased on the both two sides.The spatial and temporal distribution of the maximum water level increase was related to the typhoon moving path and the coastal morphology.After typhoon Megi and Shizishan landing from the south path,the largest run-up in the water level increasing process which emerged after the typhoon landing appeared in the Futou bay with its mouth towards the south under the action of south wind.Whereas,in the process of typhoon Fanyabi from the east path passing through Helena island of Taiwan and approaching to the coast,under the effect of enhancing east wind the maximum increase of water level appeared at the estuary of Jiulong River with its mouth towards east at the moment of the typhoon landing.It is noticeable that the largest run-up is proportional to the typhoon landing intensity.

typhoon;Zhangpu County;storm surge;characteristics

book=302,ebook=302

P444

：A

：1003-0239（2012）05-0017-06

2012-04-16

萬(wàn)艷（1979-），女，工程師，主要從事海洋預(yù)報(bào)、海洋管理工作。E-mail:wanyanfj@163.com