影響富陽的臺風(fēng)統(tǒng)計特征分析

尹躍虎 張日佳 姜 盈 朱建鋼 葉傳偉

(富陽市氣象局，浙江富陽311400)

0 引言

富陽位于浙江省西北部，滬杭甬“金三角”交匯點，屬杭州市轄縣級市，臺風(fēng)是影響富陽最嚴重的自然災(zāi)害之一。隨著全球氣候變暖等影響，臺風(fēng)災(zāi)害頻發(fā)，損失越來越嚴重，已經(jīng)成為制約富陽經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的一個“瓶頸”因素。近年來，隨著中尺度自動氣象站的相繼建立，全市境內(nèi)，不同地形分布的觀測網(wǎng)已初步形成，對研究不同路徑、不同環(huán)境條件下臺風(fēng)影響的風(fēng)、雨分布已有可能。而臺風(fēng)氣候研究是開展臺風(fēng)研究和提高預(yù)報服務(wù)水平的重要基礎(chǔ)性工作，近年來受到越來越廣泛的重視。許多學(xué)者［1－4］對全國、全省等大范圍的臺風(fēng)氣候特征進行了分析研究，取得了一些重要成果，而對于小范圍的臺風(fēng)氣候研究卻較少涉及。本文針對富陽這個小范圍區(qū)域，對影響富陽臺風(fēng)氣候特征進行分析，為提高當?shù)嘏_風(fēng)短期氣候預(yù)測準確率，為政府開展防災(zāi)減災(zāi)工作提供一定的參考依據(jù)。

1 影響臺風(fēng)定義和使用的資料

本文將底層近中心最大風(fēng)力≥8級的熱帶氣旋統(tǒng)稱為臺風(fēng)。定義由臺風(fēng)單獨或與其它天氣系統(tǒng)共同作用造成富陽極大風(fēng)速≥17.2 m·s－1(8級)或過程降雨量≥30 mm，為影響富陽的臺風(fēng);定義由臺風(fēng)單獨或與其它天氣系統(tǒng)共同作用造成富陽極大風(fēng)速≥17.2 m·s－1(8級)且過程降雨量≥100 mm，或過程降雨量﹤100 mm但極大風(fēng)速≥24.5 m·s－1(10級)為影響富陽的災(zāi)害臺風(fēng)，列入統(tǒng)計。

使用的資料為中國氣象局1955—2010年西北太平洋熱帶氣旋年鑒資料和歷年富陽人工觀測站以及近幾年富陽市自動氣象站的雨量、大風(fēng)資料。

2 影響臺風(fēng)的時間特征

2.1 年際變化特征

1955—2010年富陽共有73個影響臺風(fēng)，平均每年1.3個。其中過程雨量≥50 mm的臺風(fēng)45次，最大風(fēng)力≥8級有31次，過程雨量≥50 mm且最大風(fēng)力≥8級的有22次。從年代分布分析，20世紀50年代年均2.0次，60年代1.7次，70年代1.5 次，80 年代 1.1 次，90 年代 0.9次，2000年以后年均1.1次。由此可見，70年代以前為臺風(fēng)影響高峰期;80年代以后為臺風(fēng)影響低發(fā)期。

在56 a中出現(xiàn)影響臺風(fēng)的年份有39 a，占69.6%;沒有出現(xiàn)影響臺風(fēng)的年份有17 a，為30.4%，因此約有3/10的年份不會出現(xiàn)影響臺風(fēng)。影響臺風(fēng)達4次的為最多影響臺風(fēng)年份，共有1 a，占1.8%，出現(xiàn)3次的年份有9 a，占16.1%，出現(xiàn)2次的年份有10 a，占17.9%，出現(xiàn)1次的年份有19 a，占33.9%。出現(xiàn)3次以上影響臺風(fēng)的年份并不多，共有 10 a，占17.9%，而且大多出現(xiàn)在臺風(fēng)影響高峰期的70年代以前(見圖1)。

圖1 影響富陽臺風(fēng)年際變化

2.2 月際變化特征

統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，富陽影響臺風(fēng)出現(xiàn)在5—10月(按出現(xiàn)最大日雨量的日期為準)，其他月份無影響臺風(fēng)發(fā)生。5，6和10月發(fā)生次數(shù)極少，56 a中分別出現(xiàn)1，3和4次，占全部影響臺風(fēng)的1.4%，4.1%和5.5%，5和 6月的 4次臺風(fēng)登陸地點在廣東、福建或臺灣，位置偏南，僅出現(xiàn)一般性暴雨天氣，10月份影響的4次臺風(fēng)中有2次出現(xiàn)暴雨和大暴雨，且出現(xiàn)8級以上大風(fēng);高發(fā)月份依次為8，9和7月，分別出現(xiàn)31，22和12次，占全部影響臺風(fēng)的42.5%，30.1%和16.4%，3個月合計出現(xiàn)65次，占全部影響臺風(fēng)的89.0%(見圖2)。因此，富陽市6月份以前影響的臺風(fēng)由于位置偏南，影響并不明顯;進入7月份，臺風(fēng)影響趨于頻繁，且影響嚴重，7，8和9月為防臺的關(guān)鍵時期。

圖2 影響富陽臺風(fēng)月際變化

3 影響臺風(fēng)風(fēng)雨災(zāi)害時空特征

3.1 臺風(fēng)暴雨

影響臺風(fēng)中出現(xiàn)日雨量≥50 mm暴雨的次數(shù)為34次，出現(xiàn)次數(shù)最多的是8月份，有14次，其次是9月份，有10次;日雨量≥100 mm大暴雨的次數(shù)為11次，出現(xiàn)次數(shù)最多的仍是8月份，有6次，其次是9月份，有3次;日雨量≥200mm特大暴雨的次數(shù)為3次，出現(xiàn)在8和9月，分別為2次和1次。從降水強度看，不但8，9月出現(xiàn)的影響臺風(fēng)最多，而且大暴雨和特大暴雨也大部分出現(xiàn)在這兩個月中，由于降水集中，特別容易引發(fā)臺澇災(zāi)害。

對2004年以后10個影響臺風(fēng)的雨量地理分布進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)大雨量中心有3個:一是沿富春江東南部的龍門、靈橋、漁山一線;二是西部的洞橋和淥渚一帶;三是北部的高橋附近(見圖3)。

圖3 富陽影響臺風(fēng)雨量地理分布(單位:mm)

3.2 臺風(fēng)大風(fēng)

影響臺風(fēng)中出現(xiàn)極大風(fēng)速≥8級的次數(shù)為31次，出現(xiàn)次數(shù)最多的是8月份，有17次，其次是9月份，有10次;極大風(fēng)速≥10級的次數(shù)為7次，出現(xiàn)次數(shù)最多的仍是8月份，有5次，其次是7和9月份，各有1次。

風(fēng)力地理中心主要有2個:一是北部的高橋鎮(zhèn)千家村、受降鎮(zhèn)、春建鄉(xiāng)、東洲街道富陽、里山鎮(zhèn)以及富春街道一帶;二是南部的上官鄉(xiāng)、常安鎮(zhèn)和常綠鎮(zhèn)等地。而西部的萬市鎮(zhèn)和東部的大源鎮(zhèn)風(fēng)力較小(圖4)。由此可見，北部地區(qū)為臺風(fēng)大風(fēng)防范重點。

圖4 富陽影響臺風(fēng)大風(fēng)地理分布(單位:m/s)

另外，日雨量≥100 mm且極大風(fēng)速≥8級的次數(shù)8，9和10月分別出現(xiàn)6，3和1次，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)100 mm以上大暴雨的影響臺風(fēng)基本上會出現(xiàn)8級以上大風(fēng)，11次中只有1次沒有出現(xiàn)大風(fēng)，出現(xiàn)在7月份。因此，日雨量只要出現(xiàn)大暴雨，洪澇災(zāi)害和大風(fēng)災(zāi)害往往同時出現(xiàn)，造成重大財產(chǎn)或人員損失。

4 影響臺風(fēng)源地

將臺風(fēng)源地分為4個區(qū)域:Ⅰ區(qū)為菲律賓以東洋面生成區(qū)，范圍為 5°N ～20°N，122°E ～140°E;Ⅱ區(qū)為關(guān)島附近及以東洋面生成區(qū)，范圍為5°N ～20°N，140°E ～165°E;Ⅲ區(qū)為南海生成區(qū);Ⅳ區(qū)為琉球群島附近的近海生成區(qū)(見圖5)。

圖5 富陽影響臺風(fēng)源地分布

富陽影響臺風(fēng)以菲律賓附近及以東洋面的Ⅰ區(qū)(35個)為最多，其次為關(guān)島附近及以東洋面的Ⅱ區(qū)(31個)。Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)分別占總影響臺風(fēng)數(shù)的47.9%和42.5%，兩區(qū)平均每年有1.2個影響臺風(fēng)。Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)均較少，分別只有2個和5個，僅占全部影響臺風(fēng)的2.7%和6.8%。另外，重點對16個產(chǎn)生重大臺風(fēng)災(zāi)害的影響臺風(fēng)源地進行分析發(fā)現(xiàn)，16個臺風(fēng)的發(fā)生源地均為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)，其中Ⅱ區(qū)9個，Ⅰ區(qū)7個，2000年以前災(zāi)害臺風(fēng)源地主要為Ⅱ區(qū)，2004年以后源地為Ⅰ區(qū)的災(zāi)害臺風(fēng)明顯增多，5個災(zāi)害臺風(fēng)的源地均為Ⅰ區(qū)，因此，對這兩個區(qū)域生成的臺風(fēng)應(yīng)引起高度重視，加強監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警和災(zāi)害防范工作。

5 影響臺風(fēng)路徑與影響程度

富陽影響臺風(fēng)，根據(jù)其移動路徑分為4類，分別是東路、西路、中路和其它路徑。

5.1 東路臺風(fēng)

1)由Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ區(qū)域入關(guān)鍵區(qū)，且必須在Ⅰ，Ⅳ區(qū)域出海或北上;2)由Ⅰ區(qū)入?yún)^(qū)，但在Ⅱ區(qū)出界北上的(見圖6a)。

根據(jù)對73個富陽影響臺風(fēng)路徑進行分析，屬于東路臺風(fēng)的有25個，占全部臺風(fēng)的34.2%，平均每年0.4個，其中9次臺風(fēng)出現(xiàn)8級以上大風(fēng)，8次臺風(fēng)過程雨量在100 mm以上，特別是5次臺風(fēng)風(fēng)力8級以上且雨量在100 mm以上，產(chǎn)生重大臺風(fēng)災(zāi)害。從16個災(zāi)害臺風(fēng)分析，有6個臺風(fēng)屬于東路臺風(fēng)。因此，東路臺風(fēng)對富陽影響較大，25次臺風(fēng)中有6次產(chǎn)生重大災(zāi)害，占全部東路影響臺風(fēng)24%。

圖6 影響富陽臺風(fēng)路徑(a:東路，b:西路，c:中路)

另外，對自動站雨量分析發(fā)現(xiàn)，東路臺風(fēng)雨量分布特點為東北部向西南部依次減小。圖7a為2009年8號“莫拉克”臺風(fēng)降水分布，高橋、靈橋、龍門、永昌、萬市在250 mm以上;淥渚、胥口、場口等地在200 mm以下。因此，東路臺風(fēng)影響時，富陽市東部和北部地區(qū)的降水是防范重點。

圖7 a 東路影響臺風(fēng)雨量分布(單位:mm)

5.2 西路臺風(fēng)

1)由Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ區(qū)域入關(guān)鍵區(qū)，且必須在Ⅱ，Ⅲ區(qū)域出界或北上的;2)由Ⅱ區(qū)入?yún)^(qū)，但在Ⅰ區(qū)出海或北上的(見圖6b)。

73個影響臺風(fēng)中西路臺風(fēng)最多，達26個，占全部臺風(fēng)的35.6%，平均每年0.5個，其中11次臺風(fēng)出現(xiàn)8級以上大風(fēng);2次臺風(fēng)過程雨量在100 mm以上;1次臺風(fēng)風(fēng)力8級以上且雨量在100 mm以上。由此可見，西路臺風(fēng)容易出現(xiàn)大風(fēng)，42.3%的西路臺風(fēng)會產(chǎn)生8級以上大風(fēng)，但出現(xiàn)大暴雨的可能性較小，僅占西路臺風(fēng)的7.7%。從16個災(zāi)害臺風(fēng)分析，只有1個臺風(fēng)屬于西路臺風(fēng)(2004年14號“云娜”臺風(fēng))。由此可見，西路臺風(fēng)對富陽影響相對較小，26次臺風(fēng)中只有1次產(chǎn)生重大災(zāi)害，僅占全部西路影響臺風(fēng)的3.8%。但由于西路臺風(fēng)出現(xiàn)8級以上大風(fēng)的幾率大，達42.3%，因此，對該類臺風(fēng)的預(yù)報服務(wù)中防風(fēng)工作仍應(yīng)引起高度重視。

西路臺風(fēng)和東路臺風(fēng)相比，雨量明顯偏少，分布特點為我市中部和北部偏大，東北部和西南部偏小。圖7b為2007年13號“韋帕”臺風(fēng)降水分布，其中鹿山街道、洞橋鎮(zhèn)為雨量中心，里山鎮(zhèn)、場口鎮(zhèn)雨量較小。

圖7 b 西路影響臺風(fēng)雨量分布(單位:mm)

5.3 中路臺風(fēng)

規(guī)定臺風(fēng)進入 29°N ～ 30.5°N，119°E ～120.5°E區(qū)域的為中路(見圖6c)。

中路臺風(fēng)12個，占全部影響臺風(fēng)的16.7%，平均每年0.2個，其中8次臺風(fēng)出現(xiàn)8級以上大風(fēng)(其中10級以上就有5次)，8次臺風(fēng)過程雨量在100 mm以上，7次臺風(fēng)風(fēng)力8級以上且雨量在100 mm以上。由此可見，中路臺風(fēng)對富陽市影響最大，66.7%的中路臺風(fēng)會產(chǎn)生8級以上大風(fēng)，41.7%的中路臺風(fēng)會產(chǎn)生10級以上大風(fēng)，66.7%的中路臺風(fēng)過程雨量會達到大暴雨，58.3%的中路臺風(fēng)風(fēng)力8級以上且雨量在100 mm以上(特別有33.3%的中路臺風(fēng)風(fēng)力10級以上且雨量在100 mm以上，產(chǎn)生巨大損失)。

從16個災(zāi)害臺風(fēng)分析，有9個臺風(fēng)屬于中路臺風(fēng)，占16個災(zāi)害臺風(fēng)的56.3%。

中路臺風(fēng)降雨強度最大，分布特點也為東部向西部依次減小，湖源為雨量中心，平均雨量在130 mm以上。富陽、場口以東平均在100 mm以上;新登以西的龍羊山區(qū)稍小，在80 mm以下。圖7c為2007年13號“卡努”臺風(fēng)降水分布。

因此，雖然中路臺風(fēng)數(shù)量不算多，但對富陽影響特別巨大，只要臺風(fēng)進入該區(qū)域，相當于中心經(jīng)過富陽，往往產(chǎn)生重大影響，12個中路臺風(fēng)中有9次產(chǎn)生重大災(zāi)害，占全部中路影響臺風(fēng)75%，日常工作中對該路臺風(fēng)的預(yù)報服務(wù)應(yīng)作為臺風(fēng)防范中的重中之重。

圖7 c 中路影響臺風(fēng)雨量分布(單位:mm)

5.4 其它臺風(fēng)

不符合以上3類臺風(fēng)路徑但對富陽有影響的臺風(fēng)為其它路徑。影響臺風(fēng)中屬于其它路徑的有10個，占全部臺風(fēng)的13.7%，其中2次臺風(fēng)出現(xiàn)8級以上大風(fēng)(未出現(xiàn)10級大風(fēng))，2次臺風(fēng)過程雨量在100 mm以上，未出現(xiàn)風(fēng)力8級以上且雨量在100 mm以上的臺風(fēng)。從16個災(zāi)害臺風(fēng)分析，沒有臺風(fēng)屬于其它路徑臺風(fēng)。因此，該類路徑臺風(fēng)對富陽影響不大。

6 影響臺風(fēng)強度、登陸地點與影響程度

以臺風(fēng)登陸時中心風(fēng)力和中心氣壓為影響臺風(fēng)強度分析發(fā)現(xiàn):當臺風(fēng)登陸時中心氣壓在970 hPa以下，風(fēng)力在12級以上時，往往會產(chǎn)生較大影響，16個災(zāi)害臺風(fēng)中有11個臺風(fēng)登陸時中心氣壓在970 hPa以下，風(fēng)力在12級以上，占68.8%。73個影響臺風(fēng)除去8個海上轉(zhuǎn)向臺風(fēng)，有65個登陸臺風(fēng)，其中16個災(zāi)害臺風(fēng)登陸時中心氣壓平均為966.7 hPa，登陸時風(fēng)速平均為41.2 m·s－1，而其它49個臺風(fēng)登陸時中心氣壓平均為 965.0 hPa，登陸時風(fēng)速平均為 43.8 m·s－1，因此，對富陽而言，災(zāi)害臺風(fēng)和非災(zāi)害臺風(fēng)登陸時中心氣壓和風(fēng)力差距不大，致災(zāi)與否和登陸地點關(guān)系更大。

當臺風(fēng)在福建中北部到浙江南部登陸時，對富陽市影響較大，特別是在浙江中南部登陸時影響尤其嚴重，16次災(zāi)害臺風(fēng)中有12次在浙江中南部登陸，占75%;3次在福建北部登陸(其中1次在福建和浙江交界處)，占18.8%。

7 影響臺風(fēng)流場特征

7.1 副高東風(fēng)流型

副高主體在日本且穩(wěn)定，588線可西伸到100°E ～110°E，脊線位置在 35°N 附近。西風(fēng)槽和冷空氣主體在110°E以西，兩廣一帶有弱熱帶低壓。臺風(fēng)登陸以福建中北部到浙江沿海為主(如8506號)。流型主角為副高和臺風(fēng)(圖略)。

該類流型以臺風(fēng)本身降雨為主。雨區(qū)分布在東風(fēng)急流南側(cè)和臺風(fēng)環(huán)流附近，富陽東北部雨量明顯大于西南部。

7.2 西風(fēng)槽鞍形場流型

副高主體在日本且穩(wěn)定，588線西伸到120°E ～125°E，脊線在30°N ～35°N，西風(fēng)槽和冷空氣主體東移到110°E～120°E，槽底位置可到35°N或以南，西環(huán)副高面積小。臺風(fēng)在福建、浙江登陸(如7123號和0716“羅莎”臺風(fēng))。流型主角為西風(fēng)槽和冷空氣(圖略)。

降雨分布在臺風(fēng)環(huán)流附近和西風(fēng)槽前。如臺風(fēng)在福建登陸，富陽可能產(chǎn)生槽前暴雨和大暴雨，在浙江登陸，可產(chǎn)生暴雨和大暴雨。

7.3 臺風(fēng)倒槽鞍形場流型

副高主體在日本且穩(wěn)定，588線西伸到120°E ～125°E 附近，脊線在 30°N ～35°N，西風(fēng)槽在110°E～120°E 附近，槽底位置在 35°N 以北，西環(huán)副高面積大。臺風(fēng)在福建、浙江登陸，臺風(fēng)范圍大，強度強。流型主角為臺風(fēng)，次之為西環(huán)副高。

降雨出現(xiàn)在臺風(fēng)環(huán)流東北側(cè)至倒槽附近，有時有幾塊雨區(qū)分布在臺風(fēng)倒槽上，富陽可產(chǎn)生暴雨到大暴雨(如2005年15號“卡努”臺風(fēng))(圖略)。

7.4 低壓系統(tǒng)流型

7.4.1 中緯度低壓流型

流場形勢為東部副高較弱，副高北側(cè)有低壓系統(tǒng)，588線形態(tài)不一。西風(fēng)槽成階梯型，河套到華西有一冷性低壓系統(tǒng)。臺風(fēng)以福建登陸為主。流型主角為臺風(fēng)和西北部中緯度低壓系統(tǒng)(圖略)。

降水先受臺風(fēng)東北部東南急流影響產(chǎn)生暴雨，然后冷性低壓東移與北上減弱的低壓環(huán)流合并再影響富陽，造成富陽暴雨到大暴雨。

7.4.2 熱帶低壓流型

副高主體在朝鮮半島—日本一帶，588線可西伸到115°E。西風(fēng)槽位置在90°E或以西，但河套地區(qū)有小槽。廣東一帶和日本南部有熱帶低壓活動。臺風(fēng)以浙江登陸為主，可與其他低壓系統(tǒng)共同構(gòu)成熱帶低壓帶(如8807號臺風(fēng))。流型主角為臺風(fēng)和熱帶低壓系統(tǒng)(圖略)。

此型以共同作用暴雨為主。富陽首先受臺風(fēng)環(huán)流降水，可產(chǎn)生暴雨和大暴雨，熱帶低壓環(huán)流起到了輸送水汽并牽制臺風(fēng)北上的作用，最后臺風(fēng)減弱為低壓，并入大低壓環(huán)流內(nèi)，又可造成暴雨。

8 結(jié)語

1)影響富陽的臺風(fēng)有明顯的年際和月際變化特征，年均影響數(shù)1.3個，影響臺風(fēng)主要集中在7—9月。

2)臺風(fēng)風(fēng)雨災(zāi)害主要出現(xiàn)在8和9月，其風(fēng)力地理分布中心有2個:一是北部的高橋鎮(zhèn)千家村、受降鎮(zhèn)、春建鄉(xiāng)、東洲街道富陽、里山鎮(zhèn)以及富春街道一帶;二是南部的上官鄉(xiāng)、常安鎮(zhèn)和常綠鎮(zhèn)等地;而西部的萬市鎮(zhèn)和東部的大源鎮(zhèn)風(fēng)力較小。雨量地理分布受臺風(fēng)不同路徑、強度等影響而差距較大，主要雨量中心有3個:一是沿富春江東南部的龍門、靈橋、漁山一線;二是西部的洞橋和淥渚一帶;三是北部的高橋附近。

3)影響臺風(fēng)源地主要來自菲律賓以東洋面和關(guān)島附近及以東洋面。

4)影響臺風(fēng)路徑主要有東路、西路和中路3類，占了影響總數(shù)的86.3%。影響次數(shù)按照西路、東路、中路依次遞減，但影響程度卻是依次遞增。東路臺風(fēng)以降雨影響為主，雨量分布特點自東部向西部依次減小;西路臺風(fēng)降雨強度最小，但容易出現(xiàn)大風(fēng);中路臺風(fēng)風(fēng)雨強度最大，是臺風(fēng)防范中的重中之重。

5)災(zāi)害臺風(fēng)和非災(zāi)害臺風(fēng)登陸時中心氣壓和風(fēng)力差距不大，致災(zāi)與否和登陸地點關(guān)系更大。

6)影響臺風(fēng)流場特征可以概括為四類，即:副高東風(fēng)流型、西風(fēng)槽鞍形場流型、臺風(fēng)倒槽鞍形場流型、低壓系統(tǒng)流型。

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