臺風“蘇拉”引起的溫州機場降水的模擬分析

陳磊 陳龔梅 侯思遠 戴璇璇 陳志平

摘 要 利用常規觀測資料、氣象云圖等資料對2012年第9號臺風“蘇拉”進行了分析，得出“蘇拉”具有強度強、移速慢、與西南季風結合局地雨強大、影響時間長和范圍廣等特點，數值模擬結果表明：登陸時間和地點、降水區域分布與實況比較接近；模擬臺風降雨的極值效果不理想，但總體趨勢效果良好；模擬的風與實況較一致。

關鍵詞 “蘇拉”；溫州機場；數值模擬

中圖分類號：P444 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.29.044

臺風往往會給飛行安全造成嚴重影響，這些影響包括顛簸、雷擊、風切變、低能見度等。2012年8月2-3日臺風“蘇拉”在浙江省和福建省二次登陸，受其影響，臺灣、福建、浙江和江西等地出現了強風雨天氣。浙江省大部地區出現大到暴雨，局部地區出現大暴雨，共有881個鄉鎮雨量超過50 mm，其中256個鄉鎮超過100 mm，3個鄉鎮超過200 mm，最大雨量出現在溫州甌海區北林垟，為215.6 mm。受其帶來的強降水及陣風影響，溫州機場共有24個航班被迫取消，另有一個航班備降。

本文利用溫州空管站研發的WRF預報業務系統，對臺風“蘇拉”進行了數值模擬，分析其移動、強度及其帶來的強降水，以期為預報員提供一定的預報思路，從而有利于業務工作的開展。

1 臺風概況

1.1 移動路徑及環流形勢

“蘇拉”于2012年7月28日08：00在菲律賓以東約630 km的西北太平洋洋面上生成，于7月30日下午加強為臺風，8月1日22：00加強為強臺風，8月2日03：15前后在臺灣省花蓮市秀林鄉沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有14級（42 m/s）。登陸后很快減弱為臺風，3日凌晨減弱為強熱帶風暴，并于3日06：50前后在福建省福鼎市秦嶼鎮沿海二次登陸，登陸后繼續深入福建，10：00時減弱為熱帶風暴，最終于3日晚上停止編號。

“蘇拉”生成后兩天便加強為臺風，隨后不久又加強為強臺風，并以強臺風的強度登陸臺灣花蓮。“蘇拉”的移動速度卻很緩慢，7月28-31日平均移動速度小于10 km/h，甚至在7月31日09：00—15：00一直在臺灣東南部洋面回旋。由于它生成后處于一個引導氣流比較弱的環境中，加上第10號臺風“達維”給它的西行造成了一定的阻礙，此外，在35～40°N有大范圍的高壓帶，且副高脊線穩定維持，所以雙臺風的相互作用和副高的阻礙作用，造成了它向西北偏西方向移動且移速較慢（見圖1a）。夏季西太平洋尤其是菲律賓以東洋面的溫度很高，特別適合臺風能量的聚集，同時，在南海到西太平洋上盛行著較強的西南季風（見圖1b），為臺風暴雨提供了充足的水汽和暴雨發生發展的動力機制，這種情況下帶來的降水強度更強，持續時間也會更久。

1.2 臺風對機場的影響

8月2日，強臺風“蘇拉”在臺灣省花蓮沿海登陸后，溫州機場開始受其外圍環流影響。03：00UTC開始下小陣雨，06：00—13：00UTC出現中到大陣雨，期間11：39—12：40出現了雷暴伴大雨天氣。3日06：37—08：24UTC出現中到大陣雨，之后轉為小陣雨為主，16：00UTC降水結束。同時，機場平均風力5～6級，陣風7～8級。受其影響，溫州機場共有24個航班被迫取消，另有一個航班備降。

2 數值模擬

利用自主研發的WRF預報業務系統對此次臺風影響情況進行了數值模擬。模式采用雙重網格嵌套，粗網格區域有121×100個格點，格距為30km；細網格區域有140×100個格點，格距為10km。模式垂直分層為30層，模式區域的中心位置為27.99°N，120.69°E。模擬時間為2012年8月2日20：00—8月3日20：00（北京時），積分步長為1 h。在模式中粗細網格區域都采用簡單冰相云物理過程方案；對流參數化方案則均為Grell方案；對于邊界層方案，粗網格區域采用了MRF方案，細網格區域則選取了高分辨率的Blackadar方案。

2.1 登陸情況和降水區域分布模擬

圖2a模擬了“蘇拉”登陸福鼎后的海平面氣壓場以及降水分布，對比觀測實況（圖2b），可看出模擬的登陸時間和位置與實際觀測比較接近，降水區域呈現沿著中國東部沿海的狹長條狀分布，這與降水量實況也比較接近，說明該模式對于臺風登陸情況及降水分布的模擬效果不錯。但對于臺風演變的影響因素估計有所偏差，例如模擬過程中，因為還有第10號臺風“達維”生成，產生了雙臺風的相互作用，這一點模式中并沒有考慮到，所以對于雨強及降水中心區的模擬還是不夠準確。

2.2 降水量、溫度、相對濕度和風的模擬

降水量模擬結果顯示（見圖3），8月2日20：00開始降水，之后降水開始逐漸增大，整體呈現先增大后減小的動態變化，總體趨勢比較平緩，以連續性降水為主，整個模擬時段的降水量總計75.5 mm，達到暴雨級別。溫州機場實際降水也呈現先增大后減小的過程，但起伏比較明顯，有兩次明顯的強降水時段，分別為3日7：00前后和14：00前后，24時降雨量為51 mm（見圖4），故模擬過程雨量比實況要明顯偏大，表明模式對于臺風降水的極值模擬不好，但總體趨勢還可以。

模擬的相對濕度24時平均值為91.8%（見圖3b），而實際觀測數據24時平均為82.9%（圖略），表明模擬的降水量偏大。由于此次臺風經過兩次登陸，減弱相對較快，所以溫州機場受風速影響不是特別明顯，實際觀測數據24時平均風速為8.2 m/s，模擬的風速24時平均值為9.55 m/s（見圖3c）。從圖3d可以看出，2日20：00 UTC起，“蘇拉”尚處于臺灣海峽，溫州機場上空為東北偏北風，之后在“蘇拉”逐漸向著福鼎沿海移近的過程中，上空漸變為偏東風，“蘇拉”登陸后繼續西移，溫州機場上空轉為東南偏南風，因此，模擬的風廓線能夠較好地反映“蘇拉”登陸福鼎前后的風場演變過程。此外，從圖3e中可以看出，模擬結果表明，950～900 hPa是一個高溫高濕區，表明臺風帶來了充沛的水汽，這也是機場出現強降水的原因。

3 結論

利用常規觀測資料和氣象云圖等資料分析得出，“蘇拉”具有強度強，移速慢，與西南季風結合局地雨強大，影響時間長，范圍廣等特點。數值模擬結果表明：模擬的登陸時間和位置與實際觀測比較接近；降水區域呈現沿著中國東部沿海的狹長條狀分布，這與實況也比較接近，故模式對于臺風降水分布的模擬效果較好，但對于臺風演變的影響因素估計有所偏差，如模擬過程中，因同期還有第10號臺風“達維”生成，產生了雙臺風的相互作用，模式中并未考慮到這一點，所以對于雨強及降水中心區的模擬還不夠準確。

（責任編輯：劉昀）