兩個偏北路徑影響廣西臺風的降水差異分析

唐 文，肖志祥，蘇 洵，劉日勝

（廣西區氣象臺，南寧 530022）

1 引言

廣西地處低緯，南臨海洋，是我國受熱帶氣旋影響較多的地區。影響廣西的熱帶氣旋絕大多數情況下，是在廣東省中西部沿海或海南省登陸后西行或西北行進入廣西內陸，造成廣西大范圍暴雨天氣［1-5］，從福建廈門以北登陸后影響廣西的臺風就很少見了。而2006年第04號臺風“碧利斯”是在福建省北部的霞浦北壁鎮沿海再次登陸后轉向影響廣西的，2012年第9號臺風“蘇拉”是在福建省北部的福鼎市秦嶼鎮再次登陸后轉向影響廣西的，這兩個臺風都是以少見的偏北路徑繞道江西、湖南省從桂林進入廣西，從這條路徑進入廣西造成大范圍暴雨的個例，歷史上是比較少見的。

一般學者認為［6－10］移動路徑、強度都相似的臺風造成的風雨影響也會大致相似。陳聯壽和丁一匯［11］、程正泉等［12］也指出，除了登陸熱帶氣旋環流本身的暴雨區外，在外部環境場、下墊面等因子的相互作用下，暴雨強度分布變得十分復雜。陳見等［13］對TC“尤特”殘留低渦造成廣西特大暴雨的成因進行分析，指出“尤特”殘留低渦后期向南移動過程中，與季風急流（季風涌）相遇獲得潛熱能，是造成殘留低渦復蘇并促使降水增幅的原因。實際上相似路徑臺風的風雨分布尤其是暴雨分布往往有很大差異，1209號臺風“蘇拉”與0604號臺風“碧利斯”這兩個臺風生成的季節、移動路徑、強度、對廣西的影響時間都較為相似，但造成降水的強度卻有很大的差異。

2 1209號臺風“蘇拉”與0604號臺風“碧利斯”概況

2006年第4號強熱帶風暴“碧利斯”于7月9日06時在菲律賓以東洋面上生成，此后向西北偏西方向移動。11日06時加強為強熱帶風暴，13日14時20分在臺灣省宜蘭附近登陸，隨后穿越臺灣北部地區，l3日21時進入臺灣海峽，14日04時5O分在福建省的霞蒲北壁鎮登陸，登陸時中心氣壓975hPa，近中心最大風速 30m·s－1，“碧利斯”隨后繼續向西北方向移動，強度緩慢減弱，14日16時在福建閩候縣境內減弱為熱帶風暴，17時進入江西南豐縣境內，15日減弱成熱帶風暴及熱帶低壓，共在江西境內逗留28小時，直到15日21時移出江西進入湖南省，17日填塞消亡，“碧利斯”殘留的低壓環流進入廣西后仍然持續了2－3天，使得廣西出現了持續3天的暴雨天氣過程。l4—17日，受“碧利斯”臺風及其環流的影響，福建、浙江、江西、湖南、廣東、廣西六省區普遍出現大暴雨與特大暴雨，部分地方累計降水達300～500mm，致使很多地方出現嚴重的洪澇災害和山體滑坡、泥石流等次生地質災害。據初步統計，因災直接經濟損失達244.8億元人民幣。受臺風“碧利斯”減弱后形成的低壓影響，廣西從7月15日到18日出現了全區范圍的強降水過程。這次降水過程有降水范圍大、降水強度強的特點，是廣西2006年最大的降水過程。2006年7月15日－18日，廣西出現了全區范圍的強降水天氣，過程降水量比歷史同期雨量比較大部分地區多2倍以上。全區89個站，雨量大于250mm的有12個站，雨量在100－249.9mm 的有 42 個站，雨量 50－99.9mm 的有 29 個站，分別占全區的 13.5%、47.2%和 32.6%，最大降雨量的浦北為457.2mm。

圖1 “蘇拉”與 “碧利斯”路徑和過程降雨量對比圖

2012年第9號臺風“蘇拉”于7月28日生成于菲律賓以東的西太平洋洋面上，以西北方向移動，強度逐漸加強，7月30日14時加強為臺風強度，逐漸向臺灣北部沿海一帶靠近，于8月2日3時15分前后在臺灣花蓮市秀林鄉沿海登陸，登陸時為臺風強度，中心附近最大風力有 13 級（38m·s－1）。 經過臺灣海峽后于8月3日6時50分前后再次登陸福建省北部的福鼎市秦嶼鎮，登陸時為強熱帶風暴，中心附近最大風力有 10 級（25m·s－1）。“蘇拉”登陸進入陸地后迅速減弱為熱帶風暴，于8月3日22時在江西省境內減弱為熱帶低壓，低壓西南移動進入廣西，由于低壓環流云系非常強盛，而且持續了2天，使得廣西從8月4日晚上到8月7日出現了暴雨天氣過程。全區90個站，雨量大于250mm的有1個站，雨量在 100－249.9mm 的有 7 個站，雨量 50－99.9mm 的有 17 個站，分別占全區的 1.1%、7.8%和 18.9%，最大降雨量的北海為263.5mm。

從兩個臺風生成的季節看，都是在7月份，都是比較早出現的臺風，“碧利斯”是2006年的第4個編號熱帶氣旋，“蘇拉”生成比“碧利斯”晚19天，是2012年的第9個編號熱帶氣旋。從生成源地看，兩個臺風都是生成于菲律賓以東的西太平洋洋面，“碧利斯”更偏東一些。從強度和路徑來看，兩個臺風都是西北方向移動，第一次在臺灣北部一帶登陸，后穿過臺灣海峽再次在福建省北部登陸，都是在江西減弱為低壓后西南移進廣西，在廣西引起3天的暴雨天氣過程。“蘇拉”強度比“碧利斯”稍強，“蘇拉”最強時為臺風，最大風力 13 級（38m·s－1），碧利斯”最強時為強熱帶風暴，最大風力 11 級（30m·s－1），但在登陸福建北部時都是強熱帶風暴的強度。

表1 “碧利斯”過程與“蘇拉”過程的降水對比

但是對比這兩個臺風給廣西帶來的降水卻相差很多，“碧利斯”過程的降水量要明顯大于“蘇拉”過程的降水 （如表1），“碧利斯”過程有12站特大暴雨，最大降雨量的浦北為457.2mm，全區有93.3%的站點降雨量在暴雨以上，而“蘇拉”過程僅有1站特大暴雨，只有27.8%的站點降雨量在暴雨以上。兩個在生成季節、移動路徑、強度、影響時間都很相近的臺風對我區引起的降水卻有如此大的區別，是什么原因引起這樣的差異呢？

3 副熱帶高壓帶對兩個臺風的影響作用

造成廣西大范圍臺風暴雨的因素不僅取決于臺風登陸地點和登陸后的路徑以及中心是否直接進入廣西內陸有關，而且還與副熱帶高壓 （以下簡稱副高）的面積指數、強度指數和脊線位置的變化有著密切關系。副熱帶高壓是熱帶氣旋北側和東側的主要天氣系統。西太平洋熱帶氣旋進入南海之前路徑西行，主要是受副熱帶高壓南側深厚而持續的偏東氣流所牽引，熱帶氣旋到達120°E附近以后，路徑所發生的變化往往與副熱帶高壓的分布、強度的變化有密切的關系。熱帶氣旋進入120°E以西時，登陸影響廣西產生暴雨的范圍、強度都與副高的強度變化有非常密切的關系。副高脊線位置偏南時，如在25°N附近，這時臺風不能北上深入廣西內陸，而只能影響到桂南、沿海一帶，只能產生區域性暴雨天氣；只有當副熱帶高壓脊線明顯偏北，平均在30～33°N時，這時才有利于臺風西行北翹，深入到廣西內陸，造成全區性的暴雨，局部大暴雨或特大暴雨天氣。而臺風影響廣西時，副高非常弱，退到太平洋較東的位置，在大陸或者中國東海、南海都沒有副高存在，這時臺風缺少副高的東南氣流，水汽輸送不足，而且缺少輻合抬升的動力機制，使得降水也不是很強。

圖2 碧利斯移動過程中副高588線變化圖

表2 “碧利斯”過程中副高面積指數和強度指數變化

表3 “蘇拉”過程中副高面積指數和強度指數變化

表2、表3分別是“碧利斯”和“蘇拉”過程中副高面積指數和強度指數變化，可以看出“碧利斯”過程中副高的高面積指數和強度指數要明顯比“蘇拉”過程中強。在“碧利斯”過程中，隨著“碧利斯”逐漸西行，副高也緊緊的跟隨著向西伸展，在靠近陸地時，副高強度指數增加到100以上，14日20時達到184，以后幾天都保持在100以上，說明副高都是維持一個較強的強度。15日08時，“碧利斯”北側副高588線明顯西伸到大陸內地，15日14時西脊點達98°E，此后15—18日在我國西北地區閉合出一588塊狀大陸高壓（圖略），副高588線在TD北側斷裂開來，使“碧利斯”北側的偏東引導氣流明顯減弱，故TD西行中一方面受西北地區大陸高壓阻擋，另一方面其北側偏東氣流減弱，導致“碧利斯”在華南西行速度減慢，從而致使強暴雨在華南持續時間延長。另外，隨著副高一直緊跟“碧利斯”西進，副高西側邊緣的東南氣流輸入到“碧利斯”環流中，與環流西側的西南氣流形成強烈的輻合，為降水提供了很好的抬升機制。副高邊緣的東南氣流攜帶了大量的水汽，使得中尺度對流云系發展十分旺盛，尺度達到400km，覆蓋了廣西大部地區，而且長時間持續，因此使得大范圍降水能夠持續較長時間。而在“蘇拉”過程中副高強度一直不是很強，雖然后期有所增大，但強度指數都沒有超過90的，強度明顯比“碧利斯”過程弱。在“蘇拉”西行時，副高沒有跟隨西進，而是停留在偏東偏北的區域，“蘇拉”進入廣西引起降水時，沒有副高的東南氣流輸入，缺少水汽輸送和輻合的動力抬升機制，降水僅有“蘇拉”環流本身引起，因而降水云系比較松散，發展范圍較小，“蘇拉”環流移過后降水就很快減弱，過程中8月5日強降水主要在桂東北，8月6日強降水主要在桂西、沿海地區，8月7日強降水主要在沿海地區，區域上的降水時間較短，因此總體過程降水較“碧利斯”明顯偏小。

4 臺風“?？睂Α疤K拉”的影響

很多研究表明［14－17］，進人廣西內陸造成大范圍暴雨天氣過程的熱帶氣旋，其后部的偏南（或東南）風急流輸送大量的水汽對造成廣西大范圍的暴雨起著非常重要的作用。孟加拉灣或者南海的水汽通過西南低空急流輸入到臺風環流中，能為臺風環流的維持、發展提供能量和水汽的補充，因此是否有西南低空急流卷入到臺風環流中，對臺風環流能造成多大范圍、強度的降水有非常重要的影響。

在“蘇拉”生命史中，西太平洋熱帶氣旋活動非常頻繁，7月28日20時，第10號臺風“達維”生成，西偏北移動，8月2號在江蘇陳家港登陸，后轉向東北移動經過山東進入渤海。8月3日，第11號臺風“海葵”也生成了，在日本島東南方，緯度在 23.2°N，“海葵”以偏西移動。8月5日，“蘇拉”減弱的低壓進入廣西時，“?？痹谡憬瓥|面的海面上（圖2a），在圖上可以看到，從孟加拉灣來的西南暖濕季風氣流通過中南半島、南海被卷入到“海葵”中，而“蘇拉”環流幾乎沒有西南季風的卷入，這使得“蘇拉”環流無法得到充足的能量和水汽補充，環流的對流云系不能有利發展，從而使得降水不強。

圖2（a） 蘇拉2012年8月3日850hpa風場

圖2（b） 碧利斯2006年7月17日850hpa風場

而“碧利斯”在福建省霞浦北壁鎮沿海二次登陸后，減弱成的熱帶低壓繞道江西、湖南于16日進人廣西東北部，在“碧利斯”進人廣西前后的過程中，南海季風異常強盛。在7月16～17日的850hPa流場上，可以清楚的看到南海有一支≥12m·s－1的西南急流卷人到“碧利斯”環流中心（圖2b），為“碧利斯”的維持提供了能量補充，同時將大量的水汽的輸送到廣西上空，造成廣西連續兩天大范圍的暴雨、大暴雨天氣。

5 西南季風的影響

從西南季風看，“碧利斯”過程中，7月13日20時一14日14時850hPa從中南半島到南海，西南季風風向以正西方向為主，風速不大，為 8～16m·s－1。14日20時，南海西南季風開始加強，同時加上西移的“碧利斯”南側西南風與沿海西南季風的疊加作用，使南海北部由偏西風轉為西南風，且風速加強北擴，華南沿海出現21m·s－1的強風速中心。15日02—20時南海西南季風繼續加強，風速加大到 12～21m·s－1。15日08時華南沿海強風速中心加大到29m·s－1，16日20時該強風速中心西移至廣西到廣東陸地上。以上表明，“碧利斯”登陸后，南海西南季風呈迅速加強北擴態勢，造成強盛水汽輸送直達臺風南側，圖3b（見彩頁）可以看出從孟加拉灣到中南半島一帶向廣西輸送水汽的季風云系非?；钴S。而14日晚上福建到江西一帶強暴雨開始加強的時段。另一方面，15日，隨著“碧利斯”西移至福建西部，臺風低壓西側的偏北氣流與華南沿海逐漸加強的西南季風相遇，使得從臺風低壓中心到廣東、廣西形成一條由強西南氣流和偏北氣流構成的強切變線，由于切變線兩側風速均較大，且西南季風攜帶充足水汽，因此切變線附近水汽輻合非常強，這就導致了15日晚～17日廣西出現了持續3天的大暴雨和特大暴雨。

“蘇拉”過程中，在8月3日20時以前，孟加拉灣季風很弱，風速小于6m·s－1，中南半島到南海為偏西風，風速也只有 6－12m·s－1，偏南風分量很小。 4 日08 時，季風有所加強，達到 12－18m·s－1，但仍然是以偏西風為主。5日08時“蘇拉”進入廣西時，西南季風位置偏南，主要是向東輸送到東側臺風“海葵”中去，廣西地區的偏南季風只有 6－8m·s－1，水汽和能量輸送十分有限（圖3a，見彩頁），因而“蘇拉”在廣西生存時間有限，降雨過程只有一天，而且雨量不大。

6 小結和討論

（1）1209 號臺風“蘇拉”與 0604 號臺風“碧利斯”這兩個臺風都是以偏北路徑影響廣西的，不是影響廣西臺風的主要路徑。這兩個臺風在生成的季節、移動路徑、強度等方面都較相似，都對廣西造成了暴雨天氣過程，但在造成降水的強度上卻有很大的差異。

（2）副高不僅是臺風的路徑主要引導系統，對臺風引起的暴雨天氣也有非常大的影響。臺風西移登陸后，副高能否加強西伸，副高邊緣氣流攜帶的水汽能否輸送到臺風環流中，對臺風能夠引起的降水強度大小有至關重要的作用。副高邊緣的東南氣流不僅輸送水汽，東南氣流還能與臺風環流的西南氣流形成強烈的輻合，為降水提供動力抬升機制。

（3）西南低空急流卷入到臺風環流中，對臺風環流能造成多大范圍、強度的降水有非常重要的影響。“碧利斯”的過程中南海季風異常強盛，有一支≥12m·s-1的西南急流卷人到“碧利斯”環流中心，為“碧利斯”的維持提供了能量補充，同時將大量的水汽的輸送到廣西上空，造成廣西大范圍的暴雨天氣。而“蘇拉”過程中，西南急流被“?？蔽?，大部分卷入到“海葵”中，使得“蘇拉”環流缺少能量和水汽補充，因而降水有限。

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