2014年09號臺風威馬遜對廣東省降水的影響及特征分析

王海燕 張鶴 李永剛

摘要：本文利用氣象信息綜合分析處理系統（MICAPS）實況資料，衛星云圖，歐洲中心中期預報（ECMWF）的2.5o×2.5o風場、氣壓場、散度場等資料，以及美國國家環境預報中心（NCEP）的再分析資料，對2014年7月的第09號超強臺風“威馬遜”的特點進行分析。結果表明：“威馬遜”發展初期受西太平洋副熱帶高壓外圍偏東引導氣流牽引，以偏西移動為主。登陸后受到強勁西南季風的影響，路徑有轉向西北方向趨勢;“威馬遜”在海上迅速增強主要原因是生成地距離陸地遠，水汽充足;“威馬遜”降水過程得到強勁西南季風帶來的充足水汽，加上高空輻散，具備強而深厚的上升運動等條件，使“威馬遜”登陸后給廣東省帶來降水量大、點多、面廣的極端暴雨。

關鍵詞：“威馬遜” ;臺風路徑;暴雨

中圖分類號： P458 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI編號： ? 10.14025/j.cnki.jlny.2019.18.070

2014年09號“威馬遜”臺風屬于超強臺風。受“威馬遜”超強臺風和強烈西南季風接連影響，海南、廣東、廣西沿海地區出現了狂風大浪和持續性特大暴雨過程，造成的災害性天氣嚴重，因此，分析研究“威馬遜”超強臺風的變化特點，有助于日后對強臺風的變化特點。

1 概況

7 月18 日至19 日受臺風“威馬遜”影響，海南省以及廣東省西南部湛江、茂名以及南部汕尾一帶出現強降水。18 日早晨，受到臺風影響的海南陵水以及廣東揭陽、汕頭一帶出現每小時40mm 以上的強降水。18 日下午，海南全省以及廣東南部多地每小時降水量超過40mm，其中，海南文昌市每小時降雨量達到69.1mm，其風力高達160km/h。晚上8點，海南文昌、昌江、樂東等地均出現1小時50mm 以上強降水。受強臺風影響廣東湛江以及海南文昌市等地普遍風力也達到150km/h 以上，最大風速為廣東湛江徐聞，風力達215km/h。

19 日早晨，“威馬遜”再次以強臺風級別在廣西防城港光坡鎮沿海登陸，登陸風速超過200km/h，每小時降雨量超過60mm。廣西西部以及廣東西南部強降雨仍然持續。

2 環流形式分析

2.1低層西南水汽輸送

根據850hPa 風場以及水汽通量圖（見圖1）可以看出低層有強盛的西南季風，且攜帶大量水汽形成西南水汽通道，為臺風提供源源不斷的水汽供應，低空急流為暴雨的形成提供有利條件，是暴雨區的主要水汽通道和能量通道。作為一條強水汽輸送帶，為暴雨提供源源不斷的水汽;西南季風急流把海洋上暖濕氣流輸送到陸地造成位勢層結不穩定;急流軸前方有水汽和質量的輻合，利于強上升運動的維持;低空急流軸的左前和右后方出現正渦度，利于輻合上升，暖濕水汽在高空凝結釋放潛熱，形成暖心結構，使登陸后臺風的強度減弱趨勢減緩。

隨著低層急流不斷加強，急流軸左前方氣旋性曲率增大，正渦度平流增大，進一步使臺風中心增強，兩者相互影響形成正反饋作用，從而在海南、廣東西南部以及廣西南部形成強降水過程。

2.2 中層副熱帶高壓影響

通過對500hPa 高度場分析，中緯度地區受北太平洋副熱帶高壓控制。臺風登陸前副熱帶高壓處于穩定狀態，受副高影響，臺風路徑向西北方向移動。從500hPa 高度場圖（見圖2、圖3），副高加強維持，阻止臺風繼續北上，此時由于臺風東側與副熱帶高壓形成極大的氣壓梯度差，故環流進一步加強，又由于此時西南氣流源源不斷地水汽輸送，于是，臺風在海南和廣東西南部以及廣西南部區域造成巨大影響。

3 動力因素分析

3.1高低層風切變小，利于“暖心”結構維持

高低空風切變小，利于“暖心”結構的形成和維持，使得地面氣壓繼續下降，從而使氣旋環流維持，維持強盛上升運動，加強臺風本體帶來的降水（見圖4）。

3.2高層輻散低層輻合

高層輻散，低層輻合，低層不斷流入，高層不斷流出，利于強盛上升運動的維持。根據高空200hPa 散度場（見圖5），處于臺風位置的高空有強大輻散場，作用像“抽氣機”抽離垂直上身的氣流，利于新的氣流繼續上升。低空850hPa 風場（見圖6），低層的氣旋式輻合場使周圍空氣迅速輻合上升。高低層輻散輻合氣流場的配置維持臺風體強盛的上升運動。

3.3 垂直速度及渦度分析

水汽的上升運動可以把集中于低層的水汽向高層輸送，使高層水汽增多、濕潤大氣層增厚。垂直速度與水汽輸送是相輔相成的。水汽補給不足或者水汽通路被中斷，則強大的上升運動通常導致強對流，而非強降水;而有時即使上升運動不太強，但輔以強盛持續供應的水汽，亦有可能導致較強的降水。前文分析了此次“威馬遜”臺風的環流條件，直接從海洋獲取的水汽以及西南季風輸送過來的水汽，為強降水提供相當有利的條件，因此，對垂直速度的診斷，更有利于分析此次極端降水的原因。

從穿過臺風中心的渦度垂直剖面（見圖7）可以看出，直到19 日20 時，即臺風登陸13 個小時后，臺風的垂直結構仍十分完整，正渦度一直伸展到200hPa 附近，臺風為一深厚的柱狀正渦度區，渦度的大值中心在700hPa 附近，200hPa以上才出現負渦度，正渦度中心強，700hPa 附近的正渦度中心，達到60×10-7 S-1，正渦度中心減弱較慢，正渦度區的高度有所降低，但仍維持低層為正、高層為負的形勢，說明“威馬遜”氣旋性的環流仍較完整，臺風強度減弱緩慢。

從登陸后穿過臺風中心的垂直速度剖面圖可看出，垂直速度的垂直分布與散度的垂直分布是相對應的。由于在臺風區高層輻散、低層輻合，所以到100hPa以上是上升運動，上升速度大值中心在850～700hPa 附近，垂直速度大值中心強度大，上升速度大值中心為-30×10-3S-1，強烈的上升運動有利積云對流的發展和暴雨的發生，降水釋放的凝結潛熱反過來又有利于臺風暖心結構的維持。

4 結論

低層西南季風水汽通道，為臺風“威馬遜”提供源源不斷的水汽補充，使得臺風得以維持和加強。

臺風的移動路徑與500hPa 高度場上副熱帶高壓的分布有關。在副高強度穩定的情況下，當臺風中心逐漸接近副高時，臺風與副高之間的氣壓梯度會加大，從而使得臺風加強。

高層輻合低層輻散結構維持、加強臺風體內的上升運動，高層風切變小利于臺風“暖心”結構的維持，從而加強臺風。

作者簡介：王海燕，本科學歷，助理工程師，研究方向：氣象自動化。