余霖楓 姜建豐 郭建鷹 林群

摘 要:2019年8月8—10日,浙江省經歷超強臺風利奇馬天氣過程,產生嚴重影響。溫州市北部永嘉、樂清兩地遭受重創,因此次臺風登陸位置偏北,對溫州市南部的泰順等縣影響較小。本文利用多普勒天氣雷達、數值模式產品和自動站數據等資料對利奇馬臺風進行簡要分析,為今后此類臺風過程預報提供參考依據。
關鍵詞:超強臺風;大暴雨;偏東急流;山脈地形
中圖分類號:P458.124文獻標識碼:A文章編號:1003-5168(2020)08-0156-03
Super Typhoon Litchima Process Analysis and Forecast Product Inspection
YU Linfeng JIANG Jianfeng GUO Jianying LIN Qun
(Taishun County Meteorological Bureau,Wenzhou Zhejiang 325500)
Abstract: From August 8 to 10, 2019, Zhejiang Province experienced Super Typhoon Liqima weather process, which had a severe impact. The storm hit Yongjia and Yueqing in northern Wenzhou, so it made landfall farther north and had less impact on counties such as Taishun County in the south of Wenzhou. In this paper, the data of doppler weather radar, numerical model products and automatic station were used to briefly analyze Typhoon Lekima, which could provide a reference for the forecast of such typhoons in the future.
Keywords: super typhoon;heavy rain;east jet stream;mountain terrain
臺風是對我國造成嚴重影響的氣象災害之一,溫州市幾乎每年都會受到臺風襲擊。截至2019年8月,臺風利奇馬是本年度的最強臺風,同時也是新中國成立后登陸浙江省的最強臺風(TOP3)之一,僅次于5612號臺風溫黛和0608號臺風桑美。利奇馬登陸強度強、生命史長、風雨強度大、影響范圍廣、災情重,風雨綜合強度指數為1961年來最大,十多個省(市)受影響,直接經濟損失為2000年來第二多,僅次于1323號臺風菲特。因登陸位置位于溫州北部,臺風對泰順影響較小,但溫州市北部永嘉、樂清兩地因長時間極端強降水而遭受重創。因此,分析研究此次臺風天氣過程,對今后防災減災、減少人民生命財產損失、指導此類型臺風天氣預報等都具有重要現實意義。
1 風雨實況
受臺風影響,2019年8月8日08:00—2019年8月10日20:00,溫州北部普降暴雨到大暴雨,部分地區有特大暴雨,中南部多地區有中到大雨,局部有暴雨。雨量北多南少,全市面雨量為125.9 mm,樂清為347.3 mm,居全省第一,泰順為45.5 mm,全市最小;過程總雨量有7個站超500 mm(樂清5個,永嘉2個),22個站超400 mm,60個站超250 mm,154個站超100 mm,100 mm以上站點占全市總站點數38%。樂清市北雁蕩累積雨量達到552.3 mm,為全市最高,泰順縣累積雨量最大站松垟為84.4 mm,小時雨強最大為98.6 mm(10日02:00—10日03:00,樂清市西門島站),從10日02:00臺風本體登陸后,維持2個多小時極端強降水,樂清和永嘉產生大范圍特大暴雨,造成極其嚴重的地質災害。登陸浙江后北上,強度維持在熱帶風暴及以上級別達44 h,為1949年以來第六長。先后影響中東部11個省(市),造成嚴重災害損失,為2000年以來第二多,僅次于1323號臺風菲特。
超強臺風利奇馬給溫州北部帶來特大暴雨,同時帶來大風。從7日23:00加強為超強臺風后,維持超強臺風狀態長達51 h,中心最大風速達62 m/s(17級以上)。登陸時強度為52 m/s(16級),在登陸我國的最強臺風中位居第五位(前四為:1409臺風威馬遜72m/s、5612臺風溫黛65 m/s、7314臺風瑪琪60 m/s、0608臺風桑美60 m/s)。因本體強度大,10日01:45在溫嶺市沿海登陸后仍維持1個多小時超強臺風,10日03:00減弱為強臺風。據統計,樂清市西門島站10日00:00—10日01:00實測極大風速55.9 m/s(16級),全市最大;5個站出現超16級瞬時大風,8個站超過15級,沿海普遍保持在12~14級,10級以上大風持續近36 h,12~14級大風持續20 h左右。風力整體呈東大西小、北高南低分布。
2 天氣形勢
利奇馬生成初期,南海為利奇馬和羅莎雙臺風背景場,利奇馬西南側強盛南海西南季風中的大部分水汽被卷入臺風中,另外,羅莎本體南側尾部云系一部分也隨環流被利奇馬吸收,為前期利奇馬發展提供充足水汽。利奇馬所處南海海溫達30 ℃,能量供應充足,臺風不斷生長。在東北側副熱帶高壓和臺風本體共同作用下,利奇馬避開臺灣島直接進入東海,東海高達29 ℃的海溫對臺風本體結構動力維持和加強起關鍵作用。
9日08:00 500 hPa,副熱帶高壓在利奇馬擠壓下崩潰東退,隨著副高勢力減弱東退、西風槽東移及與羅莎互相作用產生雙臺風藤原效應,臺風本體在登陸浙江后緩慢北移,因臺風本體一直在沿海移動,伴隨水汽和能量補充,登陸后仍未快速消減,超強臺風狀態維持2h才減弱。因較慢移動和較長時間臺風本體帶來螺旋雨帶影響,浙江沿海產生大范圍極端強降水。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件
8日20:00和9日20:00 850 hPa水汽通量,有兩塊水汽通量輻合大值區,一是副高南側偏東風急流通道帶來強水汽輸送,浙江省處在水汽高輔合區螺旋雨帶中;二是較長孟加拉灣和南海西南季風水汽通道,隨臺風北上、副高崩潰東退,南海西南季風水汽通道并入利奇馬環流,加強利奇馬環流水汽補充,強水汽通量輻合為利奇馬提供強烈潛熱加熱,促進偏東風急流帶發展,強急流對極端強降水產生和維持提供水汽和動力支持,水汽通量大值區域對應暴雨落區[1]。
3.2 抬升動力條件
分析8—10日850 hPa垂直速度場,溫州始終處于上升運動區,垂直速度達-2 Pa/s,說明臺風中心附近區域都伴隨強烈上升運動,利于近地面大量水汽輔合上升和高層輔散。另外,臺風本體產生螺旋雨帶,建立偏東風急流,經過北雁蕩山抬升作用,在山脈迎風坡前形成極端強降水,地形抬升作用在地形梯度較大區域附近產生的效果更加明顯。
3.3 不穩定條件
8月1—7日,臺風過程前數天持續晴熱少雨,日最高氣溫全市都超過30.4 ℃,午后雷陣雨頻發,大氣層中儲存大量不穩定能量。臺風本體到來前8日,全市大部分地區有雷暴,不穩定能量釋放觸發因子,配合臺風本體與海上偏東風急流攜帶充沛水汽,加上局地地形抬升作用,易產生局地大暴雨[2]。由于臺風環流云系不斷生成,有適當條件就會觸發云系不穩定性。
3.4 地形影響
此次臺風過程降水在溫州北部存在較大差異。樂清和永嘉以西北-東南向山脈偏多,雨量高值中心地帶大致是西北-東南走向,且極端強降水地區都為海拔梯度較高山區,地形和降水落區關聯性較高,如圖1所示。
4 雷達資料分析
分析9日08:00—10日20:00逐12 h雷達回波演變,9日08:00臺風因本體距離溫州市較遠,只有外圍環流部分弱降水影響沿海縣市,雨量不明顯。9日20:00臺風本體云系深厚、結構完整,臺風在即將登陸前受北側副高影響,移動緩慢。臺風本體攜帶源源不斷的海上水汽,形成螺旋雨帶,在臺風北側建立偏東風急流帶,配合較低移速,形成“列車效應”降水,樂清和永嘉北部產生大暴雨,局部有特大暴雨。10日08:00臺風登陸并北上,溫州受偏南風控制,東風急流帶消失,降水減弱。10日20:00臺風本體處于上海和江蘇一帶,浙江整體降水趨于結束,溫州只有零散弱降水,臺風降水基本結束。
5 數值預報和省級指導預報產品檢驗
此次臺風過程雨量預報時采用多種數值預報產品,證實其發揮了重要作用。EC、GFS、WARMS指導預報均對強降水有預測,但對強降水區分布及降水量級預報有或大或小的偏差。降水開始時間預報,EC預測9日局地有120 mm左右降水;強降水落區預報,EC預測樂清和永嘉北部大暴雨區,內陸縣較小,預測雨量分布大體與實況相近;GFS和WARMS預報位置明顯偏海上,無實際指導意義。對降水量級預報,9日20:00—10日20:00,EC預測永嘉北部和樂清有270~300 mm或局部300 mm以上降水,已屬優秀,但離實況降水存在小100 mm左右的誤差,主要是局部極端強降水量預測偏小。另外對內陸雨量預測稍偏大,以泰順為例,預測東部超120 mm,實際最大站點雨量未滿90 mm。GFS與WARMS在這次臺風預報過程中基本失去參考價值。
經以上產品檢驗,結合平時預報經驗可看出,EC在形勢上有不錯成績,起雨時間、降水落區上都和實況較接近,平時在決策降水時段和落區上有較高參考性。量級上,受臺風本體、急流強度及地形等因素對降水增幅的影響,以EC為代表的數值產品在基本量級預測上已屬合格,但在局部極端降水預測上仍需要后期人工訂正調整。
6 結論
此次溫州北部大暴雨、特大暴雨過程是一次臺風本體深厚云系降水,臺風登陸前后移速較慢,臺風本體產生螺旋雨帶,建立偏東風急流,在北雁蕩山抬升作用下形成持續極端強降水。副高東退、西風槽移動及與羅莎臺風產生的雙臺風效應對利奇馬移動路徑和速度產生影響。雷達回波演變可清楚反映出這次臺風影響溫州的大致過程。溫州北部山區地形對降雨增幅起重要作用,雨帶分布和山脈地形走向對應性較高。數值模式檢驗分析表明,以EC為代表的趨勢、落區及量級預報為這次臺風特大暴雨決策提供有利依據,對極端降水預報偏小。后期需要根據經驗主觀訂正調整,以提高服務效果。
參考文獻:
[1]朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,2007.
[2]葉子祥.臺站臺風預報服務方法和思路[M].北京:氣象出版社,2013.