影響黑龍江的兩次致災(zāi)臺風(fēng)暴雨對比分析

張永成 ,劉莉佳 ,呂 軍 ,張雨朦

（1.雙鴨山市氣象局，黑龍江雙鴨山 155100；2.紅興隆氣象臺，黑龍江紅興隆 155100；3.集賢縣氣象局，黑龍江雙鴨山 155100）

1 引言

臺風(fēng)暴雨是影響中國的主要災(zāi)害性天氣之一。臺風(fēng)進(jìn)入內(nèi)陸后變性為熱帶氣旋，其造成的災(zāi)害往往由熱帶氣旋引發(fā)的暴雨或強(qiáng)降水所導(dǎo)致，因此，國內(nèi)外許多學(xué)者對登陸熱帶氣旋降水做了大量的研究。如周曉珊等[1]在對1109 號臺風(fēng)“梅花”、1210 號臺風(fēng)“達(dá)維”和1215 號臺風(fēng)“布拉萬”的分析中發(fā)現(xiàn)北方冷空氣對北上臺風(fēng)引起的降雨起十分關(guān)鍵作用[2－3]。吳海英等[4]認(rèn)為東北冷渦后部南下的冷空氣是特大暴雨產(chǎn)生的重要誘因，冷空氣與臺風(fēng)低壓倒槽內(nèi)輻合上升的暖濕空氣之間的對峙引起對流層中層鋒生，促進(jìn)暴雨產(chǎn)生。另有研究表明，路徑相似的臺風(fēng)其降水并不完全相似的情況時有發(fā)生，并往往造成預(yù)報失誤[5]，其中帶來降水強(qiáng)度差異的主要因子包括副熱帶高壓(以下簡稱副高) 的強(qiáng)度和西風(fēng)槽與副高系統(tǒng)的相互作用[6]。因此，利用Micaps 常規(guī)資料和非常規(guī)資料對1215 號臺風(fēng) “布拉萬” 和1913 號臺風(fēng)“玲玲”的過程進(jìn)行對比分析，以提高相應(yīng)的預(yù)報能力，為今后的相似路徑臺風(fēng)預(yù)報提供參考依據(jù)和預(yù)報思路。

2 實況對比分析

2012 年8 月20 日，第15 號臺風(fēng)“布拉萬”生成于關(guān)島西北方洋面；2019 年9 月2 日，第13 號臺風(fēng)“玲玲” 已生成于中國臺灣省鵝鑾鼻東南方向約910公里的洋面上。當(dāng)這兩個臺風(fēng)在西太平洋經(jīng)過升級后均進(jìn)入東海，并與東南岸保持一定距離，不受陸地摩擦作用影響，同時開始受副高西部引導(dǎo)氣流影響，一路向北，都以近乎直線的路徑，徑直向北移動，這時兩個臺風(fēng)的相同之處開始展現(xiàn)。從位置與強(qiáng)度對比來看“玲玲”強(qiáng)度更大，在向北的進(jìn)程中，“布拉萬”從13 級降至12 級，而“玲玲”從14 級逐步降到13級。兩個臺風(fēng)向北移動的路徑如此類似，這與同期的副高位置有很大關(guān)系，8 月到9 月上旬，此時副高趨于偏北利于臺風(fēng)北上。如圖1-2 所示，兩組副高位置相似，副高中心穩(wěn)定維持在日本北海道西部（38°N、160°E）附近。

由圖1-2 可以看出兩組副高位置相似的同時，均維持較穩(wěn)定狀態(tài)?！安祭f”先在朝鮮登陸時間為2012 年8 月28 日15 時15 分，之后繞出，于22 時50 分前后在朝鮮西北部的平安北道南部沿海再次登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力有10 級（28 m/s），中心最低氣壓為975 hPa；“玲玲” 登陸時間為2019 年9月7 日下午14 時（13 級，38 m/s）臺風(fēng)級，強(qiáng)度略強(qiáng)，中心最低氣壓為960 hPa。并成為有紀(jì)錄以來，登陸朝鮮最強(qiáng)的臺風(fēng)。之后，這兩個臺風(fēng)以近乎相同的速度到達(dá)黑龍江省境內(nèi)。“布拉萬”用時9 h，從五常尚志一帶進(jìn)入黑龍江，強(qiáng)度從10 級降到8 級；“玲玲”也用時9 h，從牡丹江西部進(jìn)黑龍江，強(qiáng)度從11 級降到8 級。二者進(jìn)入的地點均位于松花江與牡丹江之間的平原地帶，之后在省內(nèi)的進(jìn)行中，逐漸向兩江交匯處（依蘭附近）前進(jìn)，之后通過佳木斯時，“布拉萬”變性為溫帶氣旋直線前進(jìn)至蘿北并移出，“玲玲”繼續(xù)減弱，沿小興安嶺東坡移出。

圖1 臺風(fēng)“布拉萬”500 hPa 高度場實況

圖2 臺風(fēng)“玲玲”500 hPa 高度場實況

3 風(fēng)速同異性分析

3.1 氣壓梯度對比

由圖3-4 可以看出，在臺風(fēng)登陸后其中心進(jìn)入黑龍江初期，兩個臺風(fēng)的氣壓梯度相近，其中“布拉萬”的氣壓梯度更大，風(fēng)場范圍更大。這個時期，臺風(fēng)前部外圍風(fēng)圈開始影響到黑龍江東部。

3.2 實況大風(fēng)持續(xù)時間的對比及分析

通過對三江平原站點風(fēng)力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)，2012 年受“布拉萬”影響，風(fēng)力持續(xù)較大，大風(fēng)出現(xiàn)時間主要在29 日04-16 時，19 時-次日02 時。持續(xù)時間較長，其中16-19 時受晝夜間交替影響，有短暫減弱，總體影響時間達(dá)22 h；2019 年受“玲玲”影響，各站點大風(fēng)出現(xiàn)時間主要在8 日04-16 時，仍是因為晝夜交替原因風(fēng)力開始減弱，但入夜后沒有再加大風(fēng)力，僅歷時14 h。

表1 臺風(fēng)持續(xù)時間對比表

圖3 臺風(fēng)“布拉萬”地面氣壓場實況

圖4 臺風(fēng)“玲玲”地面氣壓場實況

由表1 可以發(fā)現(xiàn)，兩個臺風(fēng)終點發(fā)生時間與三江平原實況風(fēng)力減小時間基本一致，因此終點的選取很具有代表性，由此可知兩次臺風(fēng)的影響時間差異就在于移動速度的差異。在“玲玲”進(jìn)入黑龍江的72 h 以前，初始的預(yù)報產(chǎn)品顯示“玲玲”的移動速度比后期的實況要慢5 h 左右?！傲崃帷?之所以持續(xù)時間較短，究其原因，可能與淹水的地面環(huán)境有關(guān)。2019 年的8 月，三江平原降水量普遍超過歷年平均兩倍左右，持續(xù)的降水導(dǎo)致大部分農(nóng)田持續(xù)淹水，許多河流水位超警戒線。內(nèi)澇嚴(yán)重，積水的下墊面湍流作用較小，在一定程度上使地面摩擦作用減小，使“玲玲”強(qiáng)度減弱速度較“布拉萬”慢，致使其東進(jìn)了更遠(yuǎn)的距離才變性成溫帶氣旋。

4 降水同異性分析

4.1 降水分布情況

圖5 臺風(fēng)“布拉萬”區(qū)域降水實況

圖6 臺風(fēng)“玲玲”區(qū)域降水實況

由圖5-6 可知，臺風(fēng)“布拉萬”和“玲玲”的降水分布區(qū)域相近，實力相當(dāng)，它們的共同降水區(qū)域，可作為以后黑龍江因強(qiáng)臺風(fēng)引起的強(qiáng)降水中長期預(yù)報的參考范圍。

4.2 降水時間與大風(fēng)時間的相關(guān)性

根據(jù)表2 可以發(fā)現(xiàn)，降水持續(xù)時間與大風(fēng)持續(xù)時間基本一致，但要比大風(fēng)開始時段提前1 d 左右，“布拉萬”提前30 h，“玲玲”僅提前8 h，該提前程度與云層厚度有關(guān)，間接與降水強(qiáng)度有關(guān)?！傲崃帷毙r降水強(qiáng)度更大，云層消耗速度快，對大風(fēng)的阻擋作用減弱的也快，所以大風(fēng)發(fā)生的時機(jī)較“布拉萬”提前，其發(fā)展和運動速度快也是另一個原因。

表2 降水起止時間與大風(fēng)時間對比表

5 綜合對比分析

（1）結(jié)合“布拉萬”和“玲玲”兩個強(qiáng)災(zāi)臺風(fēng)相同點綜合對比分析發(fā)現(xiàn)，黑龍江省的地形因素使得強(qiáng)災(zāi)臺風(fēng)登陸后主要影響黑龍江中東部地區(qū)，產(chǎn)生的主要降水區(qū)域分布在沿江一帶的哈爾濱至佳木斯蘿北一帶。

（2）7 月下旬至9 月上旬，副高位置偏北且穩(wěn)定性較強(qiáng)，利于臺風(fēng)北上，又值臺風(fēng)活躍期，是黑龍江臺風(fēng)災(zāi)害概率較大月份。

（3）臺風(fēng)受副高西側(cè)偏南氣流引導(dǎo)徑直快速北上，強(qiáng)度減弱，在朝鮮西部登陸。登陸繼續(xù)受副高西南氣流引導(dǎo)，向東北方向移動，穿越沿松花江一帶河谷地形，進(jìn)入糧食主產(chǎn)區(qū)三江平原西部，沿途產(chǎn)生暴雨大風(fēng)天氣。其后期移出強(qiáng)度和速度，有變化差異?？赡苁芮捌谔鞖忾g接影響，如下墊面的改變程度。

(4)近年因全球變暖與厄爾尼諾影響，西太平洋海溫偏高，活躍度較歷史正常年份強(qiáng)很多。暖洋生強(qiáng)臺風(fēng)，再配合偏北副高引導(dǎo)，黑龍江成災(zāi)臺風(fēng)發(fā)生概率要增加很多。因此，在今后的預(yù)報工作中，8 月至9月上旬的秋季臺風(fēng)尤其值得關(guān)注，在實時分析數(shù)值預(yù)報的同時，前期的厄爾尼諾情況，西太平洋海溫情況，副高位置引導(dǎo)形勢均值得注意。

6 小結(jié)

通過對臺風(fēng)“布拉萬”和“玲玲”的對比分析得出結(jié)論：

(1)“玲玲”較“布拉萬”強(qiáng)度更大，降水更強(qiáng)，風(fēng)力更大，但因持續(xù)時間較短，使災(zāi)情影響沒有進(jìn)一步發(fā)展為更嚴(yán)重災(zāi)害。

(2)2019 年8 月的多雨澇災(zāi)，下墊面條件的改變，對臺風(fēng)“玲玲”的強(qiáng)度變化和風(fēng)速有一定影響。

(3)7 月下旬至9 月上旬，副高偏北抬升，利于臺風(fēng)北上；溫室效應(yīng)的變暖范圍擴(kuò)展至海洋，使未來秋季臺風(fēng)強(qiáng)度增大概率增加，即黑龍江出現(xiàn)致災(zāi)臺風(fēng)的概率增加，在今后的預(yù)報中需持續(xù)關(guān)注。