天津臺風特征及其災害性影響分析

杜慶有，魏玲娜

（1.天津海河管理中心，天津300141；2.南京信息工程大學，江蘇南京210044）

1 引言

臺風是指發生在熱帶洋面上具有暖中心結構的強烈氣旋性渦旋（熱帶氣旋），其作為大尺度、危害較大的氣象災害容易造成區域內洪水、暴雨和風暴潮，進而引發山洪、泥石流、滑坡等一系列災害，對國民經濟和人民生命財產造成損失。據資料記載，中國歷史上最嚴重的臺風是1696年7月的一個臺風，造成上海地區逾10萬人喪生。臺風不僅造成大批人員傷亡，還會對國民經濟產生嚴重影響，20世紀90年代以來，中國每年臺風造成的直接經濟損失達上百億元。作為世界上登陸臺風頻率最高的國家之一，中國平均每年登錄的臺風有9個，有資料以來最大的暴雨為2009年8月9日的臺灣莫拉克臺風帶來的暴雨，降雨量為1 583.5 mm/24 h，接近極端降雨世界記錄（印度留尼汪島1 870 mm/24 h）。影響中國的臺風具有發生頻率高、突發性強、群發性顯著、影響范圍廣和成災強度大等特點。

天津地處渤海灣，位于海河流域下游，是中國北方重要的沿海城市。雖然受臺風影響頻率不高，但臺風往往是形成洪澇潮災害的重要原因之一，加之臺風出現時常與天文大潮相遇造成災害性風暴潮，因此目前對天津臺風的研究多集中在臺風風暴潮影響方面，而針對影響天津臺風特征的統計分析研究較少。21世紀以來，中國中緯度華北地區臺風影響頻率有增加的趨勢，本文通過對1949—2019年共71 a影響天津的20個臺風進行統計分析（詳見表1），尋找其一般規律和特點。具體說來，從臺風影響頻次、量級、時間、編號、登陸位置、行進路徑等方面，分析總結臺風特征及其災害性影響規律，為今后天津的臺風預判與防御工作提供參考。

2 資料與方法

選取影響天津的臺風，主要依據各類文獻或資料明確記述的臺風對天津洪、澇、潮、風4個方面存在的直接或間接影響。通過篩選1949—2019年71 a共有的20個臺風信息（詳見表1），臺風的基礎數據主要來源于中國臺風網（https://www.typhoon.org.cn/）、中國天氣臺風網（http://typhoon.weather.com.cn/）、溫州臺風網（http://www.wztf121.com/）及百度百科。

3 臺風基本特征

3.1 強度

臺風（熱帶氣旋）按其底層中心附近最大平均風力（風速）大小劃分為6個等級，分別為熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風、強臺風和超強臺風。本研究20個臺風中，超強臺風1個，占總數的5%；強臺風2個，占10%；臺風8個，占40%；強熱帶風暴2個，占10%；熱帶風暴7個，占35%，如圖1所示。由此可知，影響天津的臺風中，臺風這一強度等級發生的次數最多，超強臺風、強臺風相對較少。

圖1 影響天津的臺風強度分布

3.2 影響頻次

1949—2019 年共71 a臺風影響天津20次，分別出現在16個年份，說明臺風影響年份的出現頻率為22.9%，即平均4～5 a天津會受臺風影響。70 a中有3個年份，每年都受到2個及以上臺風的影響，出現頻率為4.3%；其中，2018年有3個臺風對天津產生影響，為歷年來最多。

3.3 發生時間及編號

對臺風發生時間進行統計，如圖2所示。6月下旬—9月中旬均有臺風影響，其中8月上旬最多，為7個，占總數的35%；其次是8月中旬和7月下旬，分別是5和4個。由此可知，7月下旬—8月中旬為臺風影響天津的主要時段，共發生臺風16個，占總數的80%。所以，7月下旬—8月中旬為天津受臺風影響的主要時期，在此期間應加強臺風監測，密切關注臺風動態。

圖2 臺風發生時間統計

臺風編號為當年臺風的生成順序，一方面從一定程度上反映了該臺風出現的時間，另一方面反映了前期出現臺風的多少。影響天津臺風編號，為3—21號不等，其中出現頻率最高的是9、10號，二者之和為7次，占全部臺風數量的35%。由此可知，在天津的臺風防御工作中，應重點關注每年7月下旬至8月中旬生成的第9、10號臺風。

4 臺風移動規律

4.1 登陸位置

從臺風登陸次數上看，20個臺風共登陸中國大陸24次，其中有2個臺風登陸2次、1個臺風登陸3次、另有1個臺風未登錄。從登錄位置上看，正面在天津登陸的僅1次，在天津以南登陸的22次，在天津以北登陸的2次，其中在浙江省登陸次數最多、為7次，如圖3所示。登陸位置最靠南的省份為福建，雖然福建以南的廣東、海南也經常受到臺風襲擊，但由于距離太遠，這里的臺風對天津影響有限。所以，天津臺風防御應著重關注福建及以北地區登陸的臺風動向。

圖3 臺風登陸省份統計

4.2 移動路徑

根據臺風的移動路徑，李曾中將臺風路徑分為西北行、轉向、西行、北上4類；何乃光將北上臺風按路徑分為登陸Ⅰ型、登陸Ⅱ型、渤海消失型、黃海型、黃海東緣型5類；而建軍則將北上臺風分為沿海北上、沿海轉向、登陸北上、登陸填塞、登陸轉向及西折6類。依據上述分類，結合影響天津的臺風特點，本文將臺風路徑分為登陸北上、海路北上、西北行填塞、登陸轉向、遠程影響5類。

（1）登陸北上型。此類臺風一般沿海岸線在大陸上行進，直至接近或經過天津，從而造成影響。研究的20個臺風中共有9個屬于此類，占總數的45%（如圖4（a）所示），194906、198407、198509、199406、200509、201210、201410、201810、201909號臺風均屬于此類型。這類路徑臺風大都有一定的順時針偏轉，但偏轉位置和程度卻不盡相同，這與臺風和其他天氣系統的相互作用有關。此類臺風存在直接經過天津的可能，通常與其他天氣系統相互作用，距離天津越近對天津造成暴雨、風暴潮的影響越大。

圖4 影響天津的臺風路徑分類

（2）海路北上型。此類臺風移動路徑一般與中國大陸海岸線平行，在東海、黃海外海行進，在膠東半島一線或之后登陸。由于天津地處渤海被膠東半島與遼東半島環抱，臺風一般在膠東半島或遼東半島登陸。研究的20個臺風中有3個屬于此類，占總數的15%（如圖4（b）所示），分別為199415、201105、201109號臺風。此類臺風對天津的主要影響是沿海風暴潮災害。

（3）西北行填塞型。此類臺風一般從閩浙登陸后，深入中國大陸腹地，除19720號臺風直接登陸天津外，其余臺風大都未能到達天津就將能量大部分釋放而停止，但其外圍云系或因臺風帶來的上游暴雨都有可能形成洪水，對天津產生影響。研究的20個臺風中共有5個屬于此類，占總數的25%（如圖4（c）所示），具體為195612、197203、199608、199711、201814號臺風。此類臺風存在直接登陸天津的風險，同時可能在海河上游形成暴雨，對天津形成流域洪水威脅。

（4）西北行轉向型。此類臺風對天津造成影響的僅有201818號臺風，占總數的5%（如圖4（d）所示），此臺風先是西北向深入內陸腹地，然后突然轉向出海。此種路徑并非特例，195310號臺風路徑亦屬于此類，但未找到該臺風對天津造成影響的記錄。此類臺風對天津的主要影響是沿海風暴潮災害。

（5）遠程影響型。此類臺風雖然在東南沿海登陸后很快減弱并停止，甚至未能越過長江，但與其他天氣系統相互作用同樣會對天津造成影響，此類臺風有199216、200421號臺風（如圖4（e）所示），共2個，占總數的10%。此類臺風通過與其他天氣系統相互作用，對天津的主要影響也是沿海風暴潮災害。

5 臺風對天津造成的災害性影響

由于天津處于海河流域下游、渤海沿線，臺風對于天津的影響主要可歸納為3個方面：①造成上游海河流域大范圍暴雨洪水影響天津；②造成天津地區暴雨內澇；③造成天津沿海風暴潮。

5.1 洪水

天津作為海河流域的最下游和主要入海通道，受流域性洪水過境影響較大。新中國成立以來，海河流域共出現4次大規模的流域性洪水，分別發生在1954、1956、1963和1996年，其中1956、1996年2次洪水是受臺風影響產生的，且對應的2個臺風路徑相似，均為西北填塞型。因此，臺風是海河流域洪水形成的重要原因之一，可通過在海河流域上游產生暴雨洪水影響天津。

1956年洪水是195612號臺風造成的，海河流域上游暴雨成災，太行山麓的平山縣獅子坪降雨385 mm/24 h，海河發生大洪水，洪水主要以南系大清河、子牙河、漳衛南運河為主，30 d洪水總量200.7億m3。1996年洪水是因199608號臺風受其減弱成低氣壓及西風倒槽和冷空氣的共同影響造成的，海河流域上游普降大到暴雨，局部地區有特大暴雨，海河流域形成“63·8”以來最大洪水，汛期自天津入海水量超過60億m3，為30 a來最大。

2次洪水均經由天津各水系下泄入海，對天津造成了較大的防洪壓力。所以，在天津防御臺風的過程中，除了關注過境臺風外，同時應當重點關注深入內陸的西北填塞型臺風對海河上游尤其是太行山脈可能產生的暴雨洪水，應提前騰空河道水庫做好洪水防御準備。

5.2 暴雨

根據建軍對華北地區1957—2002年間臺風與年降水量關系的研究發現，天津地區臺風最多的4 a，其年均降水比多年平均值偏多165.2 mm；臺風最少的4 a，其年均降水比多年平均值偏少170.7 mm，說明臺風對天津年均降水量影響顯著。

所有臺風中，直接導致天津出現暴雨的有4個，分別為197203、198407、201810和201814號臺風，占總數的20%。201810號臺風（安比）造成天津普降大暴雨，平均降雨量130.8 mm，市區7月24日降水量205.3 mm，達到50 a一遇量級；201814號臺風（摩羯）受臺風外圍影響，天津東部大到暴雨，局部大暴雨，全市平均降雨量49 mm，最大降雨出現在張頭窩149 mm；197203號臺風（麗塔）造成京津地區普降40～120 mm大到暴雨，北京東北部出現大暴雨，京津普遍出現6—8級大風，塘沽陣風10級；198407號臺風（Freda）給天津（8月9日20時—10日8時）帶來133.7 mm雨量。其中，197203、198407和201810號臺風均直接過境天津，201814號臺風則通過外圍云系產生暴雨。

因此，在防御臺風過程中，應重點關注過境或接近天津的臺風以及臺風與其他天氣系統相互作用時可能出現的暴雨，提前降低城市內河道水位，做好城市排澇準備。

5.3 風暴潮

在影響天津的20個臺風中（詳見表1），有15個形成了風暴潮，占總數的75%，在3類災害性影響中出現頻率最高。其中，199216號臺風（Polly）引發了1949年以來最嚴重的一次強潮，塘沽最高潮位5.98 m，東北風8～9級，陣風11級，100 km海擋漫水、40多處沖毀，天津新港水深1 m，2 400個集裝箱進水，大港油田69眼油井被海水浸泡、31眼停產，3 400戶居民家中進水，1.8萬hm2養蝦池被沖毀，經濟損失約4億元；199711號臺風（蕓妮）的影響次之，最高潮位5.59 m，東北風8～9級，陣風11級，直接經濟損失1.28億元；198509號臺風（瑪米）最高潮位5.42 m，塘沽最大增水138 cm，新港一帶上水，東沽一帶淹水1 m多深，新港船廠、港務局碼頭貨場水深60～70 cm，直接經濟損失6 000多萬元；200421號臺風（海馬）最高潮位4.92 m，增水113 cm，四處海擋被沖開，150戶漁民房子進水，133.33 hm2蝦池進水，直接間接經濟損失2 000萬元；201210號臺風（達維）最高潮位5.22 m，最大增水144 cm，直接經濟損失415萬元。

5.4 綜合影響分析

從臺風對天津的洪水、暴雨、風暴潮這3類災害性影響綜合分析來看，發生洪水影響的臺風基本不與另外兩類影響同時出現，主要原因是：出現洪水影響的臺風其直接影響區域為上游太行山脈，在上游形成暴雨天氣，因此對下游的天津產生洪水為間接影響。而第二類災害性影響暴雨，大都伴有風暴潮影響，此時臺風的特點是行進路徑經過或接近天津附近，以登陸北上型和西北行填塞型臺風為主。另外，大部分臺風與其他天氣系統相互作用，都可能對天津沿海形成風暴潮災害。

6 結論

綜上，本文通過對1949—2019年共71 a影響天津的20個臺風進行統計，從臺風影響頻次、量級、時間、編號、登陸位置、行進路徑等方面分析，初步探索了影響天津的臺風基本特點，總結臺風災害對天津的影響規律，為今后天津的臺風防御工作提供借鑒。

（1）天津平均4～5 a會受臺風影響，個別年份甚至會受到2個或以上臺風的影響。

（2）臺風影響天津的時段主要集中在7月下旬—8月中旬，在此期間應密切關注影響中國的臺風的動態，同時須著重關注每年的第9號、10號臺風，提前做好各項防御準備。

（3）影響天津的臺風主要從福建及其以北登陸，移動路徑主要有登陸北上、海路北上、西北行填塞、西北行轉向、遠程影響5類。

（4）臺風給天津帶來的災害性影響主要有洪水、暴雨、風暴潮3類，其影響程度與路徑類型關系密切，洪水主要由西北行填塞型臺風在太行山脈形成暴雨而產生，暴雨則由登陸北上和西北行填塞型臺風登陸、經過或接近天津形成，多數臺風與其他天氣系統相互作用均可能形成風暴潮災害。