201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”對(duì)福鼎市影響過(guò)程分析

唐志勇，張 良，鄭宗賢

1.福建省福鼎市氣象局，福建福鼎 355200；2.福建省福安市氣象局，福建福安 355000

熱帶氣旋是形成于熱帶洋面上的低壓系統(tǒng)，根據(jù)強(qiáng)度可分為熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)6個(gè)等級(jí)。福鼎市位于福建省東北部，北與浙江省接壤，東臨大海，東北、西北、西南向中部和東南沿海波狀傾斜，屬亞熱帶海洋季風(fēng)氣候。當(dāng)西北太平洋生成的熱帶氣旋西進(jìn)靠近中國(guó)臺(tái)灣省東部海面時(shí)，福鼎市將受其外圍環(huán)流的影響，沿海和內(nèi)陸的風(fēng)力隨著熱帶氣旋的逐步靠近而逐漸加強(qiáng)，并出現(xiàn)不同強(qiáng)度的降水。熱帶氣旋會(huì)帶來(lái)暴雨、大風(fēng)和風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害，臺(tái)風(fēng)暴雨引起的山洪暴發(fā)會(huì)沖毀農(nóng)田水利工程、破壞交通和通信設(shè)施，暴雨期間通常還會(huì)出現(xiàn)局地性洪澇災(zāi)害，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)極大的危害。長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降水還可能引發(fā)泥石流，甚至出現(xiàn)山體滑坡，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)前，還沒(méi)有對(duì)福鼎市南部登陸臺(tái)風(fēng)給該地區(qū)帶來(lái)風(fēng)雨影響的研究，以201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”為研究對(duì)象，以期為今后在福鼎南邊登陸的臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的大風(fēng)和雨量預(yù)報(bào)提供參考。

1 臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”概況

201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”（Maria）于2018年7月4日20:00在西北太平洋關(guān)島以東洋面上生成，沿北西北方向移動(dòng)，逐漸向中國(guó)臺(tái)灣省東部海面靠近，強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。6日夜間加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，36 h內(nèi)完成“五級(jí)連跳”。9日14:00進(jìn)入福建省48 h警戒線，10日09:00進(jìn)入24 h警戒線。11日05:00臺(tái)風(fēng)中心繞過(guò)臺(tái)灣省，其中心位于寧德約150 km的東南洋面上（26°3′N，121°E），近中心最大風(fēng)力15級(jí)（48 m/s），中心最低氣壓945 hPa，7級(jí)風(fēng)圈半徑280～400 km，10級(jí)風(fēng)圈半徑150～200 km，12級(jí)風(fēng)圈半徑40～50 km。以30 km/h的速度向西西北方向移動(dòng)。

由于沒(méi)有被中國(guó)臺(tái)灣省中央山脈阻擋，201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”移動(dòng)速度快，強(qiáng)度強(qiáng)，只經(jīng)過(guò)4 h就從臺(tái)灣省北部移動(dòng)至福建省沿海，于7月11日9:10在福鼎南部的連江縣黃岐半島沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力14級(jí)（42 m/s，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)），中心最低氣壓960 hPa，成為有歷史記錄以來(lái)7月登陸福建省最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)（圖1）。登陸后，臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”繼續(xù)向西北偏西移動(dòng)，于11日20:00在江西黎川縣境內(nèi)減弱為熱帶低壓，之后逐漸減弱填塞消亡。

圖1 201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”移動(dòng)路徑

201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”具有以下特點(diǎn)：一是增強(qiáng)快，在生成后36 h內(nèi)完成“五級(jí)連跳”，從熱帶風(fēng)暴加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)；二是強(qiáng)度強(qiáng)，在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別維持107 h，鼎盛時(shí)近中心最大風(fēng)力達(dá)到17級(jí)（60 m/s），中心最低氣壓達(dá)到920 hPa，登陸時(shí)仍為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)；三是移速快，速度約為30 km/h；四是路徑穩(wěn)定，穩(wěn)定向西偏北方向移動(dòng)；五是大風(fēng)影響大，沿海出現(xiàn)17級(jí)陣風(fēng)，陸地也有10級(jí)以上大風(fēng)。

2 臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”對(duì)福鼎市風(fēng)雨影響

2.1 風(fēng)的影響

201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”登陸前后，2018年7月11日03:00～10:00，福鼎市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)10級(jí)以上大風(fēng)，以沙埕鎮(zhèn)臺(tái)山島58.8 m/s（17級(jí)）為最大，市區(qū)極大風(fēng)速為30.6 m/s（11級(jí)）。

2.2 雨的影響

201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”進(jìn)入24 h警戒線后，福鼎市2018年7月10日23:00開(kāi)始出現(xiàn)降水，主要降水時(shí)段集中在臺(tái)風(fēng)登陸前后，即11日04:00～ 11:00。統(tǒng) 計(jì)10日23:00—11日20:00共21 h各區(qū)域自動(dòng)站累計(jì)雨量，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)暴雨，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大暴雨，佳陽(yáng)鄉(xiāng)162.1 mm最多，市區(qū)累計(jì)雨量為128.6 mm；最大小時(shí)雨強(qiáng)以磻溪鎮(zhèn)的32.2 mm最大。

3 受災(zāi)情況

受201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”影響，7月10日23:00起福鼎市范圍內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)大風(fēng)、降水。至11日20:00，市區(qū)，以及疊石、貫嶺、管陽(yáng)、前岐、佳陽(yáng)、磻溪、白琳、龍安等大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)累計(jì)雨量超過(guò)100 mm，其中佳陽(yáng)鄉(xiāng)162.1 mm最多。持續(xù)的大風(fēng)和強(qiáng)降雨導(dǎo)致全市17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi)，出現(xiàn)局部發(fā)生停電，部分農(nóng)作物受損，漁排網(wǎng)箱損毀，水利、交通設(shè)施毀壞，工礦企業(yè)停產(chǎn)等情況，受災(zāi)人口4.64萬(wàn)人，緊急轉(zhuǎn)移群眾2.18萬(wàn)人。截至12日12:00，全市因?yàn)?zāi)造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3.9億元。

4 氣象服務(wù)情況

4.1 決策服務(wù)

福鼎市氣象局早部署、早預(yù)警、早服務(wù)，應(yīng)急響應(yīng)迅速果斷、預(yù)警預(yù)報(bào)準(zhǔn)確及時(shí)，氣象服務(wù)積極主動(dòng)，為地方黨委政府指揮防抗臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”提供科學(xué)依據(jù)，為提前部署防御工作贏得了大量的時(shí)間，最大限度地避免了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害造成的損失。此次過(guò)程共報(bào)送11份決策氣象服務(wù)產(chǎn)品，分別為3期《重要?dú)庀笮畔?bào)》、8期《重要天氣預(yù)警報(bào)告》。在7月6日《下周天氣》中，介紹了臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”動(dòng)態(tài)，并指出預(yù)計(jì)其將于2018年7月10日夜間進(jìn)入24 h警戒線，逐漸向華東沿海靠近；7日18:00發(fā)布臺(tái)風(fēng)消息，第1次指出預(yù)計(jì)“瑪莉亞”將逐漸向閩浙一帶沿海靠近；8日11:00的沿海臺(tái)風(fēng)警報(bào)中，首次預(yù)報(bào)瑪莉亞將在福建沿海登陸，將給福鼎市帶來(lái)嚴(yán)重風(fēng)雨影響。

4.2 公眾服務(wù)

及時(shí)通過(guò)廣播、電視、官方微博、微信等渠道對(duì)外發(fā)布預(yù)警信號(hào)。尤其是聯(lián)合福鼎官方新媒體平臺(tái)“幸福福鼎”制作臺(tái)風(fēng)專題微頁(yè)、開(kāi)通臺(tái)風(fēng)專題報(bào)道連線直播，連續(xù)30 h在線直播臺(tái)風(fēng)最新預(yù)警預(yù)報(bào)和影響信息。“臺(tái)風(fēng)專題報(bào)道連線直播”直播間人數(shù)最高達(dá)到18萬(wàn)余人，制作的臺(tái)風(fēng)專題微頁(yè)，每篇閱讀量均超過(guò)3萬(wàn)次，得到了地方政府和社會(huì)各界的高度肯定。

4.3 預(yù)警信號(hào)

福鼎市氣象臺(tái)共發(fā)布預(yù)警信號(hào)35條：臺(tái)風(fēng)預(yù)警信號(hào)29條，其中臺(tái)風(fēng)紅色預(yù)警信號(hào)19條；暴雨預(yù)警信號(hào)6條，其中2條暴雨紅色預(yù)警信號(hào)。

4.4 應(yīng)急響應(yīng)

福鼎市氣象局于7月9日09:00啟動(dòng)重大氣象災(zāi)害（臺(tái)風(fēng)）Ⅲ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)；10日09:00提升為Ⅱ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)；12:30提升為Ⅰ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)；11日18:00將Ⅰ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)調(diào)整為Ⅲ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。

5 臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”診斷分析

5.1 環(huán)流場(chǎng)分析

從2018年7月9日08:00～11日20:00 500 hPa高度場(chǎng)（圖2）看出，副熱帶高壓加強(qiáng)西伸，10日20:00，588線向北彎曲至浙江省境內(nèi)，臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”環(huán)流結(jié)構(gòu)緊密，眼區(qū)深邃，始終沿著副熱帶高壓邊緣以30 km/h左右的移動(dòng)速度向西偏北方向穩(wěn)定移動(dòng)，移動(dòng)速度快。臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑的右側(cè)與副熱帶高壓之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣壓梯度力，風(fēng)場(chǎng)具有不對(duì)稱性，產(chǎn)生東南急流，東南急流為臺(tái)風(fēng)降水提供了良好的水汽條件和動(dòng)力條件，導(dǎo)致福鼎市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)10級(jí)以上大風(fēng)和暴雨，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大暴雨。

圖2 2018年7月9日08:00—11日20:00 500 hPa環(huán)流場(chǎng)

5.2 物理量場(chǎng)分析

從850 hPa和200 hPa高度散度場(chǎng)上看（圖3），7月11日08:00福鼎市上空850 hPa為強(qiáng)烈的水汽輻合大值區(qū)，水汽主要來(lái)源于西北太平洋，東南急流攜帶西太平洋大量的水汽源源不斷地輸送至福鼎市上空。同時(shí)，東南急流上的風(fēng)速脈動(dòng)為降水的產(chǎn)生提供了良好的動(dòng)力條件。200 hPa高層為明顯的輻散區(qū)，高層輻散低層輻合配置有利于抽吸作用的產(chǎn)生，加強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)，具有較強(qiáng)的動(dòng)力條件，極有利于暴雨的發(fā)生發(fā)展。

圖3 2018年7月11日08:00 925、200 hPa散度場(chǎng)

K指數(shù)在強(qiáng)降水預(yù)報(bào)中得到了廣泛的研究和應(yīng)用，其對(duì)暴雨預(yù)報(bào)有指示作用，K指數(shù)越大，對(duì)流性越強(qiáng)，越有利于雷暴大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生[1]。從11日08:00對(duì)流參數(shù)看，福鼎市上空存在K指數(shù)大值區(qū)，K值最大值達(dá)38以上，正好處于福鼎市強(qiáng)降水時(shí)段。

5.3 雷達(dá)回波

從福建雷達(dá)拼圖（圖4）上看，隨著臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”逐步向福建省沿海靠近，福鼎市逐漸受到西北—東南走向的臺(tái)風(fēng)外圍螺旋雨帶影響，在7月11日凌晨，出現(xiàn)大風(fēng)和強(qiáng)降水天氣過(guò)程。隨著臺(tái)風(fēng)的逐步靠近，風(fēng)力逐漸增大，降水也有所加強(qiáng)，降水主要集中于11日凌晨至11日上午。11日03:00前后臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”的外圍螺旋雨帶全面覆蓋福鼎市，降水強(qiáng)度較弱，隨著臺(tái)風(fēng)中心的不斷靠近，降水沿福鼎市海岸線向內(nèi)陸方向擴(kuò)展，形成降水中心。隨著回波單體不斷發(fā)展成線狀對(duì)流，強(qiáng)對(duì)流回波不斷經(jīng)過(guò)福鼎市上空，有明顯的“列車效應(yīng)”。強(qiáng)對(duì)流回波＞40 dBz的回波頂高在3 km以下，具有低頂高、低質(zhì)心的結(jié)構(gòu)特征，降水效率高。04:00～11:00為降水最強(qiáng)時(shí)段，小時(shí)降水量達(dá)32.2 mm。臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”09:10在連江登陸后強(qiáng)度迅速減弱消散，繼續(xù)向西偏北方向移動(dòng)，隨著臺(tái)風(fēng)環(huán)流的西進(jìn)，10:00起降水不斷向西擴(kuò)展向北移動(dòng)，沿臺(tái)風(fēng)環(huán)流切線方向呈帶狀分布，13:00前后強(qiáng)回波已過(guò)福鼎市轄區(qū)，降水強(qiáng)度明顯減弱。14:00～20:00，福鼎市維持陣性降水天氣，20:00后，隨著臺(tái)風(fēng)不斷深入內(nèi)陸，螺旋雨帶逐漸減弱降水趨于結(jié)束。

圖4 2018年7月11日00:00～23:00整點(diǎn)雷達(dá)回波圖

5.4 地形的增幅作用

在熱帶氣旋中，大量的潮濕空氣集中在低層，在海拔2 km以下地形的抬升作用最大[2]。在氣旋移動(dòng)過(guò)程中，低層風(fēng)速大，暖濕氣流明顯，氣流被迫抬升，強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)在此產(chǎn)生移出，加強(qiáng)暴雨，降水中心集中在迎風(fēng)坡[3]。福鼎市位于福建省東北部，與浙江溫州毗鄰，三面環(huán)山，一面臨海，桐山溪、雙岳溪、百步溪等河流通過(guò)沙埕灣匯入東海，地形呈現(xiàn)“口窄腹大”的倒喇叭口地形。喇叭口地形使氣流的輻合加強(qiáng)，福鼎市不斷有由東南風(fēng)和東風(fēng)構(gòu)成的地面輻合線發(fā)展和維持，產(chǎn)生風(fēng)向輻合線，配合向岸風(fēng)帶來(lái)的暖濕氣流，觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流，強(qiáng)降水主要集中在喇叭口地形和迎風(fēng)波處。統(tǒng)計(jì)市區(qū)、前岐、佳陽(yáng)、白琳等地處喇叭口地形鄉(xiāng)鎮(zhèn)及疊石、貫嶺、管陽(yáng)、磻溪等地處迎風(fēng)坡鄉(xiāng)鎮(zhèn)累計(jì)雨量均超過(guò)100 mm，是臺(tái)風(fēng)暴雨降水中心。

6 結(jié)論

（1）201808號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪莉亞”具有增強(qiáng)快、強(qiáng)度強(qiáng)、移速快、路徑穩(wěn)定特點(diǎn)，在福鼎市南邊連江縣登陸，給福鼎市帶來(lái)嚴(yán)重的風(fēng)雨影響，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨到大暴雨，臺(tái)山島出現(xiàn)17級(jí)陣風(fēng)。

（2）此次防臺(tái)服務(wù)過(guò)程中，福鼎市氣象臺(tái)早部署、預(yù)警預(yù)報(bào)準(zhǔn)確及時(shí)，服務(wù)積極主動(dòng)，在新媒體直播取得了良好的效果，得到了地方政府和社會(huì)各界的高度肯定。

（3）東南急流為強(qiáng)降水提供了良好的水汽條件和動(dòng)力條件，高層輻散低層輻合配置有利于抽吸作用的產(chǎn)生，加強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)，極有利于暴雨的發(fā)生發(fā)展。

（4）受臺(tái)風(fēng)外圍螺旋雨帶影響，強(qiáng)對(duì)流回波不斷經(jīng)過(guò)福鼎市上空，有明顯的列車效應(yīng)，降水效率高。

（5）由東南風(fēng)和東風(fēng)構(gòu)成的地面輻合線發(fā)展和維持，配合向岸風(fēng)帶來(lái)的暖濕氣流，觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流，強(qiáng)降水主要集中在喇叭口地形和迎風(fēng)坡。