臺風“安比”在華北移動路徑與強度維持成因分析

劉炳杰

（河北滄州市氣象局，河北 滄州 061000）

1.引言

“安比”于2018年7月18日晚上8時在西北太平洋洋面上生成，22日12時30分在上海市崇明島沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有10級（28m/s），中心最低氣壓為982百帕。接著繼續向西北方向移動，并在24日03時，從河北鹽山寨子鎮進入河北，轉向向東北方向移動，16時從承德東北部移出，在河北共存在15小時，造成了大范圍的暴雨天氣。

受“安比”影響，河北出現一次大范圍降水天氣，整個降水分布南少北多，暴雨中心位于廊坊、唐山、秦皇島地區，最大過程雨量秦皇島祖山風景區為338.7mm，最大雨強為39.4mm/h，滄州地區大部分地區大到暴雨，個別點出現大暴雨，從雷達回波上看，整個過程以層狀云降水為主，對流強度較弱，并呈陣性。

這次過程的特點主要有：臺風以熱帶風暴的強度直接影響河北地區；北上過程中強度維持，降水呈現南少北多的分布狀況，降水過程中降水相對比較穩定，對流強度不強并呈陣性；河北地區雖受臺風直接影響，但是8級以上大風范圍較小，只分布于沿海地區。

為更好了解“安比”臺風路徑及強度維持原因，針對以上特點通過自動氣象站、雷達、衛星等常規資料和美國國家環境預報中心（National Centers for Environ-mental Prediction，NECP）的 1°×1°再分析資料，對“安比”進行分析。

2.“安比”臺風分析

2.1 路徑分析

臺風的移動路徑直接關系著降水的落區和強度。圖1（a）為“安比”臺風路徑，生成以后基本向西北移動，登陸點位置位于杭州灣以北，利于臺風北上維持。500百帕上，70°E-100°E出現長波槽，日本地區有長波脊發展，副高的中心位于長波脊南側，強的暖平流利于副高的加強，同時副高脊線呈西北-東南走向，在副高南側東南氣流的操縱下，臺風逐漸向西北方向移動影響河北地區，到了后期受高空槽東移影響，高壓脊隨著減弱致使暖平流減弱，副高由帶狀變成塊狀，脊線也發生順時針旋轉，東南引導氣流轉為槽前西南氣流，因此時“安比”在河北境內轉向向東北移動。

圖2 臺風“安比”路徑與500百帕高度場疊加

200百帕青藏高原上空南壓高壓的存在能夠進一步影響臺風的引導氣流，此次“安比”北上過程中，南壓高壓強大（圖略）并分裂成兩個高壓中心，位于我國東部沿海的中心，前期，“安比”位于兩個高壓之間，由于引導氣流較弱，受偏南氣流影響直接北上，到了后期位于我國東部沿海的高壓發展并伴隨西風系統東移，引導氣流逐漸轉為西南風，因此“安比”也隨之轉向東北移動。

2.2 強度維持成因

結合“安比”北上過程的中心氣壓與風力的時間序列分析，從上海一直移出河北這段時間都是以熱帶低壓強度移動，因此很有必要分析強度維持的成因。

首先，臺風需要大量的暖濕氣流補充才能有足夠的能量使其維持，圖3為低層水汽通量平面圖，在“安比”北上過程，我國沿海地區低層850百帕、925百帕一直存在水汽通量大值區，東南風不斷把海上暖濕氣流向臺風內部輸送，為臺風維持提供能量。

圖3 臺風“安比”24日08時 925百帕水汽通量

同時，華南地區一直有一個熱帶低壓與“安比”同存，其外圍的偏南氣流逐漸與“安比”東南氣流合并，也增強了暖濕氣流的輸送，利于其強度維持。

其次，高空輻散、低層輻合利于臺風的維持與發展，沿臺風中心做垂直剖面，圖4為散度垂直分布，臺風中心附近700百帕以下，基本以輻合為主，中心大值區位于850百帕以上，而250百帕附近存在輻散中心，高低空的輻合輻散中心疊加重合更加有利于臺風“安比”北上時強度維持。渦度表征大氣的旋轉程度，從臺風中心渦度垂直剖面看，低層正渦度與高層負渦度幾乎垂直，這種高低空配置使臺風能量耗散減慢是觸發暴雨的動力機制，也是臺風維持的有利因素。

圖4 臺風“安比”24日08時散度與渦度的垂直剖面

冷空氣強度大小對臺風維持與發展都有很大的作用，一般24小時變溫在-4到-1℃范圍時利于臺風發展，從河北地區24小時變溫范圍基本在這個范圍內，弱冷空氣條件不僅加強了低層的輻合，也使臺風北緣形成不穩定，造成整個“安比”在北上過程中強度維持。

由于此次臺風從上海崇明登陸，登陸點位于杭州灣以北，經過多年統計杭州灣以北登陸的臺風不會快速減弱，同時根據臺風路徑我們看到，“安比”位置偏東只是取平原地區向北移動，沒有高山、丘陵的阻擋因此使臺風暖心結構得以維持臺風不會減弱。

2.3 降水特點成因

圖5（a）為“安比”進入河北路徑與降水落區疊加，大的降水落區位于臺風中心西側，云圖的演變也說明臺風外圍云系影響河北地區時西風槽云系并沒有與“安比”相連，隨著西風槽云系東移，臺風外圍云系與之結合造成云系發展使河北北部降水量增大，結合實況具體分析產生原因。

圖5 臺風“安比”降水落區與24日08時垂直速度剖面

通過分析低層的水汽通量輻合中心與臺風位置，這次過程輻合中心偏西且北側同時存在一個水汽輻散區，說明有下沉氣流出現，這種配置利于形成次級環流加大降水強度；另外垂直運動剖面顯示臺風中心的西側也存在一個強的上升運動區域與輻合中心對應，它的存在不僅可以使水汽輻合上升還能讓水汽層加厚利于降水效率提高，因此在臺風的左側即河北北部出現了降水大值中心；通過降水雷達回波分析，降水區的時間演變顯示強降水回波位于臺風移動方向的西側，且降水回波質心在6km左右，低質心降水效率高，也顯示強降水發生。

另外，冷空氣強度及能量鋒區的變化會造成云系的發展，23到24日地面24小時變溫情況（圖略）說明在臺風安比經過的河北北部區域降溫在-3℃左右，南部地區降溫幅度在-1℃作用。冷空氣強度會造成降水強度的差異，因為較強的降溫幅度更利于臺風強降水的發生。通過假相當位溫剖面顯示（圖6），能量舌位于臺風移動的右前側，850百帕假相當位溫演變說明能量中心隨著臺風向北發展，在24日08時88℃的能量中心已經位于河北南部地區，并且假相當位溫線也逐漸加密說明有弱鋒生的出現，鋒生造成上升運動增強也導致降水強度加強。

2.4 大風特點成因

臺風一般伴隨著大風出現，但是此次“安比”在河北境內時并沒有產生大范圍的8級大風，只是分布在滄州、秦皇島、唐山沿海地區。主要原因還是因為臺風北上過程中，東北側與副高作用的氣壓梯度不大，風場結構不完整造成的。從探空圖上（圖7），較小的低層風切變使臺風填塞較慢造成地面發展冷核強度較小，產生較弱的熱成風效應；同時海陸效應的存在致使摩擦大的地面使臺風低層減弱，而高層由于風速較大切變也相對較大，所以在沿海地區形成較大的風。

圖7 黃驊與秦皇島模式探空

3.結論

通過綜合分析此次臺風安比路徑上存在特殊性，它是自1949年以后直接以熱帶風暴級別形式影響河北的臺風。研究表明：

3.1 西風帶長波槽脊發展促進了位于我國東部沿海的副高向北發展從而使副高脊線呈西北-東南走向，副高南側強盛的東南氣流，引導臺風西北方向發展影響河北。另外，此次“安比”云圖上的特征能夠很好的指示臺風移動路徑。

3.2 臺風“安比”北上過程強度維持，主要是因為強盛的東南氣流輸送為臺風維持提供能量；散度、渦度的垂直分布利于臺風能量耗散減慢利于臺風維持；南亞高壓控制我國華北以南廣大地區，高空的輻散場為“安比”臺風的維持提供了有利的流場條件；弱冷空氣條件不僅加強了低層的輻合，也使臺風北緣形成不穩定造成整個安比在北上過程中強度維持；華南地區低值系統有所發展，其外圍偏北氣流與“安比”東南氣流合并加強了水汽輸送利于臺風維持；此次臺風登陸點位于杭州灣以北路徑偏東，經過平原地區無高山、丘陵阻擋使臺風暖心結構使臺風不會減弱；由于路徑偏東合適的海溫分布利于暖濕氣流補充臺風能量，使其維持。

3.3 降水情況上以層狀云降水為主，強對流特征不是很明顯，但是由于冷空氣強度不同造成垂直運動伸展高度不同，河北南部與北部降水量級、降水性質存在明顯差異，南部以臺風本身降水為主對流性質較弱，而北部由于冷空氣比南部較強，降水量級、雨強較大，所產生的對流降水也較強。

3.4 臺風北上與副高外圍氣壓梯度較小，是這次沒有產生較大范圍8級以上大風的主要原因；海陸附近存在溫度梯度，對臺風風力有一定的加成作用，因此沿海地區產生8級以上大風。