袁 韜,周齊英,鐘麗華,冷 謙*
1.郴州市氣象局,湖南郴州 423000;2.氣象防災減災湖南重點實驗室,湖南長沙 410118;3.永興縣氣象局,湖南永興 423300
我國是受臺風影響最嚴重的國家之一[1-2]。每年盛夏期間(7—8月),郴州市發生的嚴重山洪地質災害主要是由臺風暴雨誘發的。研究影響郴州地區的臺風的頻數、移動路徑、降雨強度等特征,能夠提高判斷臺風暴雨落區的準確性,對減少臺風暴雨造成的人員傷亡和經濟損失具有重要的意義。
目前,我國氣象學者對登陸臺風進行了不少研究。登陸臺風暴雨常可造成嚴重的自然災害,不同結構的臺風登陸不同地區(地形不同),其暴雨強度和分布極不相同[3]。本研究選取2010—2020年的登陸臺風資料進行分析,補充影響郴州地區的登陸臺風相關研究,為臺風暴雨預報提供一些參考。
本研究提及的臺風是指包含了熱帶低壓(中心附近最大風速為10.8~17.1 m/s)、熱帶風暴(中心附近最大風速為17.2~24.4 m/s)、強熱帶風暴(中心附近最大風速為24.5~ 32.6 m/s)、臺風(中心附近最大風速為32.7~41.4 m/s)和強臺風(中心附近最大風速為41.55~0.9m/s)、超強臺風(中心附近最大風速為≥51 m/s)的統稱。
臺風路徑及相關數據資料來自中國氣象局熱帶氣旋資料中心;降水量資料來自郴州市10個國家觀測站和各縣(市)的區域自動站的20:00~20:00的日降水量。
據統計,2010—2020年期間,登陸我國的臺風共有78個。根據郴州本地實際工作需求,統計一次對郴州有影響的臺風過程的標準規定為:在臺風影響期內,郴州市區和9個縣(市)共10個國家觀測站的日雨量(20:00~20:00)資料中有3站次及以上達到中雨或1站次達到暴雨。統計一次郴州臺風暴雨天氣過程的標準規定為:在臺風影響期內,郴州全站(含國家觀測站和區域自動站)的日雨量(20:00~20:00)資料中有10個及以上的鄉鎮達到暴雨。
2010—2020年,對郴州地區有影響的臺風共有33個,年平均3個,其中2018年影響郴州的臺風個數最多,為5個,2014年最少,為1個。2010—2020年期間造成郴州地區出現臺風暴雨天氣過程的臺風共有16個,年平均為1.5個,其中2013、2018年造成郴州出現,臺風暴雨的臺風個數最多,均為3個,2014、2020年影響郴州的臺風沒有造成臺風暴雨(圖1)。

圖1 2010—2020年影響郴州地區的登陸臺風頻數統計
為了了解2010—2020年臺風登陸時間和登陸地點的分布特點,表1統計了這11年間影響郴州的臺風登陸時間、登陸地點的情況。由于有的臺風會出現2次或3次不同地點登陸的情況,因此表中統計的登陸地點均選取的是臺風最后一次登陸的地點。從表1中可以看出,2010—2020年影響郴州的臺風登陸地點主要集中在福建、廣東、海南地區,其中福建最多,達13次,占登陸臺風總數的39.4%;還有少量臺風在廣西、浙江、山東登陸,浙江和山東最少,為1次。

表1 2010—2020年影響郴州地區的臺風登陸時間、登陸地點 次
從登陸時間上看,2010—2020年影響郴州的臺風登陸時間最早的臺風為“1804艾云尼”,2018年6月6日在廣東登陸;登陸時間最遲的臺風為“1621莎莉嘉”,2016年10月18日在海南登陸。總的來說,對郴州有影響的臺風登陸時間主要集中在6—10月,其中7—8月登陸的臺風數量最多,分別為8次、11次,總計19次,約占所有登陸臺風的57.6%。每年7—9月為郴州受臺風災害影響最為嚴重的季節。
2010—2020年,造成郴州地區出現臺風暴雨天氣過程的16個臺風均是從福建、廣東兩省登陸,其中在福建登陸的臺風有10個,占62.5%,在廣東登陸的臺風有6個,登陸時間主要集中在8—9月。
2010—2020年,從福建登陸造成郴州地區出現臺風暴雨的臺風主要生成于西太平洋,有8個。當臺風西北行穿過我國臺灣省(臺灣省附近海域),繼續西行在福建登陸,此后在內陸的移動路徑大致分為2個:一是向偏北方向移動,影響江西、浙江、安徽等地;二是向偏西方向移動,影響江西、湖南、廣東等地,該路徑的臺風對湖南影響更為明顯。另外,有2個臺風——“1006獅子山”“1710海棠”是在南海生成,向北行進穿過我國臺灣省(臺灣省附近海域),在福建登陸。
從廣東登陸造成郴州地區出現臺風暴雨的臺風主要生成于西太平洋和南海,各有3個。其中從西太平洋生成的臺風一路西北行進在廣東登陸,此后繼續向西北方向移動或向偏北方向移動直至減弱,登陸后向偏北方向移動的臺風對湖南影響更為明顯。從南海生成的臺風主要一路北行,部分穿過海南島(海南島附近海域),在廣東登陸,登陸后向偏西或偏北方向移動,其中登陸后向偏北方向移動的臺風對湖南影響更為明顯。
為了了解臺風暴雨落區的地域分布和降雨強度特征,統計了郴州各縣(市、區)2010—2020年出現臺風暴雨的日數和國家站日降雨量的最大值(圖2),郴州各地受臺風暴雨影響次數分布不均,在這期間,出現臺風暴雨日數最多的是郴州站,共22 d,最少的為安仁,只出現了8 d。受臺風暴雨影響頻繁的地區主要還是位于桂東、汝城、資興、郴州市區、臨武一帶,北部受臺風暴雨影響的次數相對較少。

圖2 郴州各縣(市、區)2010—2020年出現臺風暴雨的日數(a)和國家站日降雨量最大值(b)
降雨強度中心主要集中在中部臨武、桂陽、郴州市區、資興、桂東一帶,國家站日降雨量最大值出現在“1312潭美”影響期間,郴州站日降雨量達到了123.2 mm。郴州市區、資興、臨武、桂東既是臺風暴雨多發地帶,也是臺風暴雨強度較大的區域。
陳聯壽等[4]提出臺風暴雨可分為臺風環流內暴雨和臺風環流之外的暴雨。本研究通過對比2010—2020年造成郴州地區出現臺風暴雨的16個臺風中心位置至郴州地區的距離遠近和強降雨實況,初步統計分析臺風中心距離不同所造成的暴雨強度和落區差異。首先定義臺風中心至郴州的距離遠近劃分(圖3),郴州本站至郴州全市行政區劃邊界的最遠距離為130 km。以郴州本站為中心,半徑130 km作圓,該圓圈范圍覆蓋了郴州全境,由于臺風系統體積龐大,影響范圍大,通常臺風中心途經湖南省內、廣東北部、廣西西北部或江西西部,均會對郴州造成較大影響,因此可將圓圈范圍再向外延伸1倍的距離,以260 km為半徑,該圓圈則可覆蓋湘南、粵北、桂東北和贛南部分地區。當研判臺風中心會進入該圓圈內時,可認為臺風中心將距離郴州較近,易造成郴州出現影響較大的臺風暴雨,需提高警惕。

圖3 臺風中心距離郴州遠近劃分示意圖及臺風移動路徑
對比2010—2020年期間16個臺風暴雨個例可以得到(圖略),當臺風中心距離郴州較遠時,郴州主要是受臺風外圍云系擾動產生臺前颮線或臺風外圍螺旋雨帶影響,造成郴州地區降雨通常分布不均勻,局地性強。需要注意的是,個別過程中降水強回波帶的移動方向與其走向基本一致時,出現了列車效應,導致部分地區累計雨量大,且累計雨量大值區呈“帶狀”特征。當臺風中心距離郴州較近時,郴州主要是直接受臺風環流或臺風低壓倒槽的影響,易造成郴州地區大范圍的暴雨,過程的平均降雨量大,降雨落區主要出現在臺風中心附近及第一、四象限。
從年際變化來看,2010—2020年期間對郴州地區有影響的臺風共有33個,2018年影響郴州的臺風最多,2014年最少。其中有16個臺風造成郴州地區出現暴雨天氣。
從登陸地點及時間來看,2010—2020年期間影響郴州的臺風登陸地點主要集中在福建、廣東、海南地區,從福建登陸的臺風最多。臺風登陸時間主要集中在6—10月,其中7—8月登陸的臺風數量最多。造成郴州地區出現臺風暴雨的臺風均是從福建、廣東兩省登陸,登陸時間主要集中在8—9月。
從臺風移動路徑來看,生成于西太平洋從福建登陸向偏西方向移動、生成于西太平洋西北行進在廣東登陸向偏北方向移動、從南海生成北行在廣東登陸向偏北方向移動這三類移動路徑的臺風對郴州地區的影響較大。
從臺風暴雨落區來看,2010—2020年期間受臺風暴雨影響頻繁的地區主要還是位于桂東、汝城、資興、郴州市區、臨武一帶,北部受臺風暴雨影響的次數相對較少。降雨強度中心主要集中在郴州中部一帶。郴州市區、資興、臨武、桂東既是臺風暴雨多發地帶,也是臺風暴雨強度較大的區域。
臺風中心到郴州的距離遠近不同會造成郴州臺風暴雨過程的降雨強度和落區出現差異,根據臺風暴雨過程個例對比可認為,臺風中心到郴州本站的距離小于260 km為較近距離,當臺風中心距離郴州較近時,易造成郴州地區出現大范圍的暴雨天氣,降雨落區主要出現在臺風中心附近及第一、四象限。
本研究在一定程度上補充了郴州本地對臺風暴雨的研究,但暴雨強度和落區的差異還與臺風強度、影響持續時間等因素密切相關,在后續研究中可加強對其他影響因素的分析。