2020年東北登陸臺風對局地天氣情況的影響

摘 要：利用美國國家環境預報中心和大氣科學研究中心提供的地面再分析資料、中國氣象局臺風最佳路徑資料、美國國家海洋和大氣管理局氣候中心預測提供的逐日降水及全球逐月平均降水資料，對比分析2020年登陸我國東北地區臺風路徑、環流形勢、登陸前后降水及風速。結果表明：臺風“巴威”于8月27日登陸，高層為兩槽一脊環流形勢，低層影響范圍大，整個東北地區處于低壓控制下，登陸前后對東北地區降水影響強度小、范圍較廣，對風速影響時效短、范圍小；臺風“美莎克”于9月3日登陸，環流形勢與臺風“巴威”相似，對東北地區降水影響范圍廣、降水強度大，對風速影響時效短、強度大、范圍廣；臺風“海神”于9月7日登陸，高低層環流形勢與臺風“美莎克”相似，對東北降水影響強度大、范圍較小，對風速影響持續時間長、強度小、范圍小。

關鍵詞：臺風；局地天氣情況；降水；風速

中圖分類號：P444 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

臺風是一種發生頻率高、影響嚴重的氣象災害，我國部分強降水天氣的發生與臺風相關[1]。受臺風影響的主要季節是5—11月，尤其以7—9月為盛，臺風發生最多的月份為9月，其次為7、8月[2]。臺風產生大暴雨的必要條件是擁有低層輻合、高層輻散配置，并與環流形勢、副熱帶高壓、水汽條件、對流不穩定區、強的能量鋒區等方面息息相關。

2020年8—9月連續3例臺風登陸中國東北地區，并伴隨劇烈降水和大風天氣，造成農作物大面積倒伏，人民生命財產遭受巨大損失[3-4]。分析臺風對降水的影響，得出臺風登陸前后東北地區降水強度變化，為臺風天氣防災減災工作提供參考。

1 資料與方法

美國國家環境預報中心和大氣科學研究中心提供的2020年地面再分析資料包括逐日平均位勢高度場、水平風場、海平面氣壓場、10 m風場，水平分辨率為2.5°×2.5°；美國國家海洋和大氣管理局氣候預測中心提供的水平分辨率為0.5°×0.5°；的逐日平均降水觀測資料；美國國家海洋氣象局和氣候預測中心通過合并建立的1979—2021年全球逐月降水數據集（水平分辨率為2.5°×2.5°）：中國氣象局熱帶氣旋資料中心提供的最佳路徑數據集，包含2020年西北太平洋（含南海，赤道以北，180°E以西）海域熱帶氣旋每6 h的位置和強度。

2 登陸東北地區臺風形勢分析

2.1 “巴威”

強臺風“巴威”于2020年8月22日09：00被定義為熱帶風暴，強度逐漸加強；17：00升級為強熱帶風暴；24日02：00被升格為臺風，隨后該臺風繼續北上加強；25日上午加強至強臺風級，并在東海北部海面上盤桓；26日05：00臺風仍位于東海北部海面上，位置在31.8°N、124.6°E，隨即迅速北上；27日08：30前后在中朝交界附近的朝鮮平安北道沿海登陸，最后在10：00減弱為強熱帶風暴級。

臺風“巴威”于27日登陸我國東北地區，東亞中高緯度地區200 hPa呈“兩脊一槽”環流形勢，2個高壓脊分別位于青藏高原中部和東北地區上空，槽線位于貝加爾湖以西一直延伸至我國海南島西部，華北、東北地區都處于槽前西南氣流，正渦度平流為災害性天氣提供能量支持，東北地區位于西風急流出口處，有利于輻散產生，為降水等天氣提供動力抬升機制。

500 hPa在蒙古國和我國華北地區出現2個較明顯閉合環流，從河北省至老撾地區有1條東北—西南走向高空槽。東北地區位于500 hPa高空槽前，臺風周圍暖濕氣流沿臺風與副熱帶高壓外圍西南風不斷向東北地區輸送，該地區處于水汽飽和狀態。此外，在太平洋地區有風向輻合，會形成下一個臺風。由此可見，500 hPa高空槽、向北抬升的副熱帶高壓，共同受臺風“巴威”的影響。

2.2 “美莎克”

8月28日08：00，超強臺風“美莎克”在菲律賓馬尼拉東偏北方向逐漸形成，向西運動，當晚增強為熱帶風暴；29日增強至臺風級；30日逐漸加強至臺風量級后向北運動；9月1日臺風增強至超強臺風量級，位于日本沖繩那霸偏南太平洋海面上，并移向東北地區，23：00前后降格為強臺風，臺風不斷減弱北上；3日在韓國慶尚南道沿海登陸，繼續北上減弱；4日08：00

時臺風中心位于黑龍江中部；5日08：00臺風中心位于內蒙古境內；6日臺風繼續北上移出我國境內。

臺風“美莎克”登陸過程中，200 hPa東亞中高緯度呈“兩脊一槽”環流形勢，一個脊從新疆地區延伸至貝加爾湖西部地區，另一個脊從日本海北部延伸至內蒙古地區，在40°N、116°E附近有一閉合的低壓中心，即為熱帶氣旋“美莎克”所處位置。

東北地區位于槽前脊后，槽前有一呈西南—東北走向高空急流，最大風速＞46 m/s，高空急流出口區有輻散作用。500 hPa2個高壓脊分別為位于青藏高原上空和貝加爾湖以東的鄂霍茨克海上空，兩脊之間有明顯反氣旋環流，其中心位于遼寧省地區。此時，太平洋附近又一閉合低壓中心出現，臺風“美莎克”移出我國后，下一個臺風會繼續為東北地區帶來影響。

850 hPa環流場為遼寧省及內蒙古地區帶來西北氣流引導的冷空氣，并為吉林省和黑龍江省帶來西南氣流引導的來自渤海暖濕氣流，水汽條件充足，利于暴雨天氣形成。地面場上，臺風中心位于43°N、128°E附近，中心最低氣壓僅940 hPa，整個東北地區都處在臺風影響下。

2.3 “海神”

超強臺風“海神”于9月1日08：00左右被定為熱帶風暴，未來24 h不斷西移加強；2日加強至強熱帶風暴量級，持續向西北方移動，并不斷加強；4日加強至超強臺風量級；6日減弱為強臺風，移動路徑發生偏轉，臺風開始北上，強度不斷減弱；7日08：00前后，臺風在韓國慶尚南道沿海登陸，此后繼續北上；8日03：00

由朝鮮移入中國吉林省和龍市境內，當日08：00變性為溫帶氣旋。

臺風“海神”登陸期間，200 hPa平均環流形勢與前2個臺風相似，中高緯度地區也呈“兩脊一槽”環流形勢，槽脊位置與之前大致相同，東北地區位于高空西南—東北急流出口區，利于能量堆積。500 hPa仍表現為鄂霍茨克海地區和蒙古境內2個高壓脊，配合東北地區低渦延伸出的低壓槽形勢，與高層相似，東北地區在臺風反氣旋環流控制下，臺風處于登陸時期，中心位置在韓國境內。850 hPa上可更加清晰地看到臺風登陸情況，我國受臺風北部偏東氣流影響，水汽條件一般，臺風后部偏北氣流為臺風注入冷空氣，導致臺風中心溫度較低，臺風過境會造成氣溫下降。地面環流形勢與850 hPa相似，中心氣壓最低為920 hPa，且北移至東北地區，影響東北地區天氣狀況。

3 登陸臺風對東北地區降水的影響

8月26日—9月8日，我國東北地區接續遭到臺風“巴威”“美莎克”和“海神”影響，間隔時間短、影響區域高度重疊，導致東北地區兩周內平均降水量達170.1 mm。

如圖1（a）所示，8月26日臺風“巴威”登陸前，東北地區降水范圍較廣，其中遼寧省中東部、吉林省西部地區出現大到暴雨，遼寧省南部地區出現局地暴雨量級降水，24 h累計降水量為50～100 mm；27日臺風從中朝交界附近登陸，降水范圍擴大、強度增強，遼寧省東部、吉林省大部、黑龍江省南部地區出現大到暴雨，黑龍江佳木斯市和雞西市出現局地大暴雨，其他各地小到中雨；28日臺風逐漸減弱移除，東北地區降水范圍雖廣，但大都為小到中雨，降水強度隨臺風減弱東移逐漸減小；29日臺風“巴威”移除后，東北地區降水大幅減少，遼寧省中西部地區已經放晴。此次臺風波及范圍甚廣，降水范圍較大。

如圖1（b）所示，9月2日臺風“美莎克”尚未登陸，東北大部分地區均出現降水；3日降水范圍擴大、強度增強，臺風影響暴雨中心點位于松原市和齊齊哈爾市，24 h累計降水量＞100 mm，遼寧省東部、吉林省中部和北部、黑龍江省中西部地區出現暴雨，降水范圍較廣；4日臺風向北移至內蒙古，降水區也隨之北移減弱，吉林省北部、黑龍江省西北部地區出現中到大雨，其余部分地區降水強度較弱；5日東北地區降水范圍及強度迅速減小，吉林南部、黑龍江省南部及遼寧省部分地區轉晴，其他地區出現小到中雨，降水強度大幅減弱。與臺風“巴威”相比，臺風“美莎克”影響范圍更廣、強度更強，

如圖1（c）所示，9月6日東北部分地區出現小到中雨，降水面積較小；7日臺風登陸，對吉林省和黑龍江省降水影響較大，吉林省南部、黑龍江省西南部出現暴雨；8日臺風北上，降水區域隨臺風北移至東北中部，暴雨中心點位于吉林省和黑龍江省，24 h降水量＞50 mm；9日繼續北移減弱，降水范圍和強度明顯減少，此次臺風影響趨于結束。與前2次臺風相比，臺風“海神”影響時間更長、范圍更廣。

從東北地區降水量區域平均時間序列可知，8、9月共有16 d區域平均降水量＞8 mm，臺風登陸前后降水＞8 mm的有5 d。臺風“巴威”自8月27日登陸后，東北地區降水量不斷增加，31日降水量＞10 mm。臺風“美莎克”于9月3日登陸，此時東北地區區域降水平均值達9月最高，約13 mm，4日降水量約12.5 mm。臺風“巴威”與“海神”對降水的影響不及臺風“美莎克”。

4 登陸臺風對東北地區風速的影響

8月26日臺風“巴威”在黃海地區徘徊，臺風風眼墻處的風力較大，但此時臺風離東北地區有一定距離，影響較小；27日臺風登陸，風眼墻處風力大值區影響我國東北地區，風速迅速增加；28日臺風移出我國，但此時東北地區還處在地面低壓控制下，風速達9～10 m/s；29日臺風徹底移出東北地區，對東北地區風速影響結束。臺風“巴威”對東北地區風速影響時效短、影響范圍小，對風速影響較小。

9月3日臺風“美莎克”登陸影響東北地區，風速迅速增加，較臺風“巴威”作用范圍更廣；4日臺風中心區域位于黑龍江與內蒙古交界處，風眼墻處的風速大值區對東北地區起作用，使風速小幅度增大；5日臺風附近風速強度減弱，影響趨于結束，東北地區風速迅速減小。臺風“美莎克”對東北地區影響時效雖然較短，但強度大且范圍較廣泛，導致風速增幅較大。

9月6日臺風“海神”對東北地區影響較小；7日逐漸北移影響東北地區風速，表現為范圍廣、強度弱；8日臺風中心位于吉林與黑龍江交界處，臺風眼附近風速大值區開始影響東北地區，此時對東北風速影響表現為范圍廣、強度強；9日臺風最強風速區逐漸移出我國，影響范圍逐漸減小。臺風“海神”對東北地區風速影響持續時間較長，但強度較弱、影響范圍較小，相較于臺風“美莎克”風速增幅小。

5 結論

（1）臺風“巴威”“美莎克”和“海神”分別在8月27日、9月1日和9月7日登陸我國東北地區，高層環流形勢大致相同，在東亞中高緯度地區呈“兩槽一脊”環流形勢，低層850 hPa以下有一定差別。其中臺風“巴威”影響范圍較廣，使整個東北地區處于低壓控制狀態下，臺風“美莎克”和“海神”環流情況相似，作用范圍較廣。

（2）臺風“巴威”過境前后，東北地區降水強度小，范圍較廣；臺風“美莎克”過境前后，東北地區降水范圍廣、降水強度大；臺風“海神”過境前后，臺風降水強度強，范圍較小。

（3）臺風過境使東北地區風速迅速增強，其中臺風“美莎克”對風速的影響時效短、強度強、范圍廣，導致東北風速增幅最大，最大值可達3.8 m/s；臺風“海神”的影響持續時間長、強度弱、范圍小，東北地區風速增幅一般，約2.75 m/s；臺風“巴威”的影響時效短、范圍小，東北地區風速增幅較小，約2.15 m/s。

參考文獻

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[2] 鄭群峰，張超，胡霄，等.1954—2019年深圳高影響臺風氣候特征分析[J].廣東氣象，2020，42（3）：14-18.

[3] 劉峰，丁治英，梁艷，等.“莫拉克”臺風暴雨過程中濕位渦場的演變特征[J].暴雨災害，2011，30（2）：161-166.

[4] 陳龔梅，羅厚炙，陸晏，等.溫州機場臺風大風統計分析[J].民航學報，2020，4（3）：54-59.

收稿日期：2024-03-11

作者簡介：袁曉鈺（1999—），女，吉林白山人，助理工程師，主要從事氣象信息技術工作。