中圖分類號: P458.1+24 文獻標志碼:B 文章編號:2095-3305(2025)05-0272-03
臺風是發生在熱帶海洋上強烈的氣旋性渦旋,帶來的強對流、大風、暴雨和風暴潮等嚴重威脅人民的生命財產安全。當前,越來越多的氣象工作者開始關注臺風對中國西部(包括西南地區)的影響。康嵐等[1]通過個例研究發現,臺風對西南低渦的維持和水汽輸送起到了關鍵作用;王茂書等[2通過對比和分析兩種不同路徑臺風對四川東北部持續性暴雨的影響,發現臺風“康森”和“丹娜絲”通過阻擋副高東退,間接阻擋四川東北地區的高空低值系統向東移出四川,延長了降水時間;李強等[3通過分析一次臺風遠距離作用下的西南低渦大暴雨個例,發現臺風倒槽的偏東氣流作用增強了水汽和不穩定能量向中尺度低渦對流體的輸送,維持了低渦系統的暖濕結構,同時在偏東氣流動力的作用下,中低層水平渦度提高,低渦系統的垂直上升運動導致垂直渦度增長,從而使得低渦結構能夠長時間維持;雷麗娟等4通過研究東海臺風對四川東部暴雨的影響,發現東海臺風間接阻擋西南渦東移,減緩其東移速度,隨著臺風北上,阻擋作用消失,西南渦快速移出,四川東部暴雨天氣。
1西進臺風對西南地區的直接影響
1.1 統計歸納
2014一2024年,影響西南地區的西進臺風/減弱后的熱帶低壓共19個,按其減弱停編時所處的地理位置可將其分為3類:一是進入西南地區后減弱停編的臺風有3個;二是在廣西、廣東、湖北(主要在廣西境內)減弱停編的臺風有6個;三是在越南、老撾,北部灣地區減弱停編的臺風有10個。其中,導致西南四地主要機場均出現重要天氣的臺風有3個:“天鴿”“妮妲”、以臺風“山神”為前身發展起來的北部灣熱帶低壓。
對于昆明長水機場而言,除臺風“桑卡”“韋帕”和“格美”未造成影響外,其余16個臺風均引發了重要天氣;對于貴陽龍洞堡機場而言,共有12個臺風引發天氣,且3個分類均有影響;對于重慶江北機場而言,共有6個臺風引發重要天氣,且3個分類均有影響;對于成都雙流機場、天府機場而言,共有4個臺風引發重要天氣,且3個分類均有影響。
1.2 個例分析
對于成都地區而言,由熱帶氣旋外圍氣流引發的強對流天氣多自東向西移動。在熱力條件上,一般在該類天氣發生前,成都地區連續幾日出現高溫天氣,地面有較高的能量積蓄。低層有暖舌發展,而中高層存在溫度冷槽或冷中心,有利于不穩定對流的建立。在動力條件上,地面為低壓倒槽,強對流發生前生成輻合線。中低層有輻合系統重疊,如臺風倒槽兩側不僅有風向輻合,還有明顯的風速輻合。臺風倒槽的東南側 500~850hPa 有東南急流。在濕度條件上, 850hPa 以下有濕舌的建立。探空圖上顯示,抬升凝結高度、自由對流高度較低,有利于強對流天氣的形成。2014—2023年,對成都地區影響較大的西進臺風為2016年第4號臺風“妮妲”,8月2日23:00“妮妲”在廣西境內減弱為熱帶低壓后,中央氣象臺于8月3日08:00對其停止編號,受西進減弱的熱帶低壓外圍氣流的影響,成都雙流機場8月3、4日連續兩日出現雷雨天氣。以下重點分析成都雙流機場2016年8月3日出現的雷雨天氣。
8月2日07:40“妮妲”在廣州南沙登陸后向西偏北方向移動,深入內陸。受登陸后減弱的熱帶低壓外圍東南氣流的影響,8月3日13:39成都雙流機場觀測到雷暴,雷雨天氣持續至15:35,其間出現雷暴伴大陣雨。
8月3日08:00, 500hPa 熱帶低壓位于廣西境內,低壓倒槽自熱帶低壓中心延伸至重慶北部, 500hPa 東南、偏南顯著氣流將水汽輸送至湖北北部,此時該機場位于槽后,受東北氣流控制,且位于冷中心。 700hPa 倒槽與 500hPa 倒槽基本重合,槽前有明顯的東南風風速輻合,此時該機場位于倒槽后部,受偏北氣流控制。 850hPa 倒槽延伸至陜西北部,此時低層東南急流建立,急流中心風速達 20m/s ,該機場受暖脊控制,較強的暖濕氣流自南海源源不斷地向盆地輸送。在地面上,盆地及四川南部受高壓控制,天氣狀況較好,隨著日照加強,地面溫度升高,有較高的能量積蓄;低層受暖脊控制,濕舌建立,中高層受冷中心控制。倒槽兩側有明顯的風向風速輻合,倒槽東南側受明顯的東南氣流影響,為雷暴的形成和發展提供了較好的條件。
8月3日11:00開始,成都終端區內有地面輻合線形成,隨著東南氣流的不斷影響,地面輻合線逐步從東南向西北方向推進。從圖1可以看出, 750~925hPa 的條件不穩定特征明顯,抬升凝結高度低,平衡高度幾乎達到對流層頂,狀態曲線與層結曲線之間灰色區域面積大,對流有效位能強,計算值為 671.2J/kg ,后續隨著太陽輻射增強、氣溫升高,近地面受熱, CAPE 值將持續增大。 600hPa 到地面的下沉對流有效位能較強, CAPE 值為 559.5J/kg670hPa 以下的濕度條件較好(相對濕度 ?80% ),水汽接近飽和,濕層深厚,400hPa 以上有明顯的干冷空氣進入,溫濕層結曲線形成向上開口的“喇叭口”形狀,“上干冷,下暖濕”的特征明顯。
綜上分析,受 500~850hPa 減弱的臺風倒槽影響,倒槽東南側有東南急流,高空受冷中心控制、低層暖脊影響,濕舌建立,雷暴發生前地面有輻合線生成。此次天氣過程是一次典型的登陸臺風外圍云系產生的雷暴天氣過程。
2東部臺風對西南地區的遠距離影響
2023年第5號臺風“杜蘇芮”于7月23日17:00加強為臺風級后緩慢向西偏北方向移動,至7月28日上午在福建沿海登陸。由于“杜蘇芮”的阻塞作用,西南地區低值系統前期穩定少動,后期緩慢東移南壓,引發上述地區長時間降水及局地強對流天氣(表1)。
以下著重分析成都終端區及雙流機場、天府機場天氣。受輻合/低渦影響,成都機場終端區在2023年7月25日下午至28日上午持續出現分散對流/雷暴天氣。2023年7月25日12:11\~12:30成都雙流機場出現中陣雨,20:22\~22:00出現雷暴/雷雨,其中20:43\~21:30伴隨中到大陣雨;7月26日11:11\~11:30出現中陣雨;7月26日19:30-22:30及27日00:14-04:00出現間斷中到大陣雨。7月25日19:38\~20:38成都天府機場出現雷雨;7月27日19:18\~20:30出現中到大陣雨。
7月25日白天至26日夜間,“杜蘇芮”緩慢西行北上,西南地區低值系統東移緩慢。 500hPa 在青藏高原東北部至四川西北部維持低渦并緩慢東移,分裂高空槽東伸至四川盆地中東部地區。 700hPa 低渦緩慢西擴,影響四川盆地中西部至重慶西部。 850hPa 低渦位于四川東南部至重慶西部,成都位于低渦后部。7月27日后, 500hPa 高空槽緩慢東移,低層低值系統東移南壓,成都兩個機場及終端區降水天氣趨于結束。
2023年7月25日20:00,溫江站CAPE值為2253.6,K 指數為39.9,SI指數為-1.66, 700hPa 以下假相當位溫在75以上,能量條件好; 350hPa 以下濕度較大,濕層深厚,有利于強降水天氣產生。此外,中低層有明顯的垂直風切變,有利于雷暴天氣的產生(圖2)。7月26一27日,不穩定能量降低,成都地區以陣性降水為主。
3結論與討論
3.1 結論
(1)2014一2024年,影響西南地區的西進臺風(或減弱后的熱帶低壓)共19個,按其減弱停編時所處的地理位置可將其大致分為3類:一是進人西南地區后減弱停編的臺風有3個;二是在廣東、廣西、湖北(主要在廣西境內)減弱停編的臺風有6個;三是在越南、老撾,北部灣地區減弱停編的臺風有10個。
(2)對于昆明長水機場而言,除臺風“桑卡”“韋帕”和“格美”未造成影響外,其余16個臺風均引發了重要天氣;對于貴陽龍洞堡機場而言,共有12個臺風引發重要天氣,且3個分類均有影響;對于重慶江北機場而言,共有6個臺風引發重要天氣,且3個分類均有影響;對于成都雙流機場、天府機場而言,共有4個臺風引發重要天氣,且3個分類均有影響。
3.2 討論
受2023年第5號臺風“杜蘇芮”緩慢西行北上影響,西南地區低渦穩定少動, 500hPa 青藏高原東部低渦前低槽影響四川盆地中西部,槽前正渦度平流有利于盆地中東部低層輻合增強。隨著臺風西進加大了渦旋東部的氣壓梯度及可能出現的正渦度輸送,在高溫高濕條件下,渦旋東部偏南風增強觸發對流天氣,并在低渦環流引導下自東北向西南影響成都兩個機場及終端區:7月25日午后至夜間雷暴云團在綿陽附近生成,受低層輻合后部偏北氣流作用向南移動并加強,先影響成都天府機場,后雷暴云團西進翻過龍泉山,受 500hPa 渦旋氣流作用向西偏南移動,進而影響雙流機場;26日,對流云團先影響廣元一綿陽一線,受低層輻合后部偏北氣流作用向西南移動并加強,螺旋云系外圍主要影響雙流機場,雷達回波呈帶狀排列,自北向南發展且移動較快,局地性較強,具有列車效應。上述內容引發兩個討論:
(1)一般情況下,低渦天氣的降水區多集中在低渦中心及移動方向的右前方,由于東部臺風阻擋,穩定少動的西南低槽和低渦系統對成都雙流機場、天府機場關鍵區的具體影響范圍、時長及強度等情況,還有待進一步研究。
(2)在以往的研究中,雷麗娟等、康嵐等[以及上面內容均通過個例分析發現遠距離臺風對西南地區的天氣系統具有阻擋作用,可減緩其移動速度。然而,不同位置、不同強度和不同移動路徑的遠距離臺風在不同的動力風場作用下,對西南地區的影響存在明顯的差異性,在今后的研究工作中還應進一步歸納和總結。
參考文獻
[1]康嵐,牛俊麗,徐李娜,等.臺風對四川暴雨影響的環境場對比分析[J].氣象,2013,39(4):427-435.
[2]王茂書,肖遞祥,袁亮,等.兩種不同路徑臺風對四川東北部持續性暴雨影響對比分析[J].沙漠與綠洲氣象,2020,14(6):29-38.
[3]李強,劉德,王中,等.一次臺風遠距離作用下的西南低渦大暴雨個例分析[J].高原氣象,2013,32(3):718-727.
[4]雷麗娟,雷小途.東海臺風對四川東部暴雨的影響研究[J].熱帶氣象學報,2018,34(3):314-323.
[5]康嵐,郝麗萍,羅玲,等.1002號臺風對四川盆地大暴雨的影響分析[J].熱帶氣象學報,2013,29(1):169-176.