温州机场台风影响特征分析

2010-01-18陈志平

浙江气象 2010年1期

陈志平

(民航温州空中交通管理站,浙江温州325024)

0 引言

热带气旋是生成于热带或副热带洋面上,具有有组织的对流和确定的气旋性环流的非锋面性涡旋的统称,根据其底层中心附近最大平均风速的大小,可将其分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。温州机场地处东海之滨,每年都会受到热带气旋的侵袭,侵袭期间往往会带来大风、暴雨等灾害性天气,给飞行安全带来很大的影响。通过对温州机场历年地面气象观测资料的统计,由热带气旋给机场带来的大风、暴雨绝大多数是由台风引起的,故本文只对台风的影响作统计分析。

1 台风影响个数及变化特征

根据对温州机场1990—2008年地面气象观测资料的统计,影响温州机场的台风(指发生8级以上大风或暴雨时,下同)共有40个,约占期间台风总数(285个)的14.0%,年平均影响数约2.1个(见表1)。从表1中可以看出,影响温州机场的台风个数在近5年有明显增多的趋势。

从季节性变化来看,影响温州机场的台风发生在4—10月份,台风影响个数以8月份为最多,共有16个,占台风影响总数的40.0%;9月份次之,共有11个,占台风影响总数的27.5%;7月份居第3位,有7个,占台风影响总数的17.5%(见表2)。可知,影响温州机场的台风集中发生在7—9月,共有34个,占台风影响总数的85.0%。另外,从表2还可看出,出现大风的台风个数全部发生在6—9月份;出现暴雨的台风个数集中发生在7—9月份,共有24个,占台风影响总数的60.0%。

2 台风天气

台风所伴随的天气现象主要有大风、暴雨及海上引起的风暴潮,它们往往给飞行安全带来很大的影响。

2.1 大风

据统计,1990—2008年给温州机场带来大风的台风共有24个,占期间台风影响总数的60.0%,年平均影响个数为1.3个。从表3可以看出,2004—2008年这5年里有明显增多的趋势,共有13个,占19年台风大风影响总数的54.2%。从表2可知,大风全部发生在6—9月份,尤以8月份为最多,共有13个,占台风大风影响总数的54.2%,9月份次之有6个,占台风大风影响总数的25.0%,7月份居第3位,有4个,占台风大风影响总数的16.7%。从风力大小分布看,给机场带来8～9级风力的台风个数有16个,10～11级风力的台风有3个,12级以上风力的台风有5个。

表3 温州机场1990—2008年台风影响大风个数

出现大风极值时对应的风向分布情况见图1,可以看出东北风 (40°—50°)和偏南风(170°—190°)为出现最多,各有5次,各占所有风向次数(27 次)的 18.5%;其次是偏东风(80°—100°)和东北偏东风(60°—70°),各有 4次,各占所有风向次数的14.8%;其它风向均没有超过两次,其中110°—160°、220°—250°和310°—340°风向范围均无大风影响。

图1 出现大风极值时对应的风向分布

另外,台风的风力有很明显的阵性特点,有时狂风呼啸,有时却风平浪静。其风速分布也并不均匀,这与台风周围的气压场分布有关。一般而言,台风的右前方往往和副热带高压相邻,水平气压梯度最大,最大风速区也出现在这里。台风登陆后,由于摩擦作用和水汽供应减少,强度就会减弱,风力也随之减小。尽管如此,台风登陆后出现12级以上的大风还是经常可见的。如1994年第17号台风(FRED)、1996年第8号台风(HERB)、2004年第14号台风(RANANIM)分别在瑞安、福鼎、台州登陆,它们在登陆后继续给温州机场带来了12级以上的大风。

2.2 暴雨

据统计,1990—2008年给温州机场带来暴雨的台风共有29个,较台风大风的影响个数多5个,占期间台风影响总数的72.5%,年平均影响个数为1.5个(见表4)。与大风的规律类似,2004—2008年这5年里暴雨有明显增多的趋势,共有13个,占19年台风暴雨影响总数的44.8%。从表2可知,台风暴雨全部发生在4—10月份,集中出现在7—9月份,共有 24个,占台风暴雨影响总数的82.8%。

据有关资料统计,台风暴雨的强度是各类暴雨系统中最强的。温州机场也不例外,1990—2008年温州机场共发生14次100 mm以上的暴雨,其中由台风引起的暴雨就有11次,占78.6%,最强的一次暴雨发生在2005年7月20日,24 h降水量达198.8 mm,此次暴雨就是由2005年第5号台风“海棠”登陆福建连江后发生的。影响温州机场的台风降水有4类：(1)台风眼区周围云墙区降水;(2)台风眼区外围螺旋云雨带降水;(3)台风和其它系统相互作用产生的降水;(4)与台风相联系的热带云团的降水。前两种降水随台风一起移动,第三种降水往往出现在台风移动的前方,最后一种降水出现在热带气旋的后方。登陆后热带气旋暴雨常常会突然增幅,如上述由台风引起的11次暴雨中,台风登陆后的雨量明显多于登陆前的共有7次,这是我们在实际工作中需特别引起注意的现象。台风暴雨是台风登陆之后最主要的灾害性天气。从卫星云图分析的观点看,产生的暴雨通常位于其密蔽云区、外围螺旋云带、热带气旋倒槽云系及它与其它天气系统云系(如锋面云系、南支槽云系等)相互作用的地方,降水范围大小与强对流云区大小比较一致。

表4 温州机场1990—2008年台风影响暴雨个数

2.3 风暴潮

风暴潮是由于剧烈的大气扰动,如强风和气压骤变(通常指台风和温带气旋等灾害性天气系统)导致海水异常升降,使受其影响的海区的潮位大大地超过平常潮位的现象。根据风暴的性质,通常分为由台风引起的台风风暴潮和由温带气旋引起的温带风暴潮两大类。台风风暴潮,多见于夏秋季节,其特点是：来势猛、速度快、强度大、破坏力强。

台风风暴潮能否成灾,在很大程度上取决于其最大风暴潮位是否与天文潮高潮相叠,尤其是与天文大潮期的高潮相叠。如果最大风暴潮位恰与天文大潮的高潮相叠,则会导致发生特大潮灾,如1994年第17号台风(FRED),于8月21日22时30分在温州市瑞安梅头镇登陆,登陆时近中心最大瞬时风速已超过测风仪最大量程(50 m/s)范围,又正值农历7月15日大潮,形成了狂风、暴雨、大潮“三碰头”。浙东南沿江多处超过警戒水位,达百年一遇的历史最高潮位,损失极为惨重。温州、台州降雨都在200 mm以上,其中乐清市砩头站日降雨620 mm。温州机场由于沿海堤坝决口,海水倒灌,被淹没在一片汪洋中,被迫关闭半个多月。浙江全省共有10个市地 48个县市遭受台风袭击,受灾1392.82万人,成灾人口835.62万人,有184个城镇进水,被洪水围困217万人,死亡1126人,倒塌民房208306间,受灾农田50.21万hm2,直接经济损失177.6亿元。图2是1994年第17号台风移动路径图,图3是1994年第17号台风登陆前的卫星云图。

图2 1994年第17号台风移动路径图

图3 1994年第17号台风登陆前云图

3 台风移动

台风移动的方向和速度取决于作用于台风的动力。这种动力分内力和外力两种,内力是台风范围内因地转偏向力差异引起的向西北方向的合力,外力是台风外围环境流场对台风涡旋的作用力,最明显的是北半球副热带高压南侧偏东气流的引导作用。内力主要在台风初生成时起作用,外力则是操纵台风移动的主导作用力,因而台风基本上自东向西移动。由于副高的形状、位置、强度变化以及其它因素的影响,致使台风移动路径变得多种多样。以西北太平洋西部地区台风的移动路径为例,其路径大致分为3条：(1)西移路径。台风从菲律宾以东洋面一直向西移动,经过南海,在华南沿海、海南岛或越南一带登陆;(2)西北移路径。台风从菲律宾以东洋面向西北偏西方向移动,在我国台湾、福建一带登陆;或从菲律宾以东洋面向西北方向移动,穿过琉球群岛,在浙江一带登陆,然后在我国消失;(3)转向路径。台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动,到达我国东部海面或在我国沿海地区登陆,然后转向东北方向移去,路径呈抛物线状。台风移动路径随季节而有所不同,夏季多为西北移路径,其它季节多为西移路径和转向路径。

笔者对1990—2008年影响温州机场的全部40个台风的移动路径进行了统计,结果是西北移路径最多,共有26个,占总数的65.0%;转向路径和西移路径分别有9个和5个,各占总数的22.5%和12.5%。从登陆情况看,西北移路径和西移路径的35个台风全部登陆,占台风影响总数的87.5%。

4 台风对飞行的影响

飞机在台风中飞行,可遇到严重的颠簸、大雨、恶劣的能见度和猛烈的风暴,在进近着陆时近地面有强阵风、强侧风等严重危及飞行安全的天气。图1中偏东风(80°—100°)和东北偏东风(60°—70°)共有8次,占所有风向次数(27次)的29.6%,这样的风向与跑道磁方位(32°—212°)夹角较大,具有明显的大风侧风。大风侧风使飞机的起飞和着陆变得相当复杂,飞机在侧风中滑跑时,由于两翼所受风的作用力不相同,会产生倾斜力矩和转弯力矩,飞行员必须向侧风方向压杆,以消除倾斜力矩,向侧风的反方向蹬舵以消除转弯力矩,一旦修正不当,就会发生意外或事故,严重危及飞机和乘客的安全。所以,因侧风太大而关闭机场的事时有发生。据统计,温州机场自1990年通航以来,因台风天气导致机场关闭的现象屡见不鲜,目的就是避免飞机在上述危险天气条件下飞行,以确保飞行安全。