东海热带气旋登陆后转向入海问题的探讨

钟元，滕卫平，滕舟，胡波，董美莹

（1.浙江省气象科学研究所,浙江杭州310017；2.浙江省气象信息中心，浙江杭州310017；3.浙江省气象台，浙江杭州 310017）

东海热带气旋登陆后转向入海问题的探讨

钟元1，滕卫平1，滕舟2，胡波3，董美莹1

（1.浙江省气象科学研究所,浙江杭州310017；2.浙江省气象信息中心，浙江杭州310017；3.浙江省气象台，浙江杭州 310017）

应用合成分析及相关分析方法研究了影响热带气旋登陆后转向入海路径趋势的若干因素，结果表明：登陆后转向入海路径趋势随时间和登陆地点的变化分布说明热带气旋登陆后路径仍受基本气流的引导和制约；热带气旋登陆时的惯性和地转力的变化对热带气旋登陆后的路径趋势有一定影响；环境场对热带气旋登陆后转向入海路径有较大影响，尤其对流层中层流场对登陆后的热带气旋的移动仍有明显的引导作用；中国东部至黄海区域是环境场影响热带气旋登陆后转向入海路径趋势的关键区，当区域内西北太平洋副热带高压加强西伸，西风槽北撤，则热带气旋登陆后在副高南侧东风气流引导下向内陆西行至消亡，当区域内副高减弱东退，西风槽南压，则热带气旋登陆后受副高西侧偏南气流与西风槽前西南气流引导转向入海；登陆后18—36h是转向入海路径趋势受环境场影响的敏感时段。

热带气旋；登陆后；转向入海；影响因素

1 引言

近几年来对热带气旋登陆以后的路径已有一些研究,如对32年来西北太平洋热带气旋登陆我国的频率、位置、维持、衰减、变性、加强及消亡等进行统计分析[1]；登陆后热带气旋有向西北前方强对流区加速的运动趋向[2]；登陆过程中的路径变化[3]；环境场对登陆后热带气旋陆地路径维持时间的影响[4]；对东海热带气旋登陆概率的预测[5]及对热带气旋登陆过程诊断分析[6-7]等。这些研究加深了人们对热带气旋登陆以后的移动规律及其影响机制的了解，但尚未涉及对热带气旋登陆以后的路径趋势的研究。

热带气旋在我国东部沿海登陆后移动路径有两种趋势：一种是向西移行，强度不断减弱，逐渐填塞，最终在内陆消亡；另一种则向北移行后转向东北，从陆地重新入海。这两种迥异路径趋势是因何而起，影响的主要因素是什么？当前对这一问题的探讨尚少，本文的目的就是分析影响登陆后热带气旋的转向入海路径趋势的因素是什么？哪些因素在何时何地起了主要或重要作用。分析可加深对热带气旋登陆以后的转向入海路径趋势及其影响机制的了解，并为进一步预报登陆后热带气旋的路径趋势提供依据。

2 样本、资料和分析方法

1949—2009年的61年中，在23.5°N以北中国大陆沿海登陆的强度为热带风暴以上（含热带风暴、强热带风暴、台风、强台风及超级台风）的热带气旋125个，平均每年2.05个。热带气旋路径及强度资料取自中国气象局的《台风年鉴》和《热带气旋年鉴》。环境场资料取自美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心（NCEP/NCAR）每6 h一次的再分析格点资料。

对热带气旋登陆后路径趋势的气候概况的分析应用气候学统计分析方法，在探讨环境场影响热带气旋登陆后转向入海路径趋势时应用了合成分析和相关分析方法，这些方法可避免对单个热带气旋进行分析得到的结论只代表个别热带气旋，而应用多个热带气旋样本进行合成分析和相关分析的结果可代表它们的共性，因而具有普遍意义。

3 登陆热带气旋转向入海的气候统计特征

在23.5°N以北中国大陆沿海登陆的热带气旋共计125个，其中登陆后西行并在大陆内地消亡66例（含登陆后西南行进入南海北部湾2例）；登陆后转向再度入海59例（含转向后在渤海以北大陆东行进入125ºE以东1例），占登陆热带气旋总数的47.2%。在所有登陆的热带气旋中，1/2弱个例会转向入海，而约1/2略多的个例都将在内陆消亡。转向入海热带气旋频数-登陆时间分布见表1。

从表1可见，1—4月及11—12月未见有热带气旋在23.5°N以北中国大陆沿岸登陆，8月份的登陆频数最高，占登陆年频数的44%；7、9月份次之，分别为26%、23%；其他月份的登陆频数甚低，均在3%以下。5—6月热带气旋登陆后转向入海频数占该月总数的百分率最高，100%的热带气旋登陆后转向入海；10月份次之，大约3/4的热带气旋登陆后转向入海；7、8、9三个月分别47%、36%、55%的热带气旋登陆后转向入海。8月份的热带气旋登陆后内陆消亡频数最高，64%可西行并在内陆消亡。

热带气旋登陆后路径趋势随时间的变化表明了热带气旋登陆后路径仍受基本气流的引导和制约：5—6月，西北太平洋副热带高压（以下简称副高）位置偏南偏东，大部分热带气旋登陆后很快进入西风带，受西风槽前西南气流的引导转向入海；7—8月，副高势力最强，位置偏北偏西，大部分（约60%）热带气旋登陆后在副高南侧东风气流的引导下西行并在内陆消亡，8月份副高位置最北，热带气旋登陆后进入副高北侧西风带的几率最低，因而转向入海的概率也最低；9月份以后,副高强度减弱,位置南移东退,西风气流重新影响东海热带气旋路径,转向入海的趋势增大。

表1 分月热带气旋登陆总频数及转向入海频数

热带气旋在中国大陆各省登陆首次的情况见表2。

从表2可见，热带气旋在福建登陆的频数最高，占所有登陆总数的61%，由此往北次第减小；在上海及以北登陆的频数最低、仅占所有登陆总数的7%。在山东省登陆的热带气旋转向入海频数最高，100%转向；其次为在浙江，有65%转向入海；在上海登陆的热带气旋转向入海频数为零。

表2 热带气旋在中国大陆各省登陆的频数

热带气旋登陆后转向入海几率随登陆点北移而增大的统计特征反映了热带气旋受副热带高压外侧引导气流的作用：登陆地点偏南的东海热带气旋，几乎都处于副高南侧，受东风气流的引导下西行并在内陆消亡，鲜有转向入海的趋势；登陆地点越往北，热带气旋越靠近副高西侧，先后受偏南、偏西气流的引导，转向入海的几率越高。

图1 登陆热带气旋的两种样本

4 登陆热带气旋重新入海的环境场特征

为了比较登陆热带气旋在内陆消亡和转向入海两种情况的差异，分别选取了10例在福州附近登陆并在内陆消亡的登陆热带气旋及10例在福州附近登陆并转向入海的登陆热带气旋，列于表3—4，其路径图见图1。

从表3—4可看出，两种热带气旋登陆时的平均经纬度、近中心气压和近中心最大风力都相当，其在内陆持续时间由于内陆消亡个例选进了若干深入内陆而持续时间特长的个例，因而其平均持续时间比转向入海个例要长得多。

以下对登陆热带气旋的两种样本的环境场（0°—60°N，90—180°E）作合成分析，以寻求它们之间的差异。

4.1 500 hPa高度场

表3 登陆热带气旋的转向入海个例

表4 登陆热带气旋的内陆消亡个例

图2 500 hPa高度场的合成分析图

图3 200 hPa流场的合成分析图（阴影部分表示风速≥30 m/s）

图4 850 hPa流场的合成分析图（阴影部分表示风速≥12m/s）

图5 500 hPa引导场的合成分析图史（阴影部分表示北风，非阴影部分表南风）

对登陆热带气旋两种样本的500 hPa高度场的合成分析见图2。

从500 hPa高度场的合成分析图可以看出，转向入海类的副高比内陆消亡类要弱得多，在登录时刻，甚至看不出副高的表现。35°N以北，110°E为一低槽。24 h后，副高远离大陆，低槽与台风槽合并成为沿海一深槽，台风则沿槽前西南气流向北移动，然后转向东北，重新入海。而内陆消亡类在登录时刻，副高极其强大，形成一高压坝西伸至大陆深处，阻挡了热带气旋向北、向东移动。在登陆24 h后，副高依然强大，其西伸脊仍然伸向大陆，热带气旋只能受着副高南侧的东南偏东气流的引导向西移行。

从沿35°N位势高度-时间剖面图可以看出，转向入海类≥588位势什米的副高从0—48 h始终维持在130°E以东，110°—130°E维持一低槽，低槽沿西南-东北走向，有利于热带气旋沿此槽北上转向。而内陆消亡类在130°E以东副高维持，120°E以东维持一低槽，低槽沿东南-西北走向，热带气旋向偏西偏北方向移动。

从沿125°E位势高度-时间剖面图可以看出，转向入海类从0—48 h在30°N以北为一低槽区，有利于热带气旋北上转向。内陆消亡类在40°N从0—48 h始终维持一强大副高，阻挡了热带气旋向30°N以北移动，只能在副高南侧的偏东气流引导下，向西移行。

4.2 高层流场

用200 hPa流场代表高层流场，登陆热带气旋的两种样本的合成分析见图3。

从200 hPa流场的合成分析图可以看出，转向入海类中高纬带环流呈纬向型，青藏高压较弱，而海上的反气旋环流强大。在登陆时刻，青藏高压局限于青藏高原，海上的反气旋势力到达沿海，西风急流中心位于我国东北-日本北部一带。登陆后24 h，青藏高压进一步萎缩，而海上反气旋势力扩展到我国东南部，西风急流进一步增强，其风速中心达40 m/s以上。登陆热带气旋的移动趋向高空反气旋中心，所以移向北偏东。而内陆消亡类中高纬带环流呈经向型，在登陆时刻青藏高压强大，其势力从印度北部一直伸到中国东海，海上的反气旋则并入青藏高压。西风急流中心位于我国新疆北部-蒙古，势力较弱。登陆后24 h，情况少变。登陆热带气旋的移动趋向高空反气旋中心，因此移向西。

4.3 低层流场

用850 hPa流场代表低层流场，登陆热带气旋两种样本的合成分析见图4。

从850 hPa流场的合成分析图可以看出，转向入海类的海上副高的反气旋环流强大，但登陆后24 h，副高有所减弱东撤，而热带气旋东侧≥12 m/s的风速中心保持。在副高西侧的偏南气流和副高北侧的偏西气流引导下，热带气旋向北偏东方向移动。而内陆消亡类的副高加强西伸，阻挡了热带气旋向北向东方向移动。热带气旋东侧的风速中心也减弱至12 m/s，在副高西南侧的偏东气流引导下，热带气旋向西移动。

4.4 中层引导气流

用500 hPa流场代表中层引导场，登陆热带气旋的两种样本的合成分析见图5。热带气旋的移动受环境气流的引导，而对流层中层的引导作用尤为重要[8-11]。

从500 hPa流场的合成分析图可以看出，转向入海类的海上副高的反气旋环流偏弱偏东，热带气旋环流先后受副高西侧与大陆沿海的偏南气流影响，向北移行；随后，热带气旋处在副高北侧偏西气流和西风带西南气流之中，受此气流的引导，热带气旋向东北移动。登陆后24 h，热带气旋环流的大风区与西南急流合并，成为一强大的西南风急流，在此气流引导下，热带气旋向北向东移动。而内陆消亡类的热带气旋北侧的副高强大且西伸，阻断了热带气旋向北、向东的移动，只能在副高南侧的东风气流的引导下，向西移动。热带气旋环流东北侧的大风区在登陆后24 h已经消失。

从转向入海类沿122.5°E风速u-时间分布剖面图可以看出，25°—35°N带的东风气流较弱，到18 h后就完全转为西风，热带气旋在西风气流的控制下，迅速转向入海。而内陆消亡类25°—35°N的东风强盛，从0 h一直延续到48 h以后，热带气旋在东风气流的控制下，向西移动，直至消亡。

从转向入海类沿30°N风速v-时间分布剖面图可以看出，120°—130°E带的南风气流强盛，从0 h一直延续到48 h以后，热带气旋在南风气流的控制下，向北移行。而内陆消亡类南风气流较弱，24 h后接近消失，热带气旋在减弱的南风气流的引导下，缓慢向北移行。

5 环境场与热带气旋转向入海的相关

图6 850 hPa纬向风速u与热带气旋转向入海的相关图（阴影部分为相关系数r≥0.30，图中数字为相关系数r×100）

为考察环境场对热带气旋转向入海的影响，本文对0º—60ºN，90º—180ºE 范围内，分辩率为2.5º×2.5º经纬距，样本数为125的20种环境场要素（高度H、气压P、温度T、相对湿度R、比湿q、水平风速u和v、垂直速度ω、涡度ζ和散度D等）变量因子在9个时次（从登陆时刻0时至登陆后48 h，每隔6 h一次）与热带气旋转向入海路径趋势进行了相关分析。分析结果表明：不少因子与热带气旋登陆后转向入海的路径趋势有很高的相关，它们的最高相关系数rmax都大大超过了0.001信度的检验值，其中若干因子的最高相关系数都超过了0.50，尤其是对流层中层500 hPa的因子占了高相关因子的很大比重（约50%），这表明热带气旋的环境中层气流不仅对热带气旋在海洋上的移动路径具有重要的引导作用[10-11]，而且对登陆后的热带气旋的移动仍有明显的引导作用。

图6—7表明了环境场850 hPa的纬向气流u850及500 hPa相对涡度ζ 500与热带气旋转向入海的相关变化。

图7 500 hPa相对涡度ζ 500与热带气旋转向入海的相关图（阴影部分为相关系数r≥0.30，图中数字为相关系数r×100）

从图6可看出，850 hPa的纬向气流u 850与热带气旋转向入海的高相关区（其中心的最高相关系数rmax≥0.50）在0—12 h均未出现，18 h后出现，并一直延续至48 h。高相关区的范围为25º—35ºN，115º—125ºE。正相关表明该区内西风气流增大或东风气流减弱，有利于热带气旋转向入海，而该区内西风气流减小或东风气流增大则有利于热带气旋向内陆西行至消亡。

从图7可看出，500 hPa的相对涡度ζ 500与热带气旋转向入海的高相关区（其中心的最高相关系数rmax≥0.50）在0—12 h均未出现，18 h后出现，并一直延续至48 h。高相关区的范围为30º—40ºN，115º—125ºE。正相关表明该区内相对正涡度增大或负涡度减小，有利于热带气旋强度维持并转向入海，而该区内相对正涡度减小或负涡度增大，则有利于热带气旋强度减弱并向内陆西行至消亡。

从考察其他要素与热带气旋转向入海的高相关区，可以得到类似的结论（图略）：

500 hPa高度：500 hPa高度与热带气旋转向入海的高相关区范围为 27.5°—35ºN，115º—125ºE，出现时间18—42 h。负相关表明该区内500 hPa高度降低，副高减弱东撤，有利于热带气旋转向入海，而该区内500 hPa高度升高，副高加强西伸，则有利于热带气旋向内陆西行至消亡。

850 hPa湿度：850 hPa湿度与热带气旋转向入海 的 高 相关 区范 围为 27.5º—37.5 ºN，115º—125ºE，出现时间12—36 h。正相关表明该区内850 hPa湿度增高，保证了热带气旋得到水汽输送，有利于热带气旋维持并转向入海，而该区内850 hPa湿度降低，热带气旋水汽输送被截断，则有利于热带气旋减弱。

500 hPa经向气流：500 hPa经向风速与热带气旋转向入海的高相关区范围为20º—40ºN，120º—130ºE，出现时间12—42 h。正相关表明该区内500 hPa南风增大或北风减小，有利于热带气旋北上转向入海，而该区内500 hPa南风减小或北风增大，则有利于热带气旋向内陆西行至消亡。

850 hPa垂直速度：850 hPa垂直速度与热带气旋转向入海的高相关区范围为27.5º—37.5ºN，115º—130ºE，出现时间18—36 h。负相关表明该区内低层上升运动加强或下沉运动减弱，将有利热带气旋低层的辐合上升运动，有利热带气旋强度维持并北上转向入海；反之，该区内下沉运动加强或上升运动减弱，将有利登陆后热带气旋强度减弱并向内陆西行至消亡。

200 hPa散度：200 hPa散度与热带气旋转向入海的高相关区范围为 27.5º—40ºN，115º—130ºE，出现时间12—36 h。正相关表明该区内辐散加强或辐合减弱，抽吸作用明显，热带气旋强度得到维持，有利于热带气旋北上转向入海；反之，该区内辐散减弱或辐合加强，抽吸作用减弱，不利热带气旋强度维持，有利于热带气旋向内陆西行至消亡。

30ºN以北，40ºN以南，115ºE以东，130ºE以西的中国东部至黄海区域内集中了环境场的大部分最高相关因子，该区域为环境场影响热带气旋登陆后转向入海路径趋势的关键区。在台风季节，该区域既是副高西伸或东退活动的通道，又是西风槽南压或北撤活动的场所。当区域内副高加强西伸，西风槽北撤，则热带气旋登陆后在副高南侧东风气流引导下向内陆西行至消亡；当区域内副高减弱东退，西风槽南压，则东海热带气旋登陆后先受副高西侧南风气流引导下向北移行，后又受南压西风槽前西南气流引导转向入海。

6 结论

（1）热带气旋登陆后占总数一半略多的个例向西移行在内陆消亡，一半略少的个例转向入海。转向入海的几率以9、10月份较高。在浙江省登陆的热带气旋转向入海的几率最大。登陆后路径趋势随时间和登陆地点的变化分布表明热带气旋登陆后路径仍受基本气流的引导和制约；

（2）在高层，高纬带环流呈纬向型，青藏高压较弱，海上的反气旋环流强大，我国东北至日本北部西风急流强，热带气旋易转向入海；而高纬带环流呈经向型，青藏高压强大，西风急流中心位于我国新疆北部-蒙古，势力较弱，热带气旋易西行消亡；在低层，海上副高减弱东撤，热带气旋易转向入海；而副高加强西伸，热带气旋易西行消亡；

（3）当对流层中层副高强大并西伸至大陆时，阻止了热带气旋转向入海，热带气旋受副高南侧东风气流引导西行至消亡；当副高较弱并东撤时，热带气旋受副高西侧南风气流和西风带西南气流引导可转向入海。对流层中层流场对登陆后的热带气旋的移动仍有明显的引导作用；

（4）环境场与热带气旋登陆后转向入海路径趋势有较高的相关，表明环境场对热带气旋登陆后路径有较大影响。27.5º—37.5ºN，115º—130ºE的中国东部至黄海区域是环境场影响热带气旋登陆后转向入海路径趋势的关键区，当区域内西北太平洋副热带高压加强西伸，西风槽北撤，则登陆后的东海热带气旋在副高南侧东风气流引导下向内陆西行至消亡；当区域内副高减弱东退，西风槽南压，则热带气旋登陆后受副高西侧偏南气流与西风槽前西南气流引导转向入海；

（5）热带气旋登陆后18—36 h是登陆后转向入海路径趋势受环境场影响的敏感时段，该时段内，环境场与热带气旋登陆后转向入海路径趋势有最高的相关。

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Prelininary analysis on the track-turning of tropical cyclones after landfall in the East China Sea

ZHONG Yuan1，TENG Wei-ping1， TENG Zhou2， HU Bo3，DONG Mei-ying1

(1.Zhejiang Institute of Meteorology,Hangzhou Zhejiang 310017 China；2.Zhejiang Meteorological Information Center，Hangzhou Zhejiang 310017 China；3.Zhejiang Meteorological Observatory,Hangzhou Zhejiang 31001 China)

In this paper,major factors affecting the track of tropical cyclones(TCs)after their landfall in the East China Sea are carried out by the composite and correlation analysis.It is shown that the trend of re-entering the seas is varying with time and landing location,which indicates that the TCs are still largely controlled by the mean atmospheric flow after the landfall.In addition,the change of inertia and Coriolis forces make landfall exert significant influence on their moving tracks afterward.The east of China and Yellow Sea is revealed as key regions where the environmental flow significantly affects the movement of the TCs.When the subtropical high in this region is strengthened and extends westward,accompanied by a northward shrink of the westerly trough,the TC tends to move westward after landfall and die away inland.However,when the subtropical high in this region is weak and shrinks eastward,accompanied by southward push of the westerly trough,the track of TC tends to turning after landfall and re-enter the sea at the north of landfall point.The environment before the landfall of a TC has little impact on its track turning,while it is sensitive to the environmental change in approximately 18—36 hours after landfall.

tropical cyclone；track after landfall;re-enter the sea；effect factors

P444

A

1003-0239（2012）02-0014-11

2011-05-09

浙江省科技计划项目（2010C33078）

钟元（1945-），男，研究员，从事台风研究工作。E-mail：yzhong686@hotmail.com