两个相继登陆海南的秋台对比分析

陈 冰，江满桃，李东萍，王春霞，李 英

(广东省化州市气象局,广东化州 525100)



两个相继登陆海南的秋台对比分析

陈 冰，江满桃，李东萍，王春霞，李 英

(广东省化州市气象局,广东化州 525100)

对2011年国庆前后相继登陆于海南的2个热带气旋“纳沙”和“尼格”，从两者的形势场、环流结构特征以及通过对相关物理量场特征来进行分析，结果表明，副热带高压是“纳沙”、“尼格”最直接的影响和控制因素，北方冷空气是影响其强度、移动路径的又一重要原因；并对比两者的大气环流形势、卫星云图、涡度、水汽通量、θse场等物理量，找出造成相近、相似路径的热带气旋登陆点以及登陆强度不一样的原因。

海南；“纳沙”；“尼格”；对比分析；环流形势；物理量

2011年国庆前后相继登陆海南的2个热带气旋“纳沙”和“尼格”，两者均于9月下旬生成于西太平洋，最强时均达到强台风级别，在菲律宾吕宋岛登陆后以台风的强度在几乎同一区域进入南海东部海面，移动路径相似，均以西北偏西为主，均在海南登陆，登陆时间仅相差5 d，但两者给两广以及海南各地带来的风雨却有明显差异。笔者利用常规气象资料、NCEP再分析资料、卫星云图以及欧洲中心数值预报等资料分别对2个热带气旋的大气环流形势、物理量特征等进行分析，找出造成相近、相似路径的热带气旋登陆点以及登陆强度不一样的原因，以提高对热带气旋影响机制的认识和预报。

1 “纳沙”和“尼格”概括

1.1 “纳沙”2011年第17号热带风暴“纳沙”于9月24日上午在西北太平洋洋面上生成，25日05：00加强为强热带风暴，以20 km左右的时速向西北偏西方向移动，25日夜间加强为台风，26日夜间加强为强台风，于27日07：00在菲律宾吕宋岛东部沿海地区登陆，登陆时中心最大风力14级(45 m/s),27日下午进入南海东部海面趋向粤西到海南海面，于29日早晨重新加强为强台风，29日14：30在海南文昌翁田镇沿海地区登陆，登陆时中心风力14级(42 m/s)。以台风级别于29日21：15在徐闻县角尾乡沿海地区再次登陆，登陆时中心风力12级(35 m/s)。30日05：00减弱为强热带风暴，30日11：30前后在越南北部广宁沿海登陆，此后于30日20：00在越南北部减弱为热带低压，中央气象台对其停止编号(图1)。

图1 “纳沙”和“尼格”移动路径

“纳沙”具有路径稳定、移速快、强度强、风雨大、影响广的特点。9月26日夜间和29日07：00两度加强成为强台风，是2011年以来登陆我国强度最强的台风，也是6年来登陆海南的最强台风，在其生命历程中一共4次登陆。“纳沙”登陆适逢天文大潮，台风风暴潮和天文大潮叠加，风雨影响明显且范围较大。受其影响，海南、广西、广东出现强风雨天气。据统计，28日20：00～30日14：00海南大部降雨200～350 mm，海南东方局地455 mm、昌江王下乡825 mm；广西中南部、广东沿海降雨80～150 mm，广东西南部、广西南部170～220 mm，广西防城港市局地332 mm(图2a)。海南大部、广西南部、广东沿海出现8～10级阵风，海南北部、广西南部沿海和广东西南部沿海局地11～14级，最大为海南文昌七洲列岛，观测到极大风力15级(风速46.8 m/s)。

图2 “纳沙”(a)和“尼格”(b)雨量实况

1.2 “尼格”2011年第19号热带风暴“尼格”于9月28日02：00生成，以15 km左右的时速向偏西方向移动，29日08：00加强为强热带风暴, 30日02：00加强为台风，30日23：00加强为强台风。10月1日02：00加强为强台风，并于09：00在菲律宾吕宋岛东北部沿海地区登陆，登陆时中心附近最大风力15级。“尼格”在菲律宾登陆后以20 km左右的时速向偏西方向移动,于10月1日傍晚进入南海后继续往偏西方向移动，逐渐趋向西沙群岛附近海域。1日17：00减弱为台风，2日14：00减弱为强热带风暴后继续往偏西方向移动。于4日12：30前后在海南省万宁市东澳镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力10级，14：00在海南岛南部减弱为热带风暴，23：00在海南乐东黎族自治县西部沿海减弱为热带低压并移入北部湾东部海面，5日05：00低压中心仍位于北部湾东部海面，其后中央气象台对其停止编号。

“尼格”具有移向稳定、移速多变、大风影响范围广等特点。在西北太平洋洋面上生成之后用了3 d左右的时间加强为强台风，又在2 d后减弱为强热带风暴。“尼格”登陆时的强度为强热带风暴，较“纳沙”小了2个量级，风雨的影响也相对较小。受“尼格”和冷空气的共同影响，10月3日08：00～5日08：00，海南大部、雷州半岛南部、广西西南部出现30～70 mm的降雨，海南中部和东北部及雷州半岛南部部分地区80～150 mm，海南琼中黎母山镇达279 mm(图2b)；浙江、福建、广东、海南东部等沿海地区出现6～8级大风，瞬时风力达9～11级，局地达12级，海南文昌七洲列岛阵风达13级(33.8 m/s)[1]。

2 “纳沙”和“尼格”强度及路径分析

2.1 形场势分析副热带高压是影响热带气旋路径最重要的天气系统，热带气旋的移动与多方面的因子和物理过程有关，包括气旋内力作用和环境场的影响，在影响热带气旋运动的诸多因子中，大尺度环境引导气流是最重要和基本的。而副热带高压是最直接地控制和影响热带气旋活动的最主要的大型天气系统。副热带高压呈“带状”分布时，天气形势比较稳定，西风带环流比较平直，多数热带气旋在副热带高压南侧的偏东气流引导下向西到西北方向移动[2-4]；另外，台风自身结构与强度的变化及与环境场的相互作用也是影响台风路径的重要因素[5]。台风的非对称环流、弱冷空气的活动、台风内部中小尺度对流活动以及地形的作用均是造成台风强度变化的原因[6-7]。

2.1.1“纳沙”。在“纳沙”的移动过程中，起主导作用的是副热带高压南侧的东风引导力，副热带高压是最直接影响和控制“纳沙”移动路径的的重要天气系统。副热带高压前期略有变化但仍算稳定，副热带高压中心始终位于“纳沙”东北面，虽然距离较远，环流并无太大变化，长轴呈东西向的脊线稳定在25°N附近，西伸脊点在110°E附近，“纳沙”在副热带高压南侧强偏东气流引导下，一直较为稳定地向西北偏西方向移动。在500 hPa形势图上可以看到，东槽一直偏弱偏北，故副热带高压不会减弱或东退太明显；25、26日副热带高压加强西伸，27日副热带高压主体略有减退，28日中高纬维持两槽一脊型，东槽逐渐东移，副热带高压主体趋于减弱东退，29日槽底偏北，副热带高压随“纳沙”西北移重新加强发展成方头副高，“纳沙”在方头副高的东南气流引导下偏北分量加大，但此时恰有北方冷空气发展南下，于是“纳沙”继续向西北偏西方向移动。850 hPa，低空急流不但对“纳沙”强度的维持提供了重要的能量来源，也对登陆后强降水的产生提供了充沛的水汽输送。从地面图来看，25、26日地面受弱冷高压脊控制；27、28日中低层海南及广东受“纳沙”环流影响，29日地面北方有冷空气南下，但冷空气主体偏北，势力较弱，“纳沙”北侧环流与冷高压脊叠加，其北侧气压梯度加大，东北风因此显著增强，因此“纳沙”在南海海面行进中重新加强为强台风直至登陆，所以说冷空气的南下对“纳沙”发展加强以及后期的路径也起到了重要的作用。

2.1.2“尼格”。“尼格”过程中，从500 hPa环流形势看，副热带高压整体偏弱，引导气流弱，1～3日副热带高压减弱东退，“尼格”西北偏西移动；从850 hPa天气形势和地面图可以看出，“尼格”进入南海后，前期我国大陆一直受冷高压控制，冷高压前端强盛的东到东北气流一直控制着南海中北部，使得其移动路径的偏西分量比“纳沙”的大。由于“尼格”南侧的西南风比较弱，不利于其强度加强，“尼格”逐渐减弱为强热带风暴维持至登陆。冷高压的压顶作用和热带气旋趋暖避冷的特点使得“尼格”路径偏西，而干冷空气的入侵，也削弱了“尼格”的降水系统，以致“尼格”登陆点较“纳沙”要南，强度比“纳沙”小了2个量级，其带来的风雨程度及影响范围也均比“纳沙”小。

2.2 环流结构特征分析

2.2.1卫星云图分析。螺旋云带的变化反映了热带气旋与周围环流相互作用的结果。从卫星云图来看，“纳沙”的范围特别大，其环流云系覆盖了几乎整个南海地区(图3a)，进入南海后，非对称结构明显，南侧的对流发展十分旺盛，其西南侧源源不断的水汽输送以“尾巴云”的形式从热带气旋的西南侧外围卷入中心，促使热带气旋明显发展，加上进入南海后遇到较高的海温(图4)，使它有足够的能量继续发展。“纳沙”登陆时云团紧密、尾部云系较强(图3b)，水汽输送持续，有利于台风强度的维持，并为台风降雨提供充足的水汽和能量。而“尼格”前期云系结构较完整(图3c)，但进入南海后，云系结构不清晰，没有明显的台风眼，螺旋云与主体脱离，周围云系松散(图3d)。后期也没有足够的能量加强，尤其是没有西南气流的输入，所以不利于其发展。由于“尼格”的主要云系在西侧，其带来的风雨影响主要集中在海南岛的东南部地区。

2.2.2海温分析。海温是热带气旋发展的又一必要条件。从SST图(图4)可以看出，在“纳沙”西移发展过程中，南海中北部的海温达27～28 ℃，为“纳沙”在行进过程中提供了必要的能量以及充足水汽来维持、发展其强度。而由于前一个热带气旋“纳沙”移过海面时，海表面水温降低，后一个热带气旋“尼格”应该会避开“纳沙”形成的冷尾，不会沿着“纳沙”的路径移动。而“纳沙”形成的“冷尾流”，对紧随其后的“尼格”强度也有明显的减弱作用[2]。

2.2.3双旋作用分析。“纳沙”先后与18号热带风暴“海棠”、“尼格”形成双旋现象，但 “纳沙”与“尼格”距离最近时均超过20个纬度，且两者之间还存在一个南北向的高压带，双热带气旋的相互作用很小，还是环境系统起主导作用。而 “纳沙”与 “海棠”最近时距离约13个纬距左右，当时强度较弱的“海棠”已经趋近越南即将登陆，双热带气旋的相互作用也很有限。

注：a.9月27日07：00；b.9月29日14：00；c.10月1日09：00；d.10月2日08：00。图3 “纳沙”和“尼格”登陆前后卫星云图

图4 2011年9月29日(a)和10月2日(b)海温距平

2.3 物理量场分析

2.3.1涡度。 从500 hPa涡度场图(图略)可看出，“纳沙”过程和“尼格”过程正涡度大值区均在海南岛，“纳沙”过程正涡度>10 s-1，而“尼格”过程正涡度<10 s-1；两者均存在长江以北有一东西向的负涡度稳定区域，抑制了外围云系的发展，不利于西北部的降水。

2.3.2低层辐合、高层辐散，辐散辐合明显。在“纳沙”南侧有强劲的西南气流输送，北侧有稳定的副热带高压阻挡，因此在“纳沙”附近的低层形成明显的气流辐合，高空流出气流的强辐散，有利于上升运动；在对流层高层,北侧是南压高压、南侧是强东风气流,使得对流发展强盛，有利于热带气旋在陆地上的维持和加强。高空辐散在散度分布上以正散度为特征，高层200 hPa在热带气旋移动的前方始终为最大正散度中心，且后期一直维持着强烈的辐散区。高空辐散的抽吸作用加强了低压的垂直运动和低层辐合，有利于其环流的

加强。

2.3.3θse场分析。29日08：00，海南省东部、雷州半岛、粤西南沿海为高能区，高能中心在海南岛东面海面上空(中心值>355 K)；29日20：00，海南岛至整个粤西部为高能区，与此对应的是海南岛至整个粤西部上空的Δθse值也为一正值(10 K)，说明该区域上空的中低层已为暴雨的产生积累了充足的能量，使其处于对流不稳定的中心；30日20：00，高能中心进一步扩大至广西东部，但中心值下降(>345 K)。 而“尼格”过程，高能中心从海南岛东面海面移至海南岛上空(中心值>345 K)，但其Δθse值(0～5 K)不如“纳沙”过程大，高能区也不如“纳沙”范围大，说明不稳定能量略低且不稳定层结维持时间短，能量条件不利于强降水的发生和持续。

2.3.4水汽通量分析。除了有利的环境场外，台风暴雨形成还与水汽输送条件有关[8]。分析“纳沙”和“尼格”过程中水汽通量及其散度演变(图5)发现，过程中2个热带气旋在海南上空均有高通量的水汽输入，水汽通量大值区均在海南，随着热带气旋的靠近，850 hPa的水汽通量辐合均存在着一个明显的增大过程。对比可知，“纳沙”登陆西移进入后水汽的辐合区比“尼格”大得多，水汽通量的辐合中心与降水中心对应。暴雨出现在低空急流上的水汽通量大值区和水汽通量辐合的高值区，强降水时间的长短、强度的大小与水汽通量辐合区域大小、强度、维持时间有很好的对应关系。

注：a1、b1为“纳沙”；a2、b2为“尼格”。图5 “纳沙”和“尼格”925 hPa水汽通量(a)和850 hPa水汽通量散度(b)

3 结论

(1)副热带高压的位置及强度的变化、冷空气的强度及南下的时间是影响“纳沙”和“尼格”强度和移动路径的最主要原因。

(2)从卫星云图来看，水汽输送明显，使“纳沙”有足够的能量发展，登陆后其带来的风雨也较明显；“尼格”云系发展不明显，风雨的强度及影响范围均比“纳沙”小。

(3)海温对“纳沙”和“尼格”影响明显；双旋作用不明显。

(4)分析“纳沙”和“尼格”各自物理量，均能反应其强度的发展以及登陆点的变化，并与其带来的风雨程度及影响范围也有很好的对应。

[1] 中国天气台风网网站：中央气象台发布的过程雨量实况[EB/OL].http://typhoon.weather.com.cn/.

[2] 林良勋.广东省天气预报技术手册[K].北京：气象出版社，2006：36-69.

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Contrastive Research on the Autumn Typhoon Neast and Nalgae that Landed in Hainan Province

CHEN Bing, JIANG Man-tao, LI Dong-ping et al

(Huazhou City Meteorological Bureau, Huazhou, Guangdong 525100)

The tropical cyclones Neast and Nalgae that landed in Hainan Province in the 2011 National Day were compared and discussed through synoptic situation field, structural characteristics of general circulation and other related physical quantities. The results showed that the subtropical high is the most direct effective and control factor of the typhoon Neast and Nalgae, and the cold air from the north is another important reason that changed their intensity and movement path. In order to find the reasons why the landing and landing intensity of the tropical cyclones with similar path aren't the same, their atmospheric circulation situation, satellite images, vorticity, water vapor flux, θse field and other physical quantities were compared.

Hainan Province; Neast; Nalgae; Contrastive research; Circulation situation; Physical quantities

茂名市气象局课题(茂气[2011])66号2011003)和化州市科技计划项目(化科字(2011)10号)。

陈冰(1973-),女,广东高州人,工程师,从事天气预测及气象服务工作。

2014-12-15

S 161;P 458

A

0517-6611(2015)04-211-03