1522号强台风“彩虹”特征分析

郭浩鑫，杨杰颜，张新新，邓海云

（1.徐闻县气象局，广东湛江 524100；2.电白区气象局，广东茂名 525400）

1522号强台风“彩虹”特征分析

郭浩鑫1，杨杰颜2，张新新1，邓海云1

（1.徐闻县气象局，广东湛江 524100；2.电白区气象局，广东茂名 525400）

利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、卫星云图等资料，研究了“彩虹”的特点及其原因。结果表明，受西太平洋副热带高压南侧稳定且强劲的东南气流引导，“彩虹”快速向西北方向移动，路径十分稳定；南海西北部较高的海温、南亚高压西退、高层辐散低层辐合增强、强的西南水汽和东南（偏东）水汽输送以及低层弱冷空气卷入导致“彩虹”出现近海加强现象；东南（偏东）风急流不断增强，“彩虹”北侧的水汽条件好、位势不稳定度大、高层辐散低层辐合配置较好，加上其云系分布的不对称以及地形影响，导致“彩虹”中心移动路径北侧的降水远比南侧多。

天气学；强台风“彩虹”；气候特征

广东省是我国受热带气旋（台风）影响最频繁的省份之一，平均每年约有3～4个热带气旋登陆广东。广东省气象工作者在长期的实践总结和探索研究中，对影响和登陆广东省热带气旋的规律和特点作了大量的工作。林良勋等［1］对台风“杜鹃”的特点及成因进行分析，指出“杜鹃”路径、强度、结构和造成的天气特点与大气环流演变和影响天气系统配置密切相关；李天然等［2］对强台风“珍珠”路径4个阶段的特点进行诊断分析，探讨了不同阶段“珍珠”的移动特点及形成原因、影响要素等。1522号强台风“彩虹”（MUJIGAE）是有气象记录以来十月登陆广东的最强台风，也是2015年造成经济损失最严重的台风，它造成粤桂琼3省19人死亡，直接经济损失超过240亿元。本研究拟对“彩虹”的特征进行成因分析，揭示其演变的规律，希望对登陆台风有更多的认识。

1 强台风“彩虹”概况

2015年10月2日02：00（北京时，下同），第22号热带风暴“彩虹”在菲律宾附近洋面上生成，之后向西北方向移动，2日20：00加强为强热带风暴，3日14：00加强为台风，3日23：00又加强为强台风，并于4日14：10在湛江市坡头区沿海登陆。登陆时中心附近最大风力50 m/s（15级），中心最低气压940 hPa；“彩虹”登陆后，继续向西北方向移动，于4日18：00前后从廉江市进入广西境内，减弱为台风，4日22：00减弱为强热带风暴；5日03：00减弱为热带风暴，11：00减弱为热带低压，中央气象台对其停止编号。“彩虹”具有路径稳定、移动速度快、近海加强、路径北侧降水强等特征，致灾风险高，防御难度大。

2 “彩虹”特征及其成因

2.1 路径稳定

“彩虹”从生成到登陆，移动路径十分稳定，总体沿西北方向移动（图1）。

图1 1522号强台风“彩虹”路径

已有研究指出，西太平洋副热带高压（以下简称副高）是影响热带气旋路径最重要的天气系统，副高的周期变化、形状特征均会对热带气旋的路径造成影响［3］。

从图2可以看出，在“彩虹”生成到登陆的过程中，副高稳定而强盛，大体呈东西带状分布，主体在海上，脊线在25°N附近（台风北侧），西伸脊点在108°E附近；再从逐6 h 500 hPa环流形势看，副高不断西伸加强，始终盘踞在“彩虹”的东北侧；在副高南侧稳定强劲的东南气流引导下，“彩虹”总体稳定地向西北方向移动。

图2 2015年10月1日08：00—4日20：00 500 hPa平均位势高度场（单位：dagpm）

2.2 移动速度快

“彩虹”从生成到登陆仅用57 h，并快速从8级热带风暴加强为15级强台风，其平均移动速度为22.8 km/h，而唐家翔［4］研究发现，近 30年我国登陆台风的平均移动速度仅有19.4 km/h，大部分为17.2～20.1 km/h。分析环境流场和引导气流可以发现，副高较为强大并且不断西伸，副高边缘的引导气流十分强盛，500 hPa副高西南侧的偏东南气流达12～14 m/s，在这股强劲的气流引导下，“彩虹”保持高速向西北方向移动。

2.3 近海加强

“彩虹”出现了明显的近海加强现象，本研究将从近海加强的水汽输送条件、有利环流形势、海温条件和高低层散度场的变化等方面来分析。

1）低层水汽输送加强。在“彩虹”近海加强过程中，低层水汽输送的增强起着重要作用（图3）。从3日08：00起，“彩虹”移至南海西北部，除了南侧的跨赤道气流输送外，从孟加拉湾经中南半岛这支强大的西南水汽开始向“彩虹”输入，此外菲律宾以东洋面上的东南（偏东）水汽通道打通并开始输入，输送强度越来越大。这两支强大的西南水汽、东南（偏东）水汽的卷入是“彩虹”加强的重要因素，为“彩虹”提供了重要的能量来源。

图3 10月1日20：00（a）和3日08：00（b）850 hPa风场（风向杆，单位：m/s）和水汽通量场（阴影，单位：g·cm-1·hPa-1·s-1）

2）南亚高压西退。前人的研究表明，近海台风强度变化与南亚高压强度变化呈反位相变化，即当南亚高压强度减弱，台风强度突然增强［5］。分析200 hPa形势，1日14：00南亚高压开始西退，3日14：00主体已退到印度一带（图略），其强度减弱、面积减小，导致高层东风和低层弱西南风的垂直切变减小，对热带气旋发展十分有利，在此期间“彩虹”迅速增强。

3）高层辐散、低层辐合的加强。10月3日20：00起，副高出现较大幅度西伸加强，副高南侧的偏东气流增强使“彩虹”低层辐合流入改善，通过对比3日14：00和4日14：00的850 hPa水平散度场发现，台风附近区域850 hPa的散度极值由-9×10-5s-1降至-20×10-5s-1，表明在“彩虹”登陆前夕，低层辐合条件显著增强；再分析高层辐散条件，3日14：00，“彩虹”环流高层辐散分布不对称，高层流出主要依靠东南通道，西北流出通道尚未打通（图略），至4日14：00台风附近区域高层200 hPa的散度极值由7×10-5s-1增大到10×10-5s-1，高层辐散的西北通道打通（图略），极向流出条件明显改善，加剧了低层的扰动和垂直上升运动。可见，高层辐散、低层辐合的加强，对流层上层所起的抽气作用是“彩虹”强度增强的原因之一。

4）海温条件。较高的海温有利于台风的发生发展。统计近30年资料，南海西北部10月第1候的SST平均值为27～29℃，但2015年10月 1—4日南海西北部SST达29～31℃（图略）。海温高的区域具有较高的热通量，“彩虹”西北移动到海南东部的南海海面时，向台风区域输入的能量增多，有利于“彩虹”发展加强。

5）弱冷空气卷入。由图4a可看出，3日14：00起，长江流域有弱冷空气南下，但冷空气较为浅薄；4日02：00，该弱冷空气继续向南渗透，从“彩虹”低层环流西北侧卷入（图4b），加大其北侧边界层的位势不稳定，有利于台风内部对流的发展，导致其低层的气旋性辐合条件改善增强，促使“彩虹”加强。

图4 10月3日14：00地面气压场（a）和4日02：00过“彩虹”中心的假相当位温经向-垂直剖面（单位：K）（b）

2.4 降水集中在路径北侧

受“彩虹”影响，3日20：00—6日08：00，广东中西部、广西中东部、海南东北部和南部沿海、湖南西南部等地累计降雨100～250 mm（图5a）。“彩虹”带来的降水在区域分布有个明显的特征：“彩虹”中心移动路径北侧的降水远比南侧多，且降水较为集中。造成这种现象主要有水汽、云系分布（图5b）和地形等原因。

图5 10月3日20：00—6日08：00降雨量实况图（单位：mm）（a）和10月4日15：00“彩虹”云图（b）

1）“彩虹”北侧水汽条件好、位势不稳定度大。在台风本体降水阶段，虽然西南支水汽输送趋于减弱，但东南（偏东）支水汽输送不断加强（图略），西南、东南（偏东）两支强的水汽输送，导致北侧降水更为明显。除此之外，弱冷空气的卷入使“彩虹”北侧斜压性增强，冷暖交汇促使不稳定能量释放，中心以北的对流发展旺盛，雨区范围扩大、强度增强。

2）“彩虹”北侧低层辐合、高层辐散配置好。分析“彩虹”降水环流，可看出强降水中心上空对应着较强的低层辐合和高层辐散，而“彩虹”北侧的低层辐合和高层辐散更强且范围更广，这是导致其北侧降水比南侧强的原因之一。

3）彩虹云系分布的不对称和地形影响。在登陆影响过程中，彩虹云系分布不对称，密实云系集中在气旋中心的东北侧，而西、西南侧云系相对稀疏（图5b），加之受海陆分布和地形抬升的影响（北侧陆地迎风坡面积广），造成“彩虹”中心移动路径北侧的降水远比南侧多，且降水较为集中。

3 结论

通过对“彩虹”的特点进行成因分析，得到以下结论：

1）副高是影响“彩虹”移动的主要天气系统。副高强盛且不断西伸加强，“彩虹”受其南侧稳定、强劲的东南气流引导，快速向西北移动，路径十分稳定。

2）南海西北部较高的海温、南亚高压西退、高层辐散低层辐合增强、强的西南水汽和东南（偏东）水汽输送以及低层弱冷空气卷入都有利于“彩虹”近海加强。

3）“彩虹”北侧的水汽条件好、位势不稳定度大、高层辐散和低层辐合配置较好，加上云系分布的不对称及地形影响，导致其中心移动路径北侧的降水远比南侧多。

［1］林良勋，黄忠，刘燕，等.台风杜鹃的特点及成因分析［J］.气象，2005，31（8）：62-65.

［2］李天然，吴婉萍，林良勋.强台风“珍珠”异常路径的特点、成因及预报［J］.广东气象，2006，28（3）：18-22.

［3］林良勋，冯业荣，黄忠，等.广东省天气预报技术手册［M］.北京：气象出版社，2006.

［4］唐家翔.西北太平洋台风移动的气候变化及其与大尺度引导气流的关系［D］.南京：南京信息工程大学，2011.

［5］林良根，汪瑛，林少冰.台风“灿都”的特点分析［C］//第28届中国气象学会年会论文集，2011.

［6］朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法［M］.北京：气象出版社，2000.

［7］陈联寿，孟智勇.我国热带气旋研究十年进展［J］.大气科学，2001，25（3）：420-432.

［8］蔡夏影，赵蕾，吴坤悌，等.1002号台风“康森”过程分析［J］.广东气象，2011，33（4）：30-34.

［9］杨彩福，张朝锋，孙剑.两类热带气旋在南海的移动速度［J］.海洋通报，2004，23（4）：9-14.

［10］叶宾宾，林中鹏，童华君.台风“莫兰蒂”近海加强的成因分析［J］.广东气象，2011，33（5）：17-20.

［11］曾振文.台风“杜鹃”的过程分析［J］.广东气象，2004，26（3）：13-15.

［12］于海鹏，邓小花.“鲇鱼＂超强台风过程分析［J］.海洋预报，2011，28（4）：1-6.

Analysis of the Characteristics of Severe Typhoon Mujigae（1522）

GUO Hɑo-xin1，YANG Jie-yɑn2，ZHANG Xin-xin1，DENG Hɑi-yun1
（1.Meteorological Bureau of Xuwen County，Zhanjiang 524100；2.Meteorological Bureau of Dianbai District，Maoming City，Maoming 525400）

With the 1°×1°reanalysis data of NCEP/NCAR and satellite imagery，we studied the characteristics of Mujigae and its causation.The result is shown as follows.Due to a steady and powerful southeasterly steering airflow on the southern flank of a subtropical high pressure in the western Pacific，Mujigae moved rapidly to the northwest on a stable track.It intensified just offshore because of relatively high sea surface temperature in the northwestern South China Sea，a westward-withdrawing South Asia high，increased high-level divergence versus low-level convergence，robust transportation of water vapor from the southwest and southeast（east），and entrainment of weak low-level cold air.As a southeasterly（easterly）jet stream keeps strengthening，water vapor is in favorable condition on the northern side of the typhoon，geopotential instability is large，high-level divergence is well allocated with low-level convergence，and the typhoon＇s own cloud system is asymmetrically distributed and there is a terrain effect，the precipitation north of the path of the Mujigae eye is much larger than that of the south.

synoptics；severe typhoon Mujigae；climatological characteristics

P44

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.05.002

2016-03-15

郭浩鑫（1989年生），男，本科，助理工程师，主要从事天气预报和气象服务工作。E-mail：qq258482673@126.com

郭浩鑫，杨杰颜，张新新，等.1522号强台风“彩虹”特征分析［J］.广东气象，2016，38（5）：6-9.