台风“达维”造成岫岩暴雨的过程分析

黄旭宏　张晓辉　韩艳凤

【摘要】：本文利用国家卫星气象中心FY2E卫星TBB资料、NCEP的1°×1°全球再分析资料，加密自动站观测资料和鞍山地区观测站资料，结合中央气象台的台风定位报的诊断物理量，分析总结2012年台风“达维”低压环流在辽宁中东部及南部地区引发暴雨天气过程的成因。结果表明：台风外围气旋性环流系统是强降水的重要基础；台风陆上强降水的维持与低空水汽通道的连接、高空流出气流的强辐散有关，高低空急流是强降水的有利条件。研究此次暴雨过程，对今后的台风降水预报有一定的参考。

【关键词】：台风“达维”；暴雨；成因

1、引言

受2012年10号台风“达维”外围云系的影响，辽宁省鞍山市岫岩县在8月3—4日出现了特大暴雨，石灰窑镇李家堡区域自动站降雨量达到511毫米，是岫岩县有气象记录以来最大雨量。辽宁省气象局对本次暴雨过程进行了评估：岫岩Ⅰ级暴雨灾害，属最严重级别。岫岩地处山区，是山洪泥石流易发区。山高坡陡，短时超强降雨致使山洪暴发，大雨导致岫岩堤防决口2080处104公里。道路、通信、电力等全部中断，全县75个无人自动雨量站，有8个站全部冲毁。全县受灾人口近26.57万人，直接经济损失达51.1亿元。

关于暴雨的预报研究工作，陶诗言等[1] 曾进行了系统的分析和总结，同时也一直是气象工作者关注的课题之一[2]。台风作用下引起的暴雨及特大暴雨、爆发性洪水等自然灾害的破坏性极强。岫岩县属辽宁东南部山区，地形似口袋型，促使雨团的增强和停滞，为产生暴雨提供条件。在此次9号“苏拉”和10号“达维”的双重影响下，岫岩地区的暴雨是由台风外围云系和弱冷空气结合为主导，鄂海高压阻挡及副热带高压西伸北抬和充足的水汽为辅，相互作用，共同影响的结果。

本文主要采用常规气象资料和天气分析方法，对引发此次暴雨过程的环流形势进行诊断分析，以了解事件的发生、发展机制，同时也为提高受台风影响产生暴雨的预报水平，增强防范极端天气的应变能力，提供预报着眼点。

2、台风暴雨过程概况

2.1台风路径及降水实况

2.1.1台风路径

2012年第10号热带风暴“达维” 于7月28日20时在日本东京东南方约1330公里的西北太平洋洋面上北纬25.7度，东经147.4度生成，中心附近最大风力有8级（18米/秒），中心最低气压为1000百帕。7月31日早晨在西北太平洋洋面上加强为强热带风暴，8月1日8时在日本九州岛东南部海面加强为台风，并于2日21时30分前后在江苏省响水县陈家港镇沿海登陆。登陆后，“达维”强度逐渐减弱，3日1时在江苏省北部减弱为强热带风暴，4时前后进入山东省境内，3日9时在山东省境内减弱为热带风暴，22时位于滨州市境内，即北纬37.8度，东经117.9度，中心附近最大风力9级（23米/秒），中心最低气压为994百帕。随后进入渤海西部海面。4日8时在河北省东北部近海减弱为热带低压，11时停止编号。

2.1.2降水实况

受“达维”外围云系和冷空气共同作用影响下，8月2日8时至3日8时，全省61个国家气象观测站中，有46个站出现降雨，平均降雨量16毫米，最大降雨量81毫米，出现在长海。其中大连大部及岫岩、草河口、大石桥降暴雨，降雨量51～81毫米。省级自动站中，有118个站出现暴雨，其中有5个站出现大暴雨，分布在大连、鞍山地区。最大降雨量为120毫米，出现在岫岩县哈达碑自动站。

2.2台风过程对岫岩降水的影响

2012年第9号台风“苏拉”和第10号台风“达维”的登录时间相差不到12小时。根据现有历史资料記录，这是第一次出现这样的情况。第10号台风“达维”是2012年影响岫岩县最严重的台风之一。台风“达维”特点：一是强度强、尺度小。由于其北侧的副热带高压将“达维”和北方的冷空气隔离，再加上海洋热力状况合适，所以“达维”进入东海后强度进一步得以加强，中心附近最大风力由刚进入东海的33米/秒增强到40米/秒。二是高纬度生成并西移进入黄海登陆我国。这是历史上少见的。三是风雨潮三碰头。由于“达维”登陆是恰逢农历十五天文大潮期，将形成风雨潮三碰头的灾害性影响，同时该台风登陆时强度仍保持台风强度，也是1949年以来登陆长江以北的最强台风。四是移动速度快。“达维”生成后，28日至30日回旋少动，31日起开始加速，并以每小时30～40公里/小时快速向西偏北方向移动。五是和南面的“苏拉”形成双台风效应。此外，“达维”的外围云系和冷空气相结合，使得降水加强。实际上辽宁的灾害是冷空气降水和台风降水的叠加效应。

8月2日至3日，受冷空气和副高西南侧暖湿空气的共同影响，辽宁大部出现了中到大雨，辽宁西南部和辽东半岛等地还出现了暴雨。3日04时至3日16时，此期间台风为一个强度相对较强的副高西侧的孤立低压系统，降水落区主要在辽宁东南部大连、丹东、岫岩一带。3日至5日，受“达维”和冷空气的共同影响，辽宁大部又出现了区域性暴雨。8月2日8时至5日8时，岫岩地区总降水量为405mm，达到大暴雨量级。8月3日20时，辽宁省降水落区为东南部雨量偏大，鞍山地区为岫岩县降水最大，最大降水量为岫岩镇内170.9 mm左右，而岫岩县小时最大降水量出现在12时、14时两个时次，14时降水量为19.9mm。

3、台风造成强降水成因分析

3.1卫星资料分析

台风“达维”登陆后FY2E卫星红外通道反演的TBB图像揭示了台风“达维”登陆后外围云系的演变过程并对辽宁地区的影响。图中（图略），台风“达维”登陆后，其北侧外围云系强度大大增强，并在3日04时左右开始影响辽宁省。3日06时，强台风云系中心位于台风中心及其北侧、东北侧的渤海湾及辽宁南部地区，对流云团最低亮温小于-40℃，对应着鞍山岫岩地区的强降水的开始；随后，随着台风继续西移，其外围云系进一步影响到辽宁大部分地区；随后，台风外围云系强度基本保持，其北侧、东北侧进一步影响到辽宁大部分地区，对流云团最低亮温仍小于-40℃，且范围有所扩大，与岫岩地区这一时期强降水相对应；随着台风转向东移，台风对流云团最低亮温中心的位置移向渤海湾一带，且强度加大，最低亮温已经增强到-50℃，对应着辽宁南部中部地区强降水，此时鞍山、营口地区降水强度加大。台风云系中心即对流云团最低亮温中心的位置与实况的强降水落区基本一致，对应关系较好。

3.2 动力条件分析

3.2.1垂直运动场分析

深厚的对流系统有利于降水率显著提高。从每6小时的沿台风中心东北侧的对流云团最低亮温区域（辽宁境内）南北向的垂直运动场剖面图（图略）知道，台风“达维”登陆后其外围云系北侧（辽宁境内）很长时间都维持了强且深厚的上升运动，图中强上升运动区位于400hpa高度，由于格点数据问题，图中所示中心强度比实际要小，也就是实际上升运动更强。由图中亦可见，辽宁境内上空直到100hpa仍为强大的上升运动区，表明对流高度的增高有利于云体的增厚，这是出现高效降水的重要机理，垂直运动的伸展高度表明台风外围云系对流系统的深厚性，也是对流旺盛的表现。所以与一般中等强度的台风相比，台风“达维”的外围云系要深厚得多，其深厚的对流结构有利于强降水的产生和维持。同时，强盛的上升气流有利于不稳定能量的释放，进而又加强了台风外围对流系统，这种对流的深厚性是台风“达维”外围对流云系在大陆上产生降水的直接原因。

3.2.2水汽条件分析

暴雨产生的必要条件之一就是要有充沛的水汽供应，台风登陆后造成的水汽条件往往是具备的。下面主要分析台风水汽特征来反映其对台风降水的贡献。

研究和模拟表明，登陆台风与水汽通道相连接，台风可连续不断地从低空输送和补充的水汽赖以维持，当水汽输送通道被切断，台风迅速消亡。据统计资料，台风“达维”的水汽通道主要为西太平洋到东海地区和西太平洋到黄海地区。台风“达维”影响岫岩境内的大暴雨的水汽通道主要来源于西太平洋到黄海地区。3日08时，水汽通量辐合中心位于台风中心北侧和东侧，且辽宁南部渤海湾大连一带也有水汽辐合中心，为岫岩地区的强降水提供了较好的水汽条件。到4日02时，水汽通量辐合中心位于台风中心北侧、东北侧，渤海湾、辽宁南部西南部境内维持一个强的水汽辐合区，为辽宁地区的持续大暴雨提供了持续的水汽条件，但是这时辽宁地区的强降水落区位于辽宁中部地区，与这时水汽辐合中心不一致，这正对应了丁治英[3]等人研究对8407号台风的环境水汽的数值试验得出，台风中心右側水汽通道区得水汽的多寡对台风降水的影响最大。台风中心左侧水汽的多少对台风降水几乎没有影响。

结论

经过以上的分析，得出结论：

（1） 台风“达维”登陆后外围的气旋性环流系统是出现强降水的重要基础。

（2）强烈的上升运动和不稳定层结也是暴雨产生的不可或缺的条件。副热带高压西伸北抬，使得台风路径向西北上。由于地形原因，岫岩地区属于口袋型，南面对海水汽输送充沛，北面环山起到阻挡作用，造成台风云系移动缓慢，是台风登陆岫岩地区出现强降水的天气。

（3） 充沛的水汽条件是暴雨产生的必要条件。台风陆上的长久维持与低空水汽通道的连接有关。台风“达维”影响辽宁境内的大暴雨的水汽通道主要来源于西太平洋到黄海地区。同时，东海、黄海西南低空急流一直扩展到辽宁南部，带来了源源不断的水汽，构成了岫岩大暴雨的主要水汽通道，是岫岩大暴雨的主要水汽来源。

【参考文献】：

[1]朱乾根 林锦瑞.天气学原理和方法.北京：气象出版社.2000.552-528.

[2] 李云泉 陆琛莉.杰拉华台风登陆后迅速减弱的原因.气象.2001.27（9）：18-22.

[3]丁治英 陈久康.台风暴雨与环境水汽场的数值试验.南京气象学院报.1995.18（1）：33-38.

第一作者简介：黄旭宏（1985-11），女 ，满族，辽宁省鞍山市岫岩县，本科 ，助理工程师，从事县级综合业务工作。