1515号超强台风“天鹅”的异常路径分析
2017-06-19崔开付
崔开付
摘 要:利用观测和再分析资料对2015年第15号超强台风“天鹅”的异常路径进行了分析,重点探讨了“天鹅”在西行过程中突然北折的原因。结果表明,大尺度环流调整是造成“天鹅”移动路径发生突变的最主要原因,环境场的突变导致引导气流的方向发生变化,进而导致“天鹅”西行过程中突然北折。
关键词:超强台风 异常路径 大尺度环流调整
中图分类号:P444 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0119-03
台风的路径预报是台风预报的重点和难点之一,而异常路径的台风大大增加了台风预报的难度[1-3]。1515号超强台风“天鹅”(Goni,名字来源:韩国;名字意义:一种鸟)是一个路径较为复杂的热带气旋,从生成到消失,其路径经历了西北—西—北—东北—西北的转变,其中,“天鹅”在西行至巴士海峡附近时以近90°的直角转向偏北方向移动,这种异常路径在历史上是比较罕见的。该文重点对“天鹅”在西行过程中北折的异常路径进行分析,以期为类似台风的预报提供参考。
1 资料
在该文的研究过程中使用了以下资料。
一是中国气象局(CMA)热带气旋资料中心提供的热带气旋最佳路径数据集,其中包含1949年以来西北太平洋(含南海,赤道以北,180°E以西)海域热带气旋每6 h的位置和强度。
二是美国国家环境預报中心(NCEP)提供的CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)全球再分析格点资料,该资料的空间分辨率是0.5°×0.5°,时间分辨率为6 h(每天4个时次有资料,分别为世界时00:00时、06:00 时、12:00时和18:00时),垂直方向包括37个等压面、地面以及其他一些特定高度层上的变量。
2 “天鹅”概况
“天鹅”于2015年8月15日02:00时(北京时,下同)在关岛西南约360 km附近洋面生成,生成之后稳定地向西北方向移动,强度迅速增强。18日14:00时“天鹅”折向偏西方向移动,移速逐渐减慢。21日20:00时“天鹅”在巴士海峡附近以近90°直角转向偏北方向移动。在缓慢北行了2天之后,“天鹅”在23日20:00时转向东北方向移动。25日02:40分,“天鹅”在日本九州岛西部沿海第一次登陆,之后继续北上,穿越日本海。27日03:00时,“天鹅”在俄罗斯海参崴附近沿海再次登陆,登陆之后继续向西北方向移动,强度迅速减弱,最后在我国黑龙江省境内减弱消失。
“天鹅”具有以下3个特点。
一是生命史长。“天鹅”于2015年8月15日02:00时生成,27日08:00时减弱消失,生命史长达13 d,是普通台风生命史的两倍。
二是路径复杂。从图1可以看到,“天鹅”的路径经历了西北—西—北—东北—西北的转变,其中,由偏西路径向偏北路径转变的过程是以近90°的直角转向完成的。
三是强度多变。“天鹅”从生成到消失经历了3次增强3次减弱的过程,且3次增强都达到了超强台风级别(图2)。从图2可以看到,“天鹅”分别在17日上午、19日夜间和23日夜间达到了超强台风级别(近中心附近最大风力16级)。
3 “天鹅”异常路径分析
从图1中可以看到,“天鹅”的移动路径极其复杂,经历了西北—西—北—东北—西北的转变,其中最显著的特点是西行过程中突然北折。台风的移动受大尺度环境气流的引导,而台风路径突变往往是由大尺度环流调整造成的[4]。此外,两个相距较近的台风之间的“藤原效应”也可能是造成台风路径突变的一个原因。下面通过对比分析“天鹅”西行和北行阶段的大尺度环境场来探讨“天鹅”西行过程中突然北折的原因。
18~20日,“天鹅”的北侧为东西向带状的西太平洋副热带高压(以下简称西太副高),其西伸的高压脊控制我国长江以南地区和南海北部(图3a)。在西太副高南侧的偏东气流引导下,“天鹅”稳定地向偏西方向移动。与此同时,在蒙古国境内有一切断低涡配合西风槽逐渐东移南下(图3a、b)。21日,500 hPa高度场发生了明显的环流调整,此时,“天鹅”移动至巴士海峡附近而西风带中的切断低涡移动到我国东北地区,在北方的切断低涡和西风槽以及南方两个超强台风的打击下,西太副高逐渐减弱崩溃,其主体东退至150°E以东(图3c)。失去了副高的引导作用,“天鹅”的移速逐渐减慢直至停止西行。21日,“天鹅”处在弱环境流场中,引导气流不明显,在巴士海峡附近徘徊少动(图3c)。由于西太副高的强度明显减弱,位于“天鹅”以东3 000 km处的1516号超强台风“艾莎尼”越过西太副高的西脊点向偏北方向移动(图3c)。此后,随着“艾莎尼”的北上,位于“艾莎尼”东侧的西太副高在“艾莎尼”的南侧向西延伸并逐渐与赤道高压打通(图3d)。22日,西太副高西伸到“天鹅”的东南侧,“天鹅”受到南-西南气流的引导开始向北偏东方向移动。
4 讨论和结论
该文利用观测和再分析资料对2015年第15号超强台风“天鹅”的异常路径进行了分析,重点探讨了“天鹅”在西行过程中突然北折的原因。结果表明,大尺度环流调整是造成“天鹅”移动路径发生突变的主要原因,环境场的突变导致引导气流的方向发生变化,进而导致“天鹅”西行过程中突然北折。起初,“天鹅”在其北侧较强的带状副热带高压的引导下稳定地西行;在西行的过程中,中高纬西风带中的切断低涡和冷槽的共同作用使副高减弱崩溃,“天鹅”失去了副高的引导,移速逐渐减慢直至停止西行;之后,东退至太平洋上的副高在“艾莎尼”的南侧向西延伸并与赤道高压打通,“天鹅”受其东南侧副高和赤道高压的引导转向北偏东方向移动。
应当指出,台风的路径突变往往是多种因素共同作用的结果,两个相距较近的台风之间的“双台风效应”也可能是其中一个因素。在该文研究的个例中,西太平洋上有1515号超强台风“天鹅”和1516号超强台风“艾莎尼”同时存在(图3),由于“艾莎尼”位于“天鹅”的东北方且向北移动,可能对“天鹅”有一定的向东北拖曳的作用,这也可能是“天鹅”路径突变的一个原因。
参考文献
[1] 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.
[2] 段朝霞,苏百兴.0601强台风“珍珠”北翘路径分析[J].广东气象,2007,29(2):42-43.
[3] 曹晓岗,王慧,漆梁波.台风珍珠和鲇鱼北折路径对比分析[J].气象,2012,38(7):841-847.
[4] 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.