秋季台风“莎莉嘉”和“海马”降水特征对比分析

章莹菁 申屠行钟 孟 倩 黄春涛

(桐庐县气象局，浙江 桐庐 311500)

0 引 言

在台风影响的天气中，由台风直接或间接在陆上造成的强降雨是预报员最关心的问题之一。很早以来，我国学者和预报员就针对台风暴雨做了大量工作[1]。大量的统计事实表明，地形对台风降水的分布及强度有影响，而台风与中纬度系统的相互作用能够产生远距离暴雨[2]。2016年10月18—19日和10月22日浙江省分别受21号台风“莎莉嘉”和22号台风“海马”影响，部分地区出现暴雨局部大暴雨天气。两次台风登陆地点离浙江省较远，其中“莎莉嘉”台风在我国的海南和广西两次登陆，登陆后减弱消亡；“海马”台风在广东登陆后北上，减弱的低压穿过浙江省消亡。两次台风影响时都有冷空气活动，但两次台风对浙江的影响却不尽相同，而且两次台风影响期间，数值模式的预报结果和实况量级上差异较大，甚至可以说是相反，造成预报失误。下面对两次台风实况、台风特征、地形影响、形势场和物理量场等方面做一对比分析，以期找出台风和冷空气结合、地形影响的一些特点，为今后的预报提供一些参考借鉴。

1 台风概况

2016年第21号台风“莎莉嘉”于10月12日在菲律宾以东洋面上生成，生成后一直向偏西方向移动并逐渐加强，10月16日凌晨2:20前后以超强台风级在菲律宾吕宋岛东部沿海登陆。10月18日上午9:50前后第21号台风“莎莉嘉”在海南省万宁市和乐镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有14级(45 m/s)，中心最低气压为955 hPa。穿过海南后强度继续减弱，于19日17时在广西防城港市境内减弱为热带低压后消亡。和海南直接受“莎莉嘉”台风影响出现的暴雨大暴雨不同，受“莎莉嘉”台风远距离影响，浙江省的开化、淳安、建德、桐庐和诸暨等地均出现暴雨局部大暴雨天气(见图1a)，各地均无大风出现。

2016年第22号台风“海马”于10月15日8时在西北太平洋洋面生成，之后向西偏北方向移动，强度逐渐加强。19日23:40前后在菲律宾吕宋岛东北部沿海登陆，登陆时中心附近最大风力16级。21日12:40前后再次在广东省汕尾市海丰县鮜门镇登陆，登陆时中心附近最大风力有14级。登陆后朝西北方向移动，21日23时在江西省赣州市龙南县境内减弱为热带低压后，穿过浙江省东移入海。受“海马”减弱后的低压环流影响，22日白天到夜里浙江省仅在浙江嘉兴北部局部出现暴雨天气(见图1b)，相对的各地风力均较小。

2 台风路径

台风路径主要受环境场气流的引导，因此副热带高压的特征及进退、强弱变化等状态对台风路径有决定性影响。台风“莎莉嘉”和台风“海马”均生成于10月中旬，均为秋季台风，西风带冷空气活动增强，同时2016年该期间副热带高压均较强，台风不易在海上转向。在移动路径上前期总体也较相似，以西移为主，均为登陆台风。不同的是“莎莉嘉”台风活动影响期间，副热带高压西伸脊点更西，相对更强一点，因此其登陆地点也更南(见图2)。同时在我国属二次登陆，在海南登陆后强度减弱较快，在广西登陆后减弱消亡，对海南和广西的直接影响大。而“海马”台风是紧接着“莎莉嘉”台风影响我国，在活动影响期间，副热带高压相对弱一点，因此登陆位置相对偏北，对广东、福建的直接影响较大。登陆后沿副高西侧边缘朝西北偏北方向移动，强度逐渐减弱，在江西省境内减弱为低气压。

图1a 浙江省18日08时—19日20时雨量累积图

图1b 22日08时—23日08时雨量累积图

图2 台风“莎莉嘉”和“海马”路径图

3 地形影响

3.1“莎莉嘉”台风在海南登陆后，减弱较快，并向西北方向移动，由于“海马”台风紧随其后，18—19日在副热带高压西南侧存在着一支东到东南急流。程正泉等[2]研究指出，地形抬升幅合对台风暴雨的增幅起到很大作用，山脉迎风坡降水明显增大。由于天目山脉的走向东北—西南，主峰清凉峰海拔达1787 m(图3)，风向和山脉走向基本成直角，迎风坡地形对“莎莉嘉”台风环流的抬升作用较大，降水增幅大。

图3 天目山脉地形图

3.2“海马”台风21日12:40前后在广东省汕尾市登陆后，向西北方向移动，深入福建省，转向江西，减弱很快，21日23时在江西省赣州市龙南县境内已减弱为热带低压。从22日08—20时850 hPa的形势图上分析可以看出，浙江省处在台风低压切变的右侧，风向已逐渐从偏南转为西南风为主，风力较小，风向和天目山脉的走向基本一致，因此地形抬升作用明显减小。

4 形势场分析

4.1陈久庚等在初始场人为加深西风槽，可使TC的24 h降水量增加52 mm，增幅为30%[3]。从春华等指出：台风是使得西风槽区获得充沛水汽的输送机构，而东侧低层偏东风与西风槽带来的偏北风之间形成较强的辐合，可以触发和加强暴雨[4]。“莎莉嘉”台风影响时，副热带高压总体仍偏强，但已处于减弱过程中，登陆海南时浙江省仍处在588线的控制下，但海上存在双台风结构，“海马”台风已生成并逐渐东移。从10月18日08时地面图(见图4a)上可以看出，北方弱冷空气已经从东路影响浙江及江西的东部，在台风环流的北端有弱的倒槽生成，倒槽西侧的江西到浙江的东部一带有弱的冷空气渗透。台风中心位于海南西南侧的洋面上，环流比较对称，其东北侧海上有“海马”台风在向偏西方向移动，因此东到东南气流强盛。在850 hPa图上可以看出，从10月18日08时起到19日20时(见图5a)，在浙江省南部有一支较强的东-东南风，最大风速达12 m/s。低层弱冷空气与台风低压东北侧的东南风急流在浙江南到中部一带相遇，暖湿空气在弱冷空气形成的低层冷垫上爬升，上升运动加强，导致降水明显增大。根据陈联寿等给出台风远距离降水的宏观定义：1) 降水发生在台风范围之外；2) 这块降雨与台风存在着内在的物理联系。因此这次在浙江省产生的暴雨，属“莎莉嘉”台风远距离暴雨[5]。

图4a 10月18日08时地面图

图4b 10月22日08时地面图

4.2“海马”台风影响时，由于是紧接着台风“莎莉嘉”登陆的，因此副热带高压减弱较明显，登陆广东时副热带高压主体位置已在海上，588廓线在沿海一带，而且台风登陆后强度减弱快。22日进入浙江省时强度已减弱为热带低压。从22日20时850 hPa图上(图5b)可以看出，台风低压环流较明显，但总体的水汽输送在南部被切断，水汽输送条件差。切变南侧以偏南风为主，而且从22日08时地面图上(图4b)可以看出，冷空气位置较北，在33°N附近，较“莎莉嘉”台风影响时更北，850 hPa切变后部无明显的冷空气锲入，相对影响较弱，仅在环流东北侧有东风气流辐合的地方下了暴雨。由于是直接穿过浙江省，同时各家模式的数值预报量级均报的比较大，因此对外的预报服务均报了大到暴雨，局部大暴雨的量级。实况仅出现了中雨。

图5a 10月19日08时850hPa图

图5b 22日20时850hPa图

5 物理量场分析

5.1 水汽通量散度

充足的水汽是台风产生暴雨和台风维持的重要能量来源。分析水汽场可以发现，两个台风的水汽输送和强度各有所不同。“莎莉嘉”登陆后，由于距离中心较远，在10月18日08时850 hPa的水汽通量散度场上，浙江省的西部存在着一个0～-10g·cm-2·hPa-1·s-1的负值中心(见图6a)，相应的存在着一个水汽辐合带。而“海马”台风的水汽中心更明显，其最大中心值达-50g·cm-2·hPa-1·s-1，这也是“海马”台风影响时实况出现的暴雨中心，浙江省大部分地区在-10～-30g·cm-2·hPa-1·s-1(见图6b)。因此水汽的辐合比“莎莉嘉”更强，虽然在最大中心区“海马”台风影响时也出现了暴雨，但全省大部分地区以中雨为主。这可能也是数值预报场预报“海马”台风影响时，浙江省大部分地区有暴雨到大暴雨，而“莎莉嘉”影响时仅报了小雨的原因。

图6a 10月18日08时850 hPa水汽通量散度场

图6b 10月22日08时850 hPa水汽通量散度场

5.2 涡度和散度场

对比分析10月18日20时850 hPa的涡度场和10月22日08时的涡度场(图略)，发现“莎莉嘉”台风影响时，正涡度中心在海南及福建，在浙江西南部基本处在0线附近。而在“海马”台风影响期间浙江基本是一个正涡度区，中心略偏南。表明“海马”台风影响时中心附近的上升运动较“莎莉嘉”台风影响时强。散度场的分布和涡度场相似，但总体强度不强。

6 结 语

6.1台风“莎莉嘉”和“海马”两个台风生成时间和前期移动路径总体相同，但由于副热带高压的强度略有不同，使得两个台风在我国登陆地点有所不同，但台风登陆位置总体偏南，相对离浙江省较远。台风“莎莉嘉”在浙江影响产生的强降雨为台风远距离暴雨，而“海马”台风的降雨为本体环流降雨。

6.2台风远距离影响时，受东及东南气流影响时，地形影响作用明显增大。因此地形作用是“莎莉嘉”台风暴雨中心形成的主要原因之一。

今后在预报中需特别关注地形在台风外围东南或偏东气流影响中对降水的增幅作用。

6.3“莎莉嘉”和“海马”台风是前后影响，间隔时间短，台风影响时都有冷空气活动，但“莎莉嘉”台风影响时，冷空气已经先期影响，影响位置达到25°N～30°N，低层弱冷空气与台风低压东北侧的东南风急流在浙江南到中部一带相遇，暖湿空气在弱冷空气形成的低层冷垫上爬升，加强了上升运动，使得台风倒槽维持时间长，过程降水量大。“海马”台风影响时冷空气相对位置偏北，在33°N以北，虽然受台风低压环流影响，本体水汽条件好，但水汽输送条件差，能量补充不足，相对过程雨量小。因此台风残留云系与其他天气系统共同影响，特别是和冷空气是否结合及结合位置相对更重要，在预报中需特别关注。

6.4秋季登陆台风，因在移动过程中，能量损耗和来源不足，相对减弱会较快，风速随之减小，因此应更加注重雨的预测。

[1] 陈联寿，丁一汇.西太平洋台风概论[M]北京:科学出版社，1979.

[2] 程正泉，陈联寿，徐祥德，等.近十年中国台风暴雨研究进展[J].气象，2005，31(12):3-9.

[3] 陈久康， 丁治英.高低空急流与台风环流耦合下的中尺度暴雨系统[C]//中尺度天气和动力学研究.北京: 气象出版社，1996:171-179.

[4] 丛春华，陈联寿，雷小途,等.台风远距离暴雨的研究进展[J].热带气象学报，2011，27(2):264-270.

[5] 陈联寿. 登陆热带气旋暴雨的研究和预报[C]//第十四届全国热带气旋科学讨论会论文摘要集. 2007: 3-7.