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超强台风利奇马过程分析及预报产品检验

2020-05-19余霖枫姜建丰郭建鹰林群

河南科技 2020年8期

余霖枫 姜建丰 郭建鹰 林群

摘 要:2019年8月8—10日,浙江省经历超强台风利奇马天气过程,产生严重影响。温州市北部永嘉、乐清两地遭受重创,因此次台风登陆位置偏北,对温州市南部的泰顺等县影响较小。本文利用多普勒天气雷达、数值模式产品和自动站数据等资料对利奇马台风进行简要分析,为今后此类台风过程预报提供参考依据。

关键词:超强台风;大暴雨;偏东急流;山脉地形

中图分类号:P458.124文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)08-0156-03

Super Typhoon Litchima Process Analysis and Forecast Product Inspection

YU Linfeng JIANG Jianfeng GUO Jianying LIN Qun

(Taishun County Meteorological Bureau,Wenzhou Zhejiang 325500)

Abstract: From August 8 to 10, 2019, Zhejiang Province experienced Super Typhoon Liqima weather process, which had a severe impact. The storm hit Yongjia and Yueqing in northern Wenzhou, so it made landfall farther north and had less impact on counties such as Taishun County in the south of Wenzhou. In this paper, the data of doppler weather radar, numerical model products and automatic station were used to briefly analyze Typhoon Lekima, which could provide a reference for the forecast of such typhoons in the future.

Keywords: super typhoon;heavy rain;east jet stream;mountain terrain

台风是对我国造成严重影响的气象灾害之一,温州市几乎每年都会受到台风袭击。截至2019年8月,台风利奇马是本年度的最强台风,同时也是新中国成立后登陆浙江省的最强台风(TOP3)之一,仅次于5612号台风温黛和0608号台风桑美。利奇马登陆强度强、生命史长、风雨强度大、影响范围广、灾情重,风雨综合强度指数为1961年来最大,十多个省(市)受影响,直接经济损失为2000年来第二多,仅次于1323号台风菲特。因登陆位置位于温州北部,台风对泰顺影响较小,但温州市北部永嘉、乐清两地因长时间极端强降水而遭受重创。因此,分析研究此次台风天气过程,对今后防灾减灾、减少人民生命财产损失、指导此类型台风天气预报等都具有重要现实意义。

1 风雨实况

受台风影响,2019年8月8日08:00—2019年8月10日20:00,温州北部普降暴雨到大暴雨,部分地区有特大暴雨,中南部多地区有中到大雨,局部有暴雨。雨量北多南少,全市面雨量为125.9 mm,乐清为347.3 mm,居全省第一,泰顺为45.5 mm,全市最小;过程总雨量有7个站超500 mm(乐清5个,永嘉2个),22个站超400 mm,60个站超250 mm,154个站超100 mm,100 mm以上站点占全市总站点数38%。乐清市北雁荡累积雨量达到552.3 mm,为全市最高,泰顺县累积雨量最大站松垟为84.4 mm,小时雨强最大为98.6 mm(10日02:00—10日03:00,乐清市西门岛站),从10日02:00台风本体登陆后,维持2个多小时极端强降水,乐清和永嘉产生大范围特大暴雨,造成极其严重的地质灾害。登陆浙江后北上,强度维持在热带风暴及以上级别达44 h,为1949年以来第六长。先后影响中东部11个省(市),造成严重灾害损失,为2000年以来第二多,仅次于1323号台风菲特。

超强台风利奇马给温州北部带来特大暴雨,同时带来大风。从7日23:00加强为超强台风后,维持超强台风状态长达51 h,中心最大风速达62 m/s(17级以上)。登陆时强度为52 m/s(16级),在登陆我国的最强台风中位居第五位(前四为:1409台风威马逊72m/s、5612台风温黛65 m/s、7314台风玛琪60 m/s、0608台风桑美60 m/s)。因本体强度大,10日01:45在温岭市沿海登陆后仍维持1个多小时超强台风,10日03:00减弱为强台风。据统计,乐清市西门岛站10日00:00—10日01:00实测极大风速55.9 m/s(16级),全市最大;5个站出现超16级瞬时大风,8个站超过15级,沿海普遍保持在12~14级,10级以上大风持续近36 h,12~14级大风持续20 h左右。风力整体呈东大西小、北高南低分布。

2 天氣形势

利奇马生成初期,南海为利奇马和罗莎双台风背景场,利奇马西南侧强盛南海西南季风中的大部分水汽被卷入台风中,另外,罗莎本体南侧尾部云系一部分也随环流被利奇马吸收,为前期利奇马发展提供充足水汽。利奇马所处南海海温达30 ℃,能量供应充足,台风不断生长。在东北侧副热带高压和台风本体共同作用下,利奇马避开台湾岛直接进入东海,东海高达29 ℃的海温对台风本体结构动力维持和加强起关键作用。

9日08:00 500 hPa,副热带高压在利奇马挤压下崩溃东退,随着副高势力减弱东退、西风槽东移及与罗莎互相作用产生双台风藤原效应,台风本体在登陆浙江后缓慢北移,因台风本体一直在沿海移动,伴随水汽和能量补充,登陆后仍未快速消减,超强台风状态维持2h才减弱。因较慢移动和较长时间台风本体带来螺旋雨带影响,浙江沿海产生大范围极端强降水。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件

8日20:00和9日20:00 850 hPa水汽通量,有两块水汽通量辐合大值区,一是副高南侧偏东风急流通道带来强水汽输送,浙江省处在水汽高辅合区螺旋雨带中;二是较长孟加拉湾和南海西南季风水汽通道,随台风北上、副高崩溃东退,南海西南季风水汽通道并入利奇马环流,加强利奇马环流水汽补充,强水汽通量辐合为利奇马提供强烈潜热加热,促进偏东风急流带发展,强急流对极端强降水产生和维持提供水汽和动力支持,水汽通量大值区域对应暴雨落区[1]。

3.2 抬升动力条件

分析8—10日850 hPa垂直速度场,温州始终处于上升运动区,垂直速度达-2 Pa/s,说明台风中心附近区域都伴随强烈上升运动,利于近地面大量水汽辅合上升和高层辅散。另外,台风本体产生螺旋雨带,建立偏东风急流,经过北雁荡山抬升作用,在山脉迎风坡前形成极端强降水,地形抬升作用在地形梯度较大区域附近产生的效果更加明显。

3.3 不稳定条件

8月1—7日,台风过程前数天持续晴热少雨,日最高气温全市都超过30.4 ℃,午后雷阵雨频发,大气层中储存大量不稳定能量。台风本体到来前8日,全市大部分地区有雷暴,不稳定能量释放触发因子,配合台风本体与海上偏东风急流携带充沛水汽,加上局地地形抬升作用,易产生局地大暴雨[2]。由于台风环流云系不断生成,有适当条件就会触发云系不稳定性。

3.4 地形影响

此次台风过程降水在温州北部存在较大差异。乐清和永嘉以西北-东南向山脉偏多,雨量高值中心地带大致是西北-东南走向,且极端强降水地区都为海拔梯度较高山区,地形和降水落区关联性较高,如图1所示。

4 雷达资料分析

分析9日08:00—10日20:00逐12 h雷达回波演变,9日08:00台风因本体距离温州市较远,只有外围环流部分弱降水影响沿海县市,雨量不明显。9日20:00台风本体云系深厚、结构完整,台风在即将登陆前受北侧副高影响,移动缓慢。台风本体携带源源不断的海上水汽,形成螺旋雨带,在台风北侧建立偏东风急流带,配合较低移速,形成“列车效应”降水,乐清和永嘉北部产生大暴雨,局部有特大暴雨。10日08:00台风登陆并北上,温州受偏南风控制,东风急流带消失,降水减弱。10日20:00台风本体处于上海和江苏一带,浙江整体降水趋于结束,温州只有零散弱降水,台风降水基本结束。

5 数值预报和省级指导预报产品检验

此次台风过程雨量预报时采用多种数值预报产品,证实其发挥了重要作用。EC、GFS、WARMS指导预报均对强降水有预测,但对强降水区分布及降水量级预报有或大或小的偏差。降水开始时间预报,EC预测9日局地有120 mm左右降水;强降水落区预报,EC预测乐清和永嘉北部大暴雨区,内陆县较小,预测雨量分布大体与实况相近;GFS和WARMS预报位置明显偏海上,无实际指导意义。对降水量级预报,9日20:00—10日20:00,EC预测永嘉北部和乐清有270~300 mm或局部300 mm以上降水,已属优秀,但离实况降水存在小100 mm左右的误差,主要是局部极端强降水量预测偏小。另外对内陆雨量预测稍偏大,以泰顺为例,预测东部超120 mm,实际最大站点雨量未满90 mm。GFS与WARMS在这次台风预报过程中基本失去参考价值。

经以上产品检验,结合平时预报经验可看出,EC在形势上有不错成绩,起雨时间、降水落区上都和实况较接近,平时在决策降水时段和落区上有较高参考性。量级上,受台风本体、急流强度及地形等因素对降水增幅的影响,以EC为代表的数值产品在基本量级预测上已属合格,但在局部极端降水预测上仍需要后期人工订正调整。

6 结论

此次温州北部大暴雨、特大暴雨过程是一次台风本体深厚云系降水,台风登陆前后移速较慢,台风本体产生螺旋雨带,建立偏东风急流,在北雁荡山抬升作用下形成持续极端强降水。副高東退、西风槽移动及与罗莎台风产生的双台风效应对利奇马移动路径和速度产生影响。雷达回波演变可清楚反映出这次台风影响温州的大致过程。温州北部山区地形对降雨增幅起重要作用,雨带分布和山脉地形走向对应性较高。数值模式检验分析表明,以EC为代表的趋势、落区及量级预报为这次台风特大暴雨决策提供有利依据,对极端降水预报偏小。后期需要根据经验主观订正调整,以提高服务效果。

参考文献:

[1]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,2007.

[2]叶子祥.台站台风预报服务方法和思路[M].北京:气象出版社,2013.