影响福建的早台风统计特征

吴幸毓，高 珊，韩 美，何小宁

(1.福建省气象台,福建 福州 350001； 2.福建省灾害天气重点实验室,福建 福州 350001)

依据福建气象的业务规定，7月10日前登陆或影响该省的台风(包括热带风暴及以上级别的热带气旋)，被称为早台风。它们仅占全年登陆或影响福建台风的15.9 %[1]，比夏季台风少得多，强度相对小，但同样带来严重气象灾害。2014年第7号台风“海贝思”于6月15日—16日造成东溪诏安站和九龙江西溪平和站分别发生超警戒水位1.4 m和0.8 m的洪水，厦门北站北广场出现约1.5 m深的积水，整个地下一楼陷入一片汪洋之中[2]。2016年第1号台风“尼伯特”于7月9日13时45分登陆福建泉州石狮，给福建带来降水之强、成灾之重为近年罕见，闽清县24 h累积雨量破该站1956年建站以来历史极值，引发百年一遇大洪水[3]。2017年第2号台风“苗柏”影响期间(6月13日—14日)，柘荣、福鼎日降水量分别位列历史同期的第一、二位，柘荣1 h累积降水量超该站小时雨强五十年一遇阈值[4]。早台风，尤其是其带来的暴雨影响，引起河流倒灌、农田被淹、城乡积涝、交通瘫痪等等，致使几万到几十万人受灾，还可能造成人员伤亡，直接经济损失更是多达几十亿甚至上百亿元。就福建的早台风暴雨过程，以往研究多关注于个例分析，本研究通过统计历年个例，分析其统计特征，可为福建早台风暴雨的预报和防灾减灾工作提供参考。

1 资料来源与统计标准

1.1 资料来源

台风资料来源于中国气象局上海台风研究所整编的“CMA-STI 热带气旋最佳路径数据集”[5-6]及历年福建台风季总结。天气形势分析资料采用NCEP/FNL 1日4次再分析资料(格距1°×1°)。雨量统计采用福建省71个国家观测站和2 117个区域自动站逐时降水资料。2008年起，福建高时空分辨率观测网建成投入业务运行，观测资料质量得以保证，因此统计分析研究年份选取2008—2017年。

1.2 统计标准

《福建省灾害性天气预报服务用语规定(2012年3月28日起执行)》[7]对“福建影响台风”有如下规定：“当台风进入福建48小时警戒区(即15°N，115°E；20°N，125°E；25°N，130°E三点连线的15°N以北和130°E以西区域)，凡出现下列情况之一者，定为影响台风：①受台风影响，沿海有1个国家观测站极大风风力≥8级；②受台风影响有1个国家观测站日雨量≥50.0 mm”。本文研究的是早台风，故个例的筛选还须符合“7月10日之前登陆或影响福建”这一条件。

随着近年高时空分辨率观测网建成应用，气象日常业务中对暴雨天气过程做了修订，将原定义为“国家站”的站概念扩展到包含区域自动站的范畴。参考福建省气象台2018年8月16日下发的《气象信息上报规定(修订稿)》[8]中关于暴雨天气上报标准，对区域自动站雨量进行每12 h滚动累加，当12、24 h雨量(分别记为R12、R24)同时满足以下条件，相应时段记为“暴雨影响时间”，即：12(24) h内，6个国家观测站R12≥25.0 mm(R24≥50.0 mm)或1个国家观测站R12≥50.0 mm(R24≥100.0 mm)或10个县(市)R12≥25.0 mm(R24≥50.0 mm)或3个县(市)R12≥50.0 mm(R24≥100.0 mm)[某县(市)辖区内，只要有1个区域自动站雨量符合标准即认为该县(市)达标]。

1.3 研究个例

统计2008—2017年资料，我国于7月10日之前编号的台风共51个(1307号台风“苏力”7月2日编号，但影响福建时间为12日—13日，不计入研究范畴)，其中11个对福建造成暴雨影响，占总数的21.6 %，详见表1。

表1 2008—2017年导致福建暴雨的早台风概况Tab.1 List of early typhoons causing rainstorm over Fujian from 2008 to 2017

表1中有3个早台风比较特殊：0801号台风“浣熊”二次登陆，首次登陆(4月18日22时30分于海南文昌)对福建无影响，第二次登陆(19日14时15分于广东阳江)给福建带来暴雨，本研究针对其第二次登陆进行分析研究；1205号台风“泰利”由西南到东北穿过台湾海峡，没有登陆；1407号台风“海贝思”6月14日14时起编，至16日02时第一次停编，入海后加强，于17日14时再次起编，至18日08时最终停编。

2 结果与分析

2.1 导致福建暴雨的早台风统计特征

2.1.1 台风生成源地 分析2008—2017年我国编号的51个早台风源地分布，南海生成台风14个，占总数的27.5 %，其中对福建有暴雨影响的共7个，占南海生成早台风数量的50.0 %，占所有暴雨影响的早台风数量的63.6 %；而菲律宾以东洋面生成的台风共37个，仅4个给福建带来暴雨影响。

近海台风指生成于130°E以西、15°N以北靠近我国沿海的台风[9]。10 a间近海早台风共计15个，占总数的29.4 %，其中导致福建暴雨的7个，占近海生成早台风的46.7 %。

综上，生成于南海的近海早台风导致福建暴雨的概率最高(达75.0 %)。

2.1.2 台风生成时间和福建暴雨影响时间 分析51个早台风生成时间(图1)，可见各月均有早台风生成，主要集中在5月至7月上旬(占全时段的68.6%)，呈单峰分布，峰值出现在6月(共18个)；按旬分布分析，又以6月中旬至7月上旬为集中暴发期，分别为9、7、6个。11个对福建造成暴雨的早台风(图1)，除0801号台风“浣熊”发生在4月(其也是建国以来年度登陆我国最早的台风，比多年平均日期早了两个月[10])，其余均在6月中旬之后(6月中、下旬各4个、7月上旬2个)，与早台风集中爆发期相一致。对福建造成暴雨影响的早台风以近海台风居多，热带辐合带(Intertropical Convergence Zone，ITCZ)是近海台风发生发展的主要激发机制之一，5月尚无ITCZ形成，6月ITCZ开始出现在南海东南部到菲律宾向东南伸到加罗林群岛中部，这时ITCZ对近海台风的形成有间接影响，因而近海台风活动次数也开始增加[8]。

图1 2008—2017年早台风生成及对福建造成暴雨影响月份分布Fig.1 Monthly distribution of early typhoons causing rainstorm over Fujian from 2008 to 2017

2.1.3 台风强度 分析51个早台风生命史最强强度(表2)，达到强台风以上级别的共13个(约占1/4)，几乎全部生成于130°E以东的西北太平洋洋面上，其中导致福建暴雨的仅1个(1601号台风“尼伯特”)。其余10个导致福建暴雨的早台风，生命史最强强度均匀分布于台风级、强热带风暴级、热带风暴级，各3～4个。“2.1.1”中分析得出导致福建暴雨的早台风生成于南海近海最多，该区域生成早台风强度最强为强热带风暴。据研究南海台风一般移动海区较短，无法充分地得到暖湿海面提供的能量，一般水平范围较小，垂直伸展高度较低，强度较弱，生命史较短[11]。

表2 2008—2017年早台风最强强度统计结果Tab.2 Statistics of the strongest intensity of early typhoons from 2008 to 2017

台风暴雨影响期间，台风强度在暴雨过程开始阶段最强，以热带风暴级居多(7个)；最强达强台风级(1601号台风“尼伯特”)，其次为台风级(1510号台风“莲花”)，各仅1个；达热带低压级2个。整段生命史最强强度达强热带风暴级以上的台风(共7个)，在福建暴雨过程开始阶段强度大多减弱，其中4个减弱1级、2个减弱3级(由台风级减弱为热带风暴级)，另有1个维持(台风级)；而热带风暴级强度均维持。

2.1.4 台风路径及登陆点 51个早台风中，部分在低纬海面上就减弱消亡，部分于偏东位置(130°E以东)转向北上减弱，仅26个进入福建台风48小时警戒区。参考《台风》[9]对登陆和影响我国西北太平洋台风路径的分类，上述26个早台风中[图2(a、b)]，西行或西折路径6个、西北行路径和特殊路径各1个，其余均为转向或北上路径。

转向或北上路径的早台风占比为73.1%，可分为台湾岛以东转向或北上(11个)及南海北上或转向(7个)两类。气候平均状态，台湾岛以东转向或北上的台风给福建带来风的影响大于雨，对福建无暴雨影响早台风的路径统计[图2(a)]也体现这一特点。南海北上或转向台风，均给福建带来的明显降水[图2(b)]，占11个福建暴雨影响早台风的比例最大(63.6 %)，且均为登陆台风，除0903号台风“莲花”在福建南部沿海(晋江)登陆，其余登陆点均为广东沿海(粤东2个、粤中3个、粤西1个，参见表1)。

图2 2008—2017年进入福建台风48小时警戒区早台风路径集Fig.2 Track set of early typhoons entering Fujian 48-hour warning zone from 2008 to 2017橙色：西行或西折；红色：西北行；蓝色：转向或北上；紫色：特殊路径；棕色线段：福建台风48小时警戒线；绿色圆圈：以闽粤沿海交界处为中心600 km半径圆形范围。

西行或西折路径共6个，其中2个给福建带来暴雨，强降水集中在福建南部沿海地区，发生于台风中心从福建南侧自东向西经过时。测得闽粤沿海交界处与福建暴雨影响时段台风路径的最远距离约为600 km。若台风中心与闽粤沿海交界处距离超过600 km，如1306号台风“温比亚”、1508号台风“鲸鱼”，由于台风距离福建尚远，不会带来明显降水；相距600 km以内，则根据具体环流形势，可能造成暴雨影响(如1104号台风“海马”、1510号台风“莲花”)，也可能降水偏弱(如1206号台风“杜苏芮”、1305号台风“贝碧嘉”，整个过程全省仅出现分散性小到中雨，局部大雨)。

西北行路径仅有1601号台风“尼伯特”，其从生成至消亡始终稳定地向西北方向移动，登陆台湾岛后，再次正面登陆福建南部(石狮)沿海，致使福建遭受重创。

特殊路径1205号台风“泰利”是唯一非登陆台风，于海南东部近海生成，向东北方向移动，穿越台湾海峡，路径罕见。

51个早台风个例共18次登陆我国(图3)，超过半数登陆广东(达10次)，其中8次给福建造成暴雨影响，而登陆海南、浙江及以北和台湾岛的台风带来的降水较弱甚至无降水。这与早台风总体个头偏小、强度较弱有关，台风中心位置距离福建较远时，不易在福建上空聚集足够的水汽，引起明显降水。

图3 2008—2017年早台风在我国各地登陆次数统计Fig.3 Statistics on the number of early typhoons landing on different areas of China from 2008 to 2017

2.2 福建早台风暴雨特征

表3给出了2008—2017年福建早台风暴雨相关信息。暴雨影响程度与台风登陆点及台风路径极显著相关。

表3 2008—2017年福建早台风暴雨信息表Tab.3 Information of early typhoon rainstorms over Fujian from 2008 to 2017

续表3

2.2.1 登陆福建早台风 正面登陆闽南沿海的早台风(1601号台风“尼伯特”、0903号台风“莲花”)暴雨影响时间长、范围广、累积雨量大。整个暴雨过程可分为3个阶段，从登陆前12 h台风外围环流影响开始，继而本体降水，尔后残余环流、尾流持续影响。登陆闽南后西行深入福建内陆的1601号台风“尼伯特”造成影响最为严重，其也是11个研究个例中暴雨持续时间最长(72 h)、影响范围最广、累积雨量最大的台风，80个县市(全省共85个县市)过程雨量大于50.0 mm，其中有61个县市(占全省的71.8 %)雨量达100.0 mm以上(主要集中在中部地区)，更有2个县市累积降水量超过400.0 mm，最大降水量为419.0 mm。0903号台风“莲花”登陆后沿海岸线东北行，影响较1601号台风“尼伯特”轻，暴雨持续60 h，100.0 mm以上过程雨量主要集中在中南部沿海县市(38个县市，其中1个县市总降水量>400.0 mm)，最大累积雨量为488.6 mm。

2.2.2 登陆广东早台风 登陆广东沿海的早台风(共计8个)，相较于正面登陆闽南沿海的个例，降水强度整体上稍弱。台风登陆前后，台风环流东北侧以东南风和偏东气流为主，受台风倒槽的影响，福建中南部地区出现暴雨；南海北上或转向路径(6个)比西行路径(2个)降水强度大；登陆点越靠东，降水强度越大。

南海北上或转向早台风，登陆后继续向北或转向东北移动，使得倒槽影响时间加长，即使台风环流受到地表摩擦削弱作用强度迅速减小，在残余低压环流背景下，福建产生暴雨。1407号台风“海贝思”[12]以热带风暴级在广东汕头沿海登陆，继续缓慢北上过程中强度逐渐减弱，于登陆后6 h停止编号。残余低压环流逐渐转向东北，进入福建，沿博平岭及戴云山脉(东北—西南走向)继续前行，在福建穿行近24 h后趋于入海。整个暴雨过程持续48 h，降水强而集中，中南部沿海56个县市累积雨量>50.0 mm，其中23个县市雨量>100.0 mm、9个县市雨量>250.0 mm，最大降水量达398.4 mm。

强降水持续时间及累积雨量与残余环流滞留或穿行时间、穿行路线有关。如0806号台风“风神”，在广东深圳登陆后台风中心移动缓慢，在广东境内穿行近28 h，此后残余低压环流继续在我国华南到华东一带维持48 h左右，造成福建暴雨过程时长足有72 h之久。南海北上台风的暴雨影响结束时间全部晚于台风停编时间(1407号台风“海贝思”，暴雨过程在其入海加强再次起编之前结束，故取其第一次停编时间16日02时)，再如1407号台风“海贝思”，涡旋环流长时间维持并纵穿福建是福建中南部沿海地区出现大范围暴雨到大暴雨的主要原因之一。

暴雨影响时间可在台风登陆前后或登陆后12 h内开始，登陆点靠东，则暴雨过程开始得早、影响时间较长、范围较大。登陆粤东(1103号台风“莎莉嘉”、1407号台风“海贝思”)及粤中(0806号台风“风神”、0904号台风“浪卡”、1702号台风“苗柏”)的早台风暴雨过程一般持续1～2 d(即24～48 h)；基本上，部分地区过程雨量达50.0～100.0 mm，局部县市雨量超过100.0 mm，但不足200.0 mm；强降水落区以中南部地区为主。登陆粤西的早台风(0801号台风“浣熊”)，登陆点距福建偏西，相较于前者，暴雨时短(24 h)；过程雨量小，仅局部出现暴雨(14个县市达暴雨，其中1个县市大暴雨，雨量为108.2 mm)；暴雨落区向西向北调整，主要分布于福建内陆地区及沿海南部。

西行早台风(1510号台风“莲花”、1104号台风“海马”)，随着台风西行，降水影响逐渐减弱，暴雨时间短(仅持续24 h)、范围小(集中在福建南部沿海地区，尤其是漳州市)，过程累积雨量相对小；登陆点越靠西，登陆强度越弱，降水强度越小。1510号台风“莲花”，以台风级登陆粤东，于登陆前12 h开始出现强降水，5个县市暴雨、2个县市大暴雨、1个县市特大暴雨(降水量为257.7 mm)。1104号台风“海马”，以热带风暴级登陆粤西，于登陆前36 h开始出现暴雨(5个县市)，仅1个县市达大暴雨(降水量为106.4 mm)。

2.2.3 特殊路径 11个研究个例中，仅1205号台风“泰利”为非登陆台风，其在南海北部生成后，沿我国华南沿海一路东北行，穿过台湾海峡，直至消散。受台风环流北侧偏东气流与西侧偏北气流辐合影响，福建沿海地区出现暴雨天气，由于台风倒槽位置略靠东，陆地上强降水范围较窄，仅中北部沿海部分县市和南部沿海局部县市36 h内出现明显降水(54个县市累积降水量>50.0 mm，其中16个县市雨量>100.0 mm，最大雨量为182.9 mm)。

3 结论

本研究通过对2008—2017年个例整理分析，得出造成福建暴雨的早台风基本统计特征。

(1)生成于南海的近海早台风对福建暴雨影响概率最高，达75.0 %。

(2)6月中旬至7月上旬为早台风集中暴发期，也是福建早台风暴雨集中期。

(3)造成福建暴雨的早台风生命史最强强度大多为台风级至强热带风暴级；整个暴雨过程中，台风强度于暴雨开始阶段最强，以热带风暴级居多，少量热带低压级，强台风级、台风级极少。

(4)造成福建暴雨的早台风，除1个外，均为登陆台风，登陆点以广东沿海为主，少数正面登陆福建南部沿海。路径以南海北上或转向居多，西行或西折路径较少，西北行路径、特殊路径各仅1个。

(5)早台风暴雨影响程度与台风登陆点以及登陆后路径密切相关。早台风正面登陆福建南部沿海，于登陆前12 h开始给福建带来暴雨，影响时间长、范围广、累积雨量大。早台风登陆广东沿海后北行，大多在台风登陆前后或登陆后的12 h内由减弱的低压环流带来强降水，福建暴雨影响整体上稍弱；登陆点靠东，则暴雨过程开始得早、影响时间较长、范围较大；强降水持续时间及累积雨量与残余环流滞留或穿行时间、穿行路线有关。早台风登陆广东沿海后西行，对福建暴雨影响时间仅持续24 h，强降水集中在福建南部沿海地区，且过程累积雨量相对较小；登陆点越靠东，登陆强度越强，降水强度越大。