1509号台风“灿鸿”影响南通稳定性降水分析
2021-02-07李超陈聪顾沛澍张琪袁晶
李超 陈聪 顾沛澍 张琪 袁晶
摘 要:利用fnl再分析资料、卫星资料、多普勒雷达资料及地面观测资料,对1509号台风“灿鸿”路径突变及影响南通稳定性降水进行了综合分析。结果表明:“灿鸿”移动路径与副高强度、形态、台风内力的关系密切,副高与高压脊合并后转为南北向分布是“灿鸿”路径突变的主要原因;同时,“灿鸿”有追随200hPa高空辐散区移动的倾向。“灿鸿”影响期间降水以稳定性降水为主;其北部的鞍型场形势及日本海高压坝的阻挡均为南通长时间降水提供了有利的条件。南到西南风的水汽输送带稳定维持,产生深厚湿层和明显的水汽辐合;垂直于32°N纬圈的次级环流,均为降水强度的维持提供了有利条件。
关键词:台风“灿鸿”;路径;副高;稳定性降水
中图分类号 TU433文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)01-0143-04
Analysis of the Influence of 1509 Typhoon ‘Chan-hom on the Stable Precipitation in Nantong
LI Chaol et al.
(1Nantong Meteorological Bureau,Nantong 226018,China)
Abstract: Based on fnl reanalysis data, satellite data, Doppler radar data and ground observation data, this paper makes a comprehensive analysis on the sudden change of the track of typhoon ‘Chan-hom and its influence on the stable precipitation in Nantong.The results showed that the moving path of ‘Chan-hom is closely related to the intensity and the shape of the subtropical high as well as typhoon internal force . The main reason for the sudden change of the‘Chan-hom path is that the North-South distribution of the subtropical high after its mergition into the ridge of high pressure ; at the same time,‘Chan-hom has a tendency to follow the 200hPa divergence area. During the influence period of ‘Chan-hom, the main precipitation was stable; the saddle field in the north and the blocking of Japan Sea high pressure dam provided favorable conditions for long-term precipitation in Nantong. The water vapor transport belt by south-southwest wind is stable and produces deep wet layer and obvious water vapor convergence; the secondary circulation perpendicular to 32 ° N latitude provides favorable conditions for the maintenance of precipitation intensity.
Key words: Typhoon ‘Chan-hom; Typhoon track; Subtropical high; Stable precipitation
中国是受台风影响最大的国家之一,每年国民经济和人民生命财产安全均遭受了严重损失。近年来,台风活动路径异常及与之相关的极端暴雨得到了学者们的广泛关注与研究,取得了丰硕的研究成果。陈联寿[1]等对西太平洋台风进行了详细研究,指出登陆台风路径的改变受副高、极锋及其附近正涡度系统的影响。台风登陆以后,副高南侧是否存在明显的赤道辐合带是向西北方向移动的台风继续西行或转向偏北、东北方向的关键。影响台风降水的因素有台风本身的结构及与环境场的相互作用,台风环流中心的风速、风向辐合、台风低层不同部位的切变线、流入层气旋性弯曲的流线都将产生和加强辐合条件,台风的雨量中心常与上述低层流场特征相对应,还与台风、副高之间的东南或南风急流造成的正涡度增大有关。张中锋[2]等研究指出,台风路径异常的主要原因是与其邻近的热带气旋相关。侯建忠[3]等通过统计分析台风引发陕西极端暴雨个例,得到300hPa高空急流的先兆性对陕西极端暴雨具有指示性意义。许爱华[4]等通过对“云娜”台风深入研究,指出副高分布状态的调整与冷空气的入侵是台风“云娜”路径发生西折的主要原因。赵宇[5]等通过分析位涡场得到,对流层高层位涡扰动是影响中尺度低涡和特大暴雨發生发展的重要因素。何立富[6]等对台风泰利异常暴雨分析,指出低层稳定的水汽输送、气流的明显辐合及地形的抬升均对暴雨增幅有明显作用。孙兴驰[7]等分析了麦莎影响山东全过程,得出副高突然南落及200hPa辐散偏向台风中心右侧是台风转向的原因,台风本身的不对称结构及其低层环流的切变线、辐合线使降水中心偏离。刘力源[8]等分析了“苏迪罗”影响全过程,指出强降水区与水汽通量辐合区、比湿大值区、正涡度大值区和假相当位温的“双峰结构”有对应关系。
本文利用fnl再分析资料、卫星资料、多普勒雷达资料及地面观测资料,对1509号台风“灿鸿”路径突变及影响南通稳定性降水进行综合分析,探讨台风路径突变及台风影响降水的条件及原因,以期为今后天气预报提供参考。
1 台风“灿鸿”概况及影响南通降水实况
台风“灿鸿”2015年6月30日(北京时,下同)生成于菲律宾以东洋面,随后向西北方向移动,7月7日02时发展到台风级别,9日14时增强为强台风级别,9日23时跃增为超强台风级,最强中心风力达17级,期间一直保持西北方向移动。7月11日16时40分前后在舟山朱家尖登陆,登陆强度为强台风级(14级)。登陆后“灿鸿”折向东北方向移动,7月12日早晨04时前后掠过南通市近海(距南通市219km);之后继续向北偏东方向移动,强度逐渐减弱,12日09时减弱为强热带风暴级,12日17时减弱为热带风暴级,13日02时在朝鲜境内停止编报。
受台风“灿鸿”影响,7月10日傍晚,南通市降水开始,7月10日20时至7月12日14时,南通市122个自动站(含区域站)中有85个站累积降水量超过50mm,最大降水量94.9mm,出现在海安老坝港(见图1)。
2.1 “灿鸿”期间环流形势 6月30日至7月6日期间长江中下游地区处于梅雨锋控制下,冷涡在副高北侧东移,副高主体呈东西带状、稳定的分布在洋面,副高脊线位于25°N附近,“灿鸿”沿着副高南侧的偏东气流向西偏北方向移动。7月7—9日期间,“灿鸿”沿着副高西南侧向西北方向移动。此时在东太平洋海域有3个台风活动:“莲花”位于广东近海,距“灿鸿”约1300km;而“浪卡”位于“灿鸿”东侧,距“灿鸿”约1800km,均与“灿鸿”无明显双台风效应。同时,“浪卡”的活动有效地阻止了副高的南落,使得副高呈东西带状稳定维持;副高西伸明显,588线西脊点伸至122°E,此时的环流形势有利于“灿鸿”继续向西北方向移动。7月10—13日期间,副高西部与北方东移的高压脊合并,副高北跳,但西伸不明显,副高主体转而为南北向分布,偏东风减弱,即引导“灿鸿”西进的气流明显减弱;同时大陆高压增强,进一步阻挡“灿鸿”西进;而此时“灿鸿”为超强台风,其本身的北向的内力强于一般台风,因此“灿鸿”在自身内力以及副高西侧的偏南气流共同引导及大陆高压的阻挡下逐步转向北偏东方向移动。由“灿鸿”期间环流形势演变可见,“灿鸿”移动路径与副高强度、形态及台风内力关系密切。
2.2 200hPa散度场 由200hPa高空散度场的变化可见,11日08时灿鸿中心位于122.8°E、28.6°N,中心上空为10×10-5s-1的辐散大值区,高层辐散有利于台风强度的维持(此时“灿鸿”为超强台风)。11日20时“灿鸿”中心位于122.8°E,30.3°N,中心上空为-6×10-5s-1的辐合大值区,其强度减弱为强台风;辐散大值区向北偏东方向移动,而“灿鸿”在11日08—20时期间移向由西北向转为北偏东方向。12日08时“灿鸿”中心位于123.6°E,32.9°N,中心上空为-6×10-5s-1的辐合大值区,其强度继续减弱为台风级别;而辐散大值区继续向北偏东方向移动,而“灿鸿”同样向北偏东方向移动。可见,高空辐散大值区向台风中心北偏东方向移动,“灿鸿”也转向北偏东方向移动,有追随200hPa高空辐散区移动的倾向。
3 “灿鸿”对南通降水的影响
3.1 “灿鸿”影响期间逐小时降水实况 灿鸿影响过程中,南通本站持续降水近32h,累積降水量49.4mm,其中7月11日14—15时的小时降水量最多,为6.5mm;而本次过程中累积降水量最多的海安老坝港,持续降水近28h,累积降水量94.9mm,其中7月11日15—16时小时降水量最多,达18.5mm,未出现短时强降水。另外,由7月10—12日闪电分布来看,南通全市未出现闪电。可见,灿鸿影响期间南通市以稳定性降水为主,而降水长时间的持续造成了本次大范围累积降水量超过50mm。
3.2 “灿鸿”影响期间环流场实况 7月11日08时副高西部与北方东移的高压脊合并,在日本海地区形成高压坝;副高主体由东西带状分布转为南北向分布,强度维持。中纬地区从东北到华北一带为西风槽区,槽中不断有弱冷空气扩散南下。而我国西南部存在明显的高压环流,其所配合的高压脊由河套地区西部北伸至内蒙北部,到11日20时大陆高压增强,其所配合的高压脊北伸至俄罗斯南部。这样在“灿鸿”北部就形成鞍型场形势,环境场引导作用有所减弱,加上日本海高压坝阻挡,致使其移动缓慢。同时副高西侧的南到西南气流源源不断将洋面上的暖湿气流输送至台风环流,有利于其强度维持。“灿鸿”移动缓慢、强度减弱缓慢为南通市长时间降水提供了有利的条件。
3.3 “灿鸿”影响期间雷达回波分析 由雷达回波图可见,7月11日07时之前的降水为“灿鸿”主体螺旋云带北侧的分散云系逐渐北抬加强影响所带来的,最大反射率低于45dBz,回波顶高最高在5~6km。11日07时后,随着“灿鸿”继续向北偏西方向移动,其主体螺旋雨带自南通市东南向西北逐渐影响,回波强度有所加强,最大反射率在50dBz,回波顶高最高在9km左右。总体来看,灿鸿影响期间,50dBz的回波反射率及9km的回波顶高相伴、偶有出现,影响南通地区的基本为反射率在20~40dBz,回波顶高在3~6km的回波,本市降水以稳定性降水为主,对流不明显。
3.4 “灿鸿”影响期间红外云图分析 由红外云图可见,10日20时,自黑龙江到湖北一线有明显的西风冷槽槽前云系维持,“灿鸿”云系北抬至江苏省东南沿海,而此时江苏省大部受副高环流控制;至11日08时,副高东退,冷槽云系东移至黑龙江到河南一线,而“灿鸿”继续北抬,江苏省中南部受其螺旋云带影响;至13时,冷槽槽前云系与“灿鸿”北侧螺旋云带开始结合,结合区云系有所发展。此时冷空气渗透南下明显,南通市降水有所加强。至20时,“灿鸿”北侧云系强度有所加强,而其东侧云系有所减弱。12日08时,冷槽与台风倒槽结合明显,结合区云系强度加强,而此时“灿鸿”东南侧云系减弱消散明显,南通市处于灿鸿东南侧,降水趋于减弱停止。总体来看,11日08时前,南通市受“灿鸿”自身螺旋云带影响,出现弱降水;08时后随着冷空气逐渐渗透南下,南通市受冷空气与“灿鸿”结合云系的影响,降水增强,主要降水时段在11日13时至12日08时。