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2017年09号台风“纳沙”转向路径的初步分析

2021-10-31白学琴

农业灾害研究 2021年6期
关键词:台风

白学琴

摘要 利用2017年7月29日02:00~30日08:00每6 h一次的1°×1°NECP再分析资料,对2017年09号台风“纳沙”登陆台湾以及再次入海后的转向路径进行了初步分析。结果表明:(1)副热带高压外围的偏南气流对“纳沙”的移动有很大的引导作用;(2)风场不对称结构的变化是造成“纳沙”路径转折的主要原因;(3)500 hPa变高场对“纳沙”路径有良好的指示作用;(4)越赤道气流的偏南风分量减弱也有利于“纳沙”的路径转折。

关键词 台风“纳沙”;转向路径;副热带高压;非对称结构;越赤道气流

中图分类号:P457.8 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)06–0057–03

1 个例概况

2017年第9号台风“纳沙”于7月25日23:00生成于菲律宾以东的西北太平洋洋面上,生成后向西北方向移动,29日19:40分登陆台湾,21:00后路径转向西南,23:00离开台湾后,其路径又转向西北方向,并于30日06:00前后登陆福建。

2 “纳沙”路径转向分析

2.1 台风转向前后西太平洋副热带高压变化分析

在影响热带气旋移动的多个因子中,大尺度环境引导气流是最重要和基本的。而且热带气旋环流周围其它天气尺度的系统也可通过与热带气旋相互作用导致热带气旋的运动异常[1]。根据台风“纳沙”转向前后500 hPa和850 hPa高度场随时间的演变图(图1),可以看出:

29日14:00 500 hPa,台风“纳沙”处于大陆高压、副热带高压和西风槽形成的弱鞍型场中,此时的引导气流主要为副热带高压外围的东南气流(图1a),850 hPa副热带高压呈带状(图1b)。台风随副热带高压外围的东南风气流在高压坝的阻挡下缓慢向西北方向移动。

29日20:00,500 hPa,台风东侧的副热带高压有一点东撤,但变动不大。台风西侧的大陆高压南北向的跨度减小变为带状,脊线明显北抬(图1c), 850 hPa图上,副高基本不变(图1d)。此时,副高东撤,引导气流偏南分量明显减弱,而大陆高压外围的偏北气流增强,在二者共同作用下,“纳沙”开始转向。

30日02:00,台风已经由西北转向西南方向移动。500 hPa图上,副高减弱并断裂成为两部分,相比于29日20:00,大陆高压的南北跨度有所加强。西风槽加深南压,与台风相距较近(图1e)。850 hPa图上,副高基本不变(图1f),此时,引导气流加强,台风仍沿副高外围的东南气流向西北方向移动。

30日08:00,500 hPa图上,大陆高压向西退到东经70°以东,与“纳沙”距离增大,不影响其移动。原本断裂为两部分的副高又连接起来并西进北台,台风“纳沙”沿副高外围的东南气流继续向西北方向移动(图1g)。850 hPa图上,环流形势基本不变(图1h)。

由此可以看出,台风“纳沙”在转向前受东南引导气流影响,一直沿副高外围的东南气流向西北方向移动。而随着副高的东撤,其与台风之间的距离增大,引导气流减弱,对台风的影响随之减弱,对台风转向西南方向起积极作用。而在台风转向之后,因为副高的西进北抬,加强了副高与台风之间的相互作用,在副高影响下台风又继续向西北方向移动。

2.2 风场不对称分布对“纳沙”移动的影响

热带气旋非对称结构理论的应用指标中指出:台风非对称结构随时间演变的过程中,若从NE-SW向转变为SW-NE向,或者近似同心圆结构,意味着台风西移速度减慢,台风路径将转变,有时会出现逆时针打转[2]。台风风场最大风速区的转移往往会改变台风移动的方向[3]。

分析500 hPa風场图可以看到,29日14:00,台风最大风速达到40 m/s,最大风区位于台风环流北侧,这反应了西太平洋副热带高压对台风“纳沙”的引导作用(图2a)。到29日20:00,台风已经登陆台湾,强度减弱,最大风速由40 m/s减弱为38 m/s,位置仍然在台风北侧(图2b)。台风登陆后向西北偏西方向移动,移速明显减弱。21:00,台风移速出现向南分量,开始向西南转折。30日02:00,强风区强度减弱为30 m/s,并分裂为两个强中心,一个在台风环流北侧,另一个在台风环流东南侧,南侧强风区比北侧强风区强(图2c)。30日08:00,北侧的强风区顺时针移动并减弱,东南侧的强风区向北移动,与北侧强风区合并,在台风东侧呈带状分布(图2d),这正好对应了原本断裂成两块的副高又重新连接成一块。从图2还可以看出,台风大风区的分布走向与副高形态也有一定关系。

由此可以看出,在台风“纳沙”转向前,风场结构较为均匀对称,基本呈同心圆分布,而且台风涡旋比较紧凑。在台风转向之后,出现非对称结构,而且由原本的紧涡旋变成松涡旋。由此可见,非对称结构是导致“纳沙”路径转向的原因之一。

2.3 500 hPa变高场的影响

日常研究表明,在台风中心的北-东北方向一定范围内,500 hPa变高场对台风路径有明显影响[4]。一般来说,台风有向着负变高的方向移动的趋势。采用6 h变压来研究500 hPa变高场对台风路径的影响。

29日14:00,在台风中心偏北,有一个负的变高中心,变高强度达-80 gpm,正变高中心在台风中心偏南,最大正变高为60 gpm,变高梯度方向为由南向北(图3a),此时台风移动方向为西北偏北。29时20:00,负变高中心在台风中心稍偏北,最大负变高为-120 gpm。正变高中心在台风东南侧,最大正变高为150 gpm。图3b变高梯度明显加大,梯度方向为东南向西北,此时台风移动方向虽然为西北方向,但是向南的分量开始增加,直到21:00,台风移动方向转变为西南方向。30日02:00,最大负变高为-100 gpm,位于台风中心附近,最大正变高为100 gpm,位于台风东侧(图3c)。此时变高梯度稍微减小,方向为由东向西,向南的分量明显加大,但是在大尺度环境引导气流的影响下,台风向西北方向移动。3日08:00,负变高中心位于台风中心偏北,中心强度为-60 gpm,正变高中心位于台风东南侧,中心强度为70 gpm(图3d)。变高梯度明显减小,方向由东南指向西北,向南分量减小,此时台风向西北方向移动。

2.4 越赤道气流与台风转向的关系

图4为对流层中低层越赤道气流的时间平均区域分布。由图4可以看出,500 hPa上,在102°E~120°E附近有两块较为明显的越赤道气流,范围比较集中(图4a)。600 hPa上,南北半球越赤道气流范围较广,在117°E到120°E之间有明显的向南的气流输送,其余地方越赤道气流强度很弱(图(4b)。700 hPa上125°E以西范围内均为比较明显的越赤道气流,强度比500 hPa和600 hPa强(图4c)。850 hPa上南北半球气流交换范围较广,105°E附近及123°E以西的两处越赤道气流较强(图4d)。

从上面分析中可以看出,在“纳沙”转向前,越赤道气流在空间分布上,对流层低层的强度和范围明显大于对流层中层,850 hPa上的越赤道气流范围和强度最大,在对流层中低层存在两个较强的越赤道气流。

3 总结

从分析研究中可以看出,在“纳沙”转向前主要受引导气流影响,向西北方向移动。登陆台湾后,受风场不对称、500 hPa变高场、越赤道气流等影响,导致台风“纳沙”转向西南方向移动,其中起主要作用的是风场不对称以及500 hPa变高。在台风转向后,又在大尺度引导气流的影响下向西北方向移动。

参考文献

[1] 段朝霞,苏百兴.1013号超强台风“鲇鱼”北折路径分析[J].海洋预报, 2011, 28(5): 21-24.

[2] 黄先伦,郭圳勉,殷宏南.超强台风“尤特”近海北翘的原因分析[J]. 广东气象, 2016, 38(6): 1-11.

[3] 仰國光.台风环流非对称结构理论在TC9012异常路径预报中的应用[M].北京: 气象出版社, 2001.

[4] 陈瑞闪.台风[M].福州:福建科学技术出版社, 2002.

责任编辑:黄艳飞

Abstract Using the reanalysis data of 1°×1°NECP every 6 h from 02:00 on July 29 to 08:00 on July 30, 2017, this paper makes a preliminary analysis on the turning path of Typhoon "Nasha" after landing in Taiwan on September, 2017 and entering the sea again. The results show that: (1) the southerly flow around the subtropical high has a great guiding effect on the movement of "Nasha"; (2) The change of asymmetric structure of wind field is the main reason for the turning of "Nasha" path; (3) The 500 hPa variable height field has a good indication for the "Nasha" path; (4) The weakening of the southerly component of the cross equatorial flow is also conducive to the turning of the "Nasha" path.

Key words Typhoon "Nasha"; Turning path; Subtropical high; Asymmetric structure; Cross equatorial flow

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