台风“暹芭”造成商丘暴雨过程的成因分析

尚玥　康庄

摘要 2022年7月5—6日，受台风“暹芭”影响，商丘地区出现暴雨、大暴雨天气，多处遭受洪涝灾害。利用常规观测资料、MICAPS资料、ERA5再分析资料和FY4A卫星云图等，对此次过程进行了成因分析。结果表明：前期大陆高压和西太平洋副热带高压不断加强，西南急流引导台风低压向北偏东方向移动，商丘处于低空急流出口区左侧，水汽条件充足。后期受西风槽和台风倒槽共同影响，商丘低空偏南偏东急流加强，处于低槽底部与台风倒槽顶部相结合区域，中西部水汽辐合加强，热力不稳定条件更加有利。“暹芭”台风从两广北上，急流长时间维持，后随低槽东移配合台风倒槽继续东北向移动，持续为商丘带来降水。

关键词 台风暴雨；天气形势；台风路径

中图分类号：P458 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）06–0097-04

台风是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是一种强大而深厚的热带天气系统。它是一个低纬度系统，但在一定的环流条件下，台风可以北上影响我国沿海和内地，伴随雷暴大风、强降水等灾害性天气的出现，可能导致衍生灾害的发生，危害人们的生命财产安全[1]。为此，众多学者[2-8]对台风暴雨天气过程进行了相关研究。

商丘地处四省交界，是全国性的综合交通枢纽，主要处于黄河冲积平原，农业人口比重大。近年来，数次台风影响商丘地区并发生暴雨天气[9-12]。受2022

年第3号台风“暹芭”影响，商丘市出现暴雨、大暴雨，此次过程降水范围广，持续时间长，各市（区、县）均出现短时强降水，造成多个区县遭受城市内涝、农田渍涝、房屋倒塌、设施农业受损等。以往影响商丘的台风系统（如“温比亚”“利奇马”“烟花”）均在闽、浙登陆，后沿西北路径深入，但此次“暹芭”台风从两广北上，后随低槽东移配合台风倒槽继续向东北移动。因此，商丘地区台风暴雨天气过程变得更加复杂，此次研究对提高气象预报预警服务水平具有重要意义。

1 天气概况及灾情

受台风“暹芭”影响，2022年7月5日08：00—6日10：00，商丘市出现暴雨、大暴雨，并伴有短时强降水。据统计，全市平均降水量124.1 mm，100～250 mm的站点有144个，50～100 mm的站点有43个。最大降水量出现在夏邑太平235.6 mm，最大小时雨强出现在夏邑太平69.6 mm。

此次过程降水范围广，持续时间长，各市（区、县）均出现短时强降水（最大小时雨强均＞25 mm）。降水白天集中在中东部，夜间集中在中西部。

此次暴雨过程导致商丘市柘城、夏邑、睢县、梁园区、永城市、睢阳区6个县区遭受洪涝灾害。经汇总统计：全市共9 355人受灾，紧急避险人员580人，紧急转移安置458人（采取投亲靠友的方式），造成农作物玉米、辣椒、高粱、西瓜、桃子、梨子、菊花等受灾面积为886.33 hm2，其中成灾201.2 hm2，绝收103.07 hm2，家畜（羊）死亡2头，房屋严重倒塌7间，一般损坏1间。经济损失共计约1 899.73万元。

2 台风暴雨成因分析

2.1 环境场分析

从实况环境场（图1）来看，4日08：00大陆高压和西太平洋副热带高压较弱，大陆高压东脊点位于90°E附近，西太平洋副热带高压位于130°E以东。4日08：00—5日08：00，大陆高压和西太平洋副热带高压不断加强，并分别东移、西伸。副热带高压前部西南急流加强，引导台风低压向北偏东方向移动。5日08：00～20：00期间，大陆高压继续加强东移，副热带高压维持，商丘市处于低空西南急流出口区左侧，水汽条件充足。5日20：00台风低压已达河南省南侧，商丘市受台风倒槽和西风槽共同影响，环流呈准经向分布，西风带有短波槽活动，副热带高压呈东西带状，在西脊点120°E附近移动，台风倒槽北伸至30°N～40°N。商丘市处在低空偏南偏东急流左前方2～3°经纬距内。随着低槽东移和台风低压东北向移动，商丘市基本处于850 hPa T-Td ≤4 ℃500 hPa低槽底部与台风倒槽顶部相结合区域的偏东2°经距内的暴雨区内。6日08：00 700 hPa台风倒槽顶部深入24 h负变温区，倒槽与西风槽合并，全市降水趋于结束。

2.2 探空分析

从阜阳站5日08：00的环境条件来看，250 hPa以下相对湿度较大，水汽饱和层深厚。近地面层到600 hPa条件不稳定特征明显，自由对流高度（LFC）很低而平衡高度（EL）几乎达对流层顶，CAPE值为1 382 J/kg，对流有效位能较强。中低空风速风向随高度变化较小，无明显的垂直风切变，仅高空风向随高度升高有一定的顺转。水汽、大气不稳定条件好，动力条件一般。

2.3 物理量场分析

从水汽条件来看（图2），此次过程中商丘地区水汽充足。水汽输送主要集中于对流层的下半部，其中最大输送量出现在700～850 hPa高度，水汽输送通常用水汽通量和水汽通量散度描述，水汽通量是流经该地区的水汽量大小，水汽通量散度是衡量该地区水汽量的集中程度。5日白天至夜间，大部分地区850 hPa水汽通量>12 g/（cm2·hPa·s）、700 hPa水汽通量>6 g/（cm·hPa·s），夜间部分地区分别>18和15 g/（cm·hPa·s）。但全市大部水汽幅合一般，850 hPa水汽通量散度>?0.6×10-7g/（cm2·hPa·s），700 hPa水汽通量散度> ?0.3×10-7g/（cm2·hPa·s），夜间中西部地区稍明显。

此次降水过程的水汽通量分布存在明显的不对称结构，台风低压主体东南部水汽通量明显大于其他方位。从热力不稳定条件来看（图3），5日白天至夜间，全市K指数持续>35 ℃，夜间20：00>40 ℃。可见，白天强盛的西南急流为商丘提供了充足的水汽，且存在有利的熱力条件，但动力条件一般，夜间随着西风槽东移和台风低压东北移，商丘中西部水汽辐合加强，热力不稳定条件更加有利，与商丘降水时空分布相吻合。

2.4 卫星云图分析

从卫星云图（图4）来看，台风低压北上过程中，涡旋云系非对称结构逐渐明显，螺旋结构不断松散至消亡。5日08：00台风低压外围西南急流出口区左侧云带逐渐生成并北移，影响商丘地区。5日20：00台风低压已达河南省信阳南侧，受台风倒槽和西风槽共同影响，商丘地区处在500 hPa低槽底部与台风倒槽顶部相结合区域东侧和低空偏南偏东急流左前方，暴雨云团不断生成并东北方向移动，云团分布不均，云顶温度较低。

2.5 雷达回波分析

此次降水过程中，层积云和积云状降水回波主要从商丘南部持续往北偏东方向移动，影响时间商丘地区时间长。商丘地区3个主要短时强降水时段为：5日11：00～13：00，5日18：00～19：00，

6日05：00～08：00。这3个时段的雷达回波特征与之对应，雷达回波强中心的基本反射率达55～60 dBz，质心高度维持在较低高度，回波顶高达9～10 km，且5日11：00～13：00回波移动具有“列车效应”，6日05：00～08：00速度场有辐合，符合短时强降水的指标。

3 预报模式偏差分析

对比分析各模式预报结果发现，CMA-GD和CMA-BJ较好，EC和CMA-MESO量级偏小，CMA-GFS和CMA-SH9量级落区均有偏差。中尺度模式可靠性较强。在模式稳定性上，CMA-SH9、CMA-GFS和EC较为稳定，降水量总体不同程度偏小；CMA-GD模式调整较大，临近时次调整效果最好。

商丘市气象台参考了EC预报的形势场和低压中心移动路径，从结果来看，EC预报低压中心移动路径较好，略偏西，本地订正考虑到低空急流持续时间较长，将为全市提供充足水汽，台风倒槽东北移过程中涡度平流提供有利的抬升触发条件，故将大暴雨落区向东延伸。从EC预报的物理量场考虑，水汽条件很好，850 hPa比湿>16 10-3 g/kg，整层可降水量> 75 mm，850 hPa和700 hPa水汽通量散度范围分别为≤-2和-2～0 10-7g/（cm2·hPa·s），但也考虑到相同量级暴雨下商丘水汽量通常大于同省其他地区；从垂直速度和散度预报来看，动力条件较差；K指数好。从落区来看，后半夜商丘西部条件更有利，这与实际情况相一致。但EC是大尺度模式，其参数化方案的局限性使得其对强降水预报偏弱，因而整体降水量级和暴雨极值偏小。

4 结论

（1）此次天气过程中，前期大陆高压和西太平洋副热带高压不断加强，西南急流引导台风低压向北偏东方向移动。商丘处于低空西南急流出口区左侧，水汽条件充足，且存在有利的热力条件。

（2）后期随着西风槽东移和台风低压东北移，商丘低空偏南偏东急流加强，基本处于低槽底部与台风倒槽顶部相结合区域的偏东2°经距内。受此影响，商丘中西部水汽辐合加强，热力不稳定条件更加有利，与商丘此次降水时空分布相吻合。

（3）与以往影响商丘的从闽、浙登陆的台风系统不同，“暹芭”臺风从两广北上，低压外围螺旋云系带来降水，急流长时间维持，随低槽东移配合台风倒槽继续东北向移动，持续影响商丘。

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责任编辑：黄艳飞

Cause Analysis of A Rainstorm Process in Shangqiu Caused by Typhoon “Chaba”

Shang Yue et al（Shangqiu Bureau of Meteorology， Shangqiu， Henan 476000）

Abstract Affected by Typhoon “Chaba” on July 5-6， 2022， heavy rainstorm weather occurred in Shangqiu area， and many places suffered floods. Based on conventional observation data， MICAPS data， ERA5 reanalysis data， FY4A satellite cloud images and so on， the causes of this process were analyzed. The results show that Continental High and West Pacific Subtropical High continuously strengthened in the early stage， and the southwest jet guided the typhoon low to move north by east. Shangqiu was in the left side of the low-level jet export area， with sufficient water vapor conditions. In the later period， under the influence of westerly trough and inverted trough， low-level southern and eastern jet strengthened in Shangqiu， and Shangqiu was located in the combined area of the bottom of the pressure trough and the top of the inverted trough. Water vapor convergence strengthened and thermal conditions of instability were more favorable in Midwest. Unlike the typhoon systems that affected Shangqiu from Fujian and Zhejiang in the past， Typhoon “Chaba” came from Guangdong and Guangxi， and the jet maintained for a long time. Later， with the pressure trough moving east， the inverted trough continued to move northeast and continuously brought precipitation to Shangqiu.

Key words Typhoon rainstorm; Weather situation; Typhoon track

基金项目 商丘市气象局面上项目（SQ202303）。

作者简介 尚玥（1995—），男，江苏徐州人，助理工程师，主要从事气象研究。*通信作者：康庄（1989—），男，河南商丘人，工程师，主要从事气象研究，E-mail：sqksj@126.com。

收稿日期 2023-03-28