1961—2020年登陆江门沿海的台风及其暴雨气候特征

梁敏妍，甘嘉欢，皮婉楷，卢栩诗，娄永芳，吴斯敏，吴从权，张楚

（江门市气象局，广东江门 529030）

世界气象组织统计显示，台风是威胁人类生存的10大自然灾害之一。其中，在亚洲，台风是最具破坏力的天气系统、是造成死亡人数最多的一种自然灾害。为减小台风可能带来的灾害和损失，切实构筑防灾减灾救灾防线，保障人们的生命、生活和生产安全，很多专家和学者对台风的特征、机理等进行了研究［1－7］。登陆台风带来的影响往往更为猛烈、造成的灾害也更严重，专家针对登陆台风的特征、带来的降水等的研究也越来越多［8－12］。王一新等［8］对1949年以来登陆我国台风的主要特征进行了分析；梁洁华等［12］分析了登陆福建台风对粤东降水的影响，发现1989—2018年间登陆福建的台风，其暴雨对粤东影响的时间主要是在台风登陆当天和登陆后1 d，降水强度与台风强度并无直接的线性关系。

江门地处南海之滨，大陆海岸线长，约占全省的1／10，平均每年受3～5个台风影响。1826号超强台风“山竹”在江门沿海登陆给社会造成严重破坏后，社会各界再度将登陆台风及其暴雨影响的关注推上新高度，了解和掌握海岸线较长的江门沿海的登陆台风及其暴雨气候特征迫在眉睫。而关于在江门沿海登陆的台风及其暴雨气候特征的研究尚未见有系统的报道［13－19］，特别是长时间序列的研究。为此，本研究开展对江门地区气象站建设后资料记录完整的1961年以来到2020年登陆当地的台风及其暴雨气候特征的分析，以期掌握登陆当地沿海台风及其致暴情况，为筑牢防灾减灾救灾第一道防线提供保障；为提高预报预警准确率，做好气象服务，应对台风暴雨提供科学依据。

1 资料和方法

利用中国气象局热带气旋资料中心和广东省气候中心的气象数据资料，普查1961—2020年的台风资料，选取登陆广东江门的个例，对应台风登陆当日及前后连续出现暴雨的江门地区的鹤山站、开平站、新会站、恩平站、台山站和上川站（海岛）共6个国家气象观测站的资料进行统计分析。定义日雨量（20：00—20：00（北京时，下同））≥50 mm为暴雨日、≥100 mm为大暴雨日；6个国家气象观测站中有1个或以上站点日雨量≥50 mm视为台风过程带来暴雨影响。1 d共24 h的时间段划分：08：01—14：00为上午、14：01—20：00为下午、20：01—02：00为夜间、02：01—08：00为凌晨。

本研究是分析首次登陆江门沿海的台风，强度级别包括热带风暴（TS）、强热带风暴（STS）、台风（TY）、强台风（STY）和超级台风（Super－TY）。将台风登陆当天［10］和登陆前、登陆后持续有暴雨影响的时段记为一次台风暴雨过程。本研究描述的台风强度级别除特别指出是登陆时强度级别外，其他均指过程最高强度级别。江门市辖三区四市，其中有海岸线的是新会区、台山市和恩平市，海岸线长度分别为87.56、649.2和21 km；蓬江区、江海区、鹤山市、开平市地处内陆，没有海岸线。

研究方法除常规的数理统计外，还对台风的年际特征作线性回归和对台风登陆时的中心气压与风速、台风的月际特征与汛期降水进行相关分析，并对其显著性水平进行检验。

2 结果和讨论

2.1 登陆江门沿海的台风特征

1）总体特征。

1961—2020年的60年间，首次登陆江门沿海的台风共有17个，且均在辖区内的台山市沿海登陆；各登陆台风的具体情况详见表1。此外，第3次登陆在江门沿海的台风有1个，是9904号TY在揭阳惠来首次登陆后西折在香港2次登陆、在台山第3次登陆；没有2次在江门沿海登陆的台风。

表1 1961—2020年首次登陆江门沿海的台风

从表1可以看到，登陆江门沿海台风的发源地主要来自西太平洋，其次是南海。来自西太平洋有14个，占比82%；南海3个，占比18%。60年间有两年年内有2个台风登陆（1993和2009年），即共有15年有台风登陆，占总年份的25%。最早登陆的是8904号，登陆时间为5月20日（比全省最早的4月19日晚约1个月）；最晚登陆为7439号，登陆时间为12月2日（也是全省最晚）；登陆时间在1 d内的各个时段均有出现，其中夜间略多，出现6次；下午略少，出现3次；上午和凌晨均为4次。登陆级别中，除Super－TY外，其他各级别强度均有出现，TD、TS、STS、TY、STY的登陆次数分别为1、3、6、6、1次；又以STS和TY强度级别登陆的次数最多，占比共71%；其次是TS。登陆时有53%是近海减弱上岸；有47%是强度加强或维持上岸。最强登陆是1826号Super－TY“山竹”，登陆时的强度为STY。登陆时中心附近的最大风速与最低气压成负相关，相关系数为－0.936，通过显著性水平0.001的检验。说明气压越低，中心附近风速越大。

2）不同源地的路径和强度。

从路径特征来看，来自西太平洋的台风可分为3种类型：西北行型（图1a）、偏西转东北型（图1b－Ⅰ）、西北转西南型（1b－Ⅱ）。3种类型路径总体稳定，多以西北型为主，占比70%；另外两种路径仅各出现过1次，且登陆前也以西北或偏向路径为主，占比均为6%。南海台风路径复杂，在登陆3次的个例中，很难合并归类，其各自独立成型，有打圈型（图1c）、偏西转偏北型（图1d－Ⅰ）、西北转东北型（图1d－Ⅱ）；分别占比6%。

图1 1961—2020年登陆江门沿海的台风路径分型

从强度特征看，发源于西太平洋的台风，过程最高强度级别跨度为从TS到Super－TY、登陆时强度级别为TD到STY；发源于南海的台风，过程最高强度级别均为TY、登陆时强度级别为STS和TY。可见，发源于太平洋的台风经过洋面时吸收能量可以到达更高的强度。

3）年代际、年际特征。

各年代登陆江门沿海的台风中，存在显著的年代际变化，20世纪80年代的频次最多，其次是70年代；进入21世纪10年代后，登陆台风的强度有偏强的趋势，以TY或STY强度级别居多，详见表2。

表2 1961—2020年不同强度级别登陆江门沿海的台风年代际变化

登陆台风年际分布也极不均匀，存在显著的年际变化。最多时1年内有2个登陆；而20世纪90年代中前期到21世纪00年代后期，最长连续15年没有台风登陆。对历年登陆江门沿海的台风数量作长时间序列的线性变化趋势分析（图2），可见台风登陆数量近60年呈增加趋势，但没有通过0.05的显著性水平检验，表明上升趋势不明显。

图2 1961—2020年登陆江门的台风个数和线性趋势

4）月际分布。

不同强度登陆台风的月际分布如表3所示。从表3可以看出，7—9月台风登陆的频数大，登陆数为11个，占总样本数65%。月份分布中，8和9月一样多，均为4个；其次是7、6和10月，分别为3个、2个；再就是5和12月分别有1个；1—4和11月没有台风登陆。9、10月登陆的台风强度级别相对较高，在STS或以上。

表3 1961—2020年不同强度级别登陆江门沿海台风的月际变化1）

2.2 登陆台风的致暴特征

1）总体特征。

登陆的17个台风中，除7017号TS没有给当地带来暴雨过程，其他16个均不同程度带来暴雨。台风致暴的空间分布不均匀，其中给台山站带来暴雨的台风个数最多，是14个；其次是上川站，有13个；最少的是开平站和鹤山站，各有10个。

登陆地和位置偏南偏沿海的站点出现暴雨的概率较大；靠内陆的北部略少。暴雨日数最多是上川站和台山站，均为21 d；最少是鹤山站、开平站和恩平站，均为16 d。大暴雨日数最多是海岛的上川站，为14 d；内陆最多是恩平站，有10 d，而不是登陆地台山站（8 d）；最少是鹤山站和开平站，均为6 d。详见表4。

表4 登陆广东江门台风的致暴个例数和暴雨、大暴雨日数

暴雨量整体上明显地表现为由南向北递减。从单站来看，日平均暴雨量最大是海岛的上川站，为136.8 mm，内陆最大出现在恩平站（118.8 mm），而不是登陆地的台山站（102.9 mm）；最小的是鹤山站，日平均暴雨量为88.1 mm，空间分布如图3a所示。日平均大暴雨量最大也是海岛的上川站，日平均大暴雨量为162.7 mm，内陆为位于南部的开平站和台山站相当，分别为151.2和150.9 mm；最小是新会站127.1 mm（图3b）。而台风过程日最大暴雨量也出现在上川站，达318.6 mm；内陆最大也出现在恩平站（295.2 mm），而非登陆地台山站（196.0 mm）（图3c），这可能是受地形影响导致。

图3 登陆广东江门台风带来的日平均暴雨量（a）、日平均大暴雨量（b）和日最大暴雨量（c）空间分布（单位：mm）

2）不同源地台风带来的暴雨特征。

源地太平洋的14个台风有13个带来暴雨过程，单个台风导致最长暴雨日数为3 d、最多暴雨站数为14站、最大过程暴雨量1 716.3 mm、最大日暴雨量267.0 mm，均由1209号STY导致；暴雨站次最大平均值为140.9 mm，由0908号STS导致。源地南海的3个台风全部均带来暴雨过程，单个台风最长致暴日数为4 d、最多暴雨站数为15站、最大过程暴雨量2 023.7 mm、最大日暴雨量318.6 mm，均由9320号TY“Dot”造成；暴雨站次最大平均值为140.1 mm，由7523号TY导致。可见，最强致暴台风来自南海。不同源地台风的致暴个数、单个台风的最长致暴日数、最多致暴站数、最大过程暴雨量、最大日暴雨量和暴雨站次最大平均值简况见表5。

表5 不同源地台风的致暴统计结果

3）不同强度登陆台风的致暴特征。

不同登陆强度的台风中，以TY强度级别带来的暴雨天数和大暴雨天数居多，占比50%；其次是STS，占比分别为34%和33%；TY和STS合计超80%。

登陆台风带来暴雨量级最显著的强度级别总体来说是TY、平均暴雨量为113.2 mm；其次是STS、平均暴雨量为108.0 mm（表6）。

表6 不同强度登陆台风的致暴特征

从表6可以看出，暴雨强度总体与台风登陆强度有关系，但并不是必然的线性关系，台风强度越强不一定就会带来更强的暴雨；最长暴雨持续天数和单站暴雨量日最大是由9320号以TY级别登陆造成，而不是登陆强度最强的STY“山竹”，此结论与梁洁华等［10］的研究一致，平均暴雨站次则是随登陆强度增加而增多，说明台风强度越强，其强降雨体系覆盖的范围越广。

4）登陆台风的暴雨出现时间。

登陆当天共有13个台风带来暴雨，占比77%；登陆后1 d共有10个台风带来暴雨，占比59%；登陆前1 d，有3个台风带来暴雨，占比18%；登陆前2和后2 d，分别有1个台风带来暴雨。单站最大日均暴雨由TY级台风登陆当天导致，达127.4 mm。登陆当天共出现57站次暴雨，占比53%；登陆后1 d共出现38站次暴雨，占比35%；登陆前1 d，共出现8站次暴雨，占比7%；登陆后2和前2 d，分别出现4和1站次暴雨，也就是说，暴雨主要集中在登陆当天和次日，台风登陆往往才更是暴雨影响的开始，在预报服务中尤其要注意提醒市民避免收到台风登陆消息就放松警惕；而是更要加强强降雨的防范。登陆台风的暴雨出现时间特征情况详见表7。

表7 登陆台风的暴雨出现时间特征

2.3 登陆台风与降雨的关系

登陆台风的月际变化与历年月平均降水量特征相似，尤其是后汛期（图4）。6个国家气象站的月平均降水量和历年逐月台风登陆数的相关系数介于0.576～0.757之间，且均通过显著性水平0.05的检验（表略），这说明江门夏季降水量与台风活动有密切关系。

图4 历年逐月台风登陆数和月平均降水量变化拟合图

3 结论

1）1961—2020年共60年间，首次登陆江门的台风有17个，表现为20世纪80年代最多，21世纪10年代后强度有偏强的趋势，并以TY或STY强度级别居多。8和9月登陆次数最多，其次是7月。9、10月登陆的台风强度级别相对较高，为STS或以上级别。最早登陆时间为5月20日，最晚为12月2日（也是全省最晚）。

2）登陆台风的发源地主要是西太平洋，占比82%；其他是南海。西太平洋台风路径总体稳定，可分为西北行型、偏西转东北型、西北转西南型。南海路径比较复杂，在为数不多的3次个例中，各自独立成型。

3）台风过程的最高强度级别跨度从TS到Super－TY、登陆时强度级别为TD到STY。登陆时有53%是近海减弱上岸，其他是强度加强或维持上岸。发源于太平洋的台风经过洋面时吸收能量可以到达更高的强度。

4）台风致暴的空间分布不均匀，沿海出现暴雨的概率更大、暴雨量明显表现为由南向北递减。最大日暴雨量恩平站比登陆地台山站更多，这可能是受地形影响导致。

5）暴雨强度总体与台风强度相关，但并不是必然的线性关系。历年中，带来最强暴雨（过程暴雨量2 023.7 mm、最大单站日暴雨量318.6 mm）、时间持续最长（4 d）的是9320号TY“DOT”，而不是1826号Super－TY“山竹”。台风登陆当天和次日带来的暴雨最多、最强烈，台风防灾减灾救灾中要注意避免在台风登陆后就放松警惕，恰恰相反，是更须加强防范。

6）登陆台风的月际变化与历年月平均降水量特征相似，尤其是后汛期，其相关性通过了显著性水平0.05的检验，说明江门夏季降水量与台风活动有密切关系。