1209号台风“苏拉”对福建暴雨落区的影响

黄鑫　郭羽翔　龚成龙　姜建萍　詹媛

摘 要：根据2012年第9号台风“苏拉”登陆后环流形势的演变和台风中心附近涡度场、散度场等物理量场的变化特征，对台风“苏拉”造成闽西地区暴雨的原因进行了分析。结果表明，台风“苏拉”登陆福建省后，因受大陆高压南落的影响缓慢西行，在福建省内滞留时间较长，且台风结构出现了明显的南倾。这是影响台风登陆后，其路径南侧闽西地区产生强降水的重要原因。此外，分析台风登陆福建省后的物理量场后得知，台风的高能区和不稳定区位于闽西地区，为该地区的强降水提供了有利条件。

关键词：台风“苏拉”；物理量场；大陆高压；散度场

中图分类号：P444 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0144-03

我国是受台风影响最严重的国家之一。为了减轻台风给我国带来的损失，几十年以来，在提高台风预报的准确性方面，气象专家做了大量的研究，并取得了一定的成果。台风往往会给其经过区域带来强降水，但强降水也有大小之分，即暴雨落区的问题。台风登陆后其强度变化对内陆地区降水落区的影响非常大。准确的台风路径和大降水落区情报对防御洪灾侧重点的规划起着关键性作用，可以将人民群众的生命、财产损失降至最低。

“苏拉”是2012年第一个登陆福建省的台风。“苏拉”在登陆台湾省前已达到强台风级别，二次登陆后，保持着热带风暴的强度穿过福建省北部，直至进入江西境内才减弱为热带低压。“苏拉”登陆后，给闽、赣一带带来了强降水天气。本文对本次台风暴雨落区进行了分析，为今后此类台风暴雨的落区、量级预报提供参考、依据，以提高今后台风暴雨预报的准确性。

1 “苏拉”概况

1209号台风“苏拉”于2012-07-28T08：00在菲律宾马尼拉以东约630 km的西北太平洋洋面上生成，生成后不断向西北方向移动，于2012-07-30下午加强为台风，2012-08-01T22：00加强为强台风，并于2012-08-02T03：15在台湾省花莲市秀林乡沿海登陆。登陆时，中心附近最大风力为14级（42 m/s）。登陆后的“苏拉”很快减弱为台风，于2012-08-03T00：00减弱为强热带风暴，并于2012-08-03T06：50在福建省福鼎市秦屿镇沿海二次登陆，登陆后向西北偏西方向移动，深入福建省；于2012-08-03T10：00减弱为热带风暴，穿过福建省北部；于2012-08-03T19：00进入江西省境内，并于2012-08-03T21：00减弱为热带低压，停止编号。1209号台风“苏拉”的移动路径如图1所示。

台风“苏拉”强度强、移速慢、路径曲折，给福建省的多数地区带来了时间长、强度大的降雨天气。因其登陆后仍然移动缓慢，造成其对内陆的影响时间较长。福建省北部的局部区域和西部的大部分区域出现了暴雨到大暴雨，其中，少数乡镇出现了特大暴雨的严重灾害性天气。气象部门统计了2012-08-03T08：00—2012-08-04T08：00的累计雨量，在这24 h内，福建省共有834个站点的降雨量超过50 mm（本站23个），其中，323个站点超过100 mm（本站14个），2个站点的日降雨量超过250 mm（武夷山、黄岗山为355 mm，连城、珠地为266 mm）。从日雨量分布图（如图2所示）上看，大部分强降水分布在台风路径左侧，而台风中心附近的降水偏弱，仅在闽东北和南平市北部的小范围区域内出现。

2 环流形势对台风暴雨的影响

分析了500 hPa的高度场后可知，“苏拉”登陆后，584线西伸，在“苏拉”北侧形成了带状高压系统。该带状高压系统南侧在东北气流的推动下，使“苏拉”在登陆后向偏西方向移动。在“苏拉”登陆后，高压带从大陆中心向西南地区南落，在一定程度上对“苏拉”的西行起到了阻碍作用，导致在2012-08-03夜间，“苏拉”的中心在福建省北部地区滞留，使暴雨落区的降水持续了较长时间。

分析了850 hPa的形势场后可以看到，在2012-08-03—04，“苏拉”北侧的倒槽始终稳定在福建省北部地区，台风系统少动。台风东北侧的东南急流带位于浙江省中北部沿海一带。东南急流带是台风暴雨区的主要水汽通道和能量通道。急流最大风速中心的前方往往有明显的水汽辐合或强上升运动，而本次台风的东南急流位置偏北，其前方并非台风中心所在的福建省北部地区，并未给该地区提供强降水的发生条件。由于急流轴左前方是正切变涡度区，极有利于对流活动的产生，所以，位于本次台风东南急流轴左前方的福建省西部地区有充分的对流活动条件。此外，因东路冷空气南下的影响，我国从东北地区至台风西侧的西南地区均被偏北风控制。南下的冷空气与暖湿的东南气流在台风区域左侧交汇，大大增强了该区域（福建省西部）的对流不稳定因素，促使台风带来的降水维持并发展。

3 台风暴雨的诊断分析

3.1 结构特征对暴雨落区的影响

根据台风中心风垂直剖面图（如图3所示）可知，2012-08-02 T00：00台风登陆台湾省后，其中心从低层逐渐转变为高层的南倾结构；2012-08-03T08：00“苏拉”登陆福建省后，850 hPa以上为西南风，500～850 hPa被偏北风控制，南倾更加明显。对应分析涡度剖面图（如图4所示），在2012-08-03T08：00，400 hPa以下的正涡度中心位于“苏拉”中心的北侧，且基本保持垂直；2012-08-03T20：00，正涡度中心明显南倾，已南倾至“苏拉”中心的南侧，中心南侧的涡度中心随高度的增加而明显南倾，倾斜度随高度的增加而增加。综上所述，台风在登陆福建省后有着明显的南倾结构。

T20：00沿116.9°E（b）经台风中心的涡度经向剖面

分析环流形势（如图5所示）后得知，造成台风南倾的原因主要是大陆高压对台风登陆后的影响作用：自2012-08-03 T08：00“苏拉”登陆至2012-08-04T08：00，大陆高压位于湖南省、湖北省一带稳定少动。因大陆高压和台风相对位置的影响，台风受到大陆高压南侧的东北气流作用，导致台风登陆后路径南落，且其中心从低层到高层逐渐向南倾斜。

“苏拉”登陆后，因其结构南倾，台风路径南侧850 hPa及以下为西南气流，对应上空500～850 hPa为偏北气流。低层涡旋南侧偏南的气流将南部的暖湿空气向北输送，而高层的偏北气流引导高层的干冷空气南下，与低层的西南暖湿气流交汇，加强了大气层结构的不稳定，促进了对流的发展和维持，给位于台风路径南侧的闽西地区强降水提供了有利条件。

3.2 水汽条件

充足的水汽供应是产生暴雨的必要条件，同时，水汽凝结释放的潜热也是台风维持的主要能量来源之一。前文已说明，台风东北侧的东南急流给暴雨落区输送了充分的水汽。下面对几个能表示水汽条件的物理量进行分析。

在分析了“苏拉”登陆前、后的相对湿度场后得出，福建省上空500 hPa以下大部分区域的相对湿度维持在90%以上，湿层厚，水汽含量充足，为暴雨提供了充足的水汽供应。

在分析了水汽通量散度场后得出：从850 hPa水汽通量看，2012-08-03T08：00台风登陆后不久，水汽通量辐合区主要分布在福建省的北部地区，中心位于福建省北部的宁德市与南平市的交界处，强度为-1.5×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；在台风西行的过程中，850 hPa水汽通量辐合区始终维持在台风路径的左侧并往西南方向移动，至2012-08-03T20：00，辐合中心移至南平市与三明市的交界处，中心强度达到-2.0×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；2012-08-04T03：00—2012-08-04T08：00，福建省西部地区一直处于水汽通量辐合区内，辐合中心位于三明市、龙岩市一带。辐合区在2012-08-03夜间至2012-08-04T08：00基本维持在福建省西部地区，为该时段内该地区强降水的产生和维持起到了积极作用。同时，随着2012-08-03T20：00以后的水汽通量辐合区往西南方向移动，闽北地区从水汽通量辐合区转为辐散区，阻碍了闽北地区产生强降水天气。

3.3 大气稳定度和能量分析

选取2012-08-03T08：00—2012-08-04T08：00的若干物理量资料，分析了该时段内福建省的大气稳定度和能量。

通过分析得知：福建省西部和南部的Si指数一直为负值；2012-08-03T08：00—2012-08-03T20：00，福建省西部和南部地区的K指数一直≥40 ℃，2012-08-08T04：00，该地区的K指数≥36 ℃，K指数的强中心始终维持在福建省的西部和南部地区。由此表明，闽西南地区的大气层结一直处于不稳定的状态，当适当的触发机制出现，即可产生对流发展。

在分析了“苏拉”登陆后850 hPa假相当位温（如图6所示）θse的分布后得知：2012-08-03T14：00，高能区中心位于江西省东部，闽北至闽西地区处于θse≥348 K的高能区内；2012-08-03T20：00，θse的极值中心南落至福建省三明市西部，之后一直维持在福建省西部至江西省南部地区，同时，位于台风路径北侧的闽北地区的不稳定能量减弱；2012-08-04T02：00，高能区中心继续南落，闽北地区的不稳定能量继续减弱，θse值已基本<348 K。由此可见，在“苏拉”的西移过程中，涡旋高度随南倾的程度加大而不断加大，高能区南落，导致台风中心南侧闽西地区的高能量持续时间长、范围广，有利于该地区强降水的产生和维持。

“苏拉”登陆后，因其结构南倾，台风路径南侧850 hPa及以下为西南气流，对应上空500～850 hPa为偏北气流。低层涡旋南侧偏南的气流将南部的暖湿空气向北输送，而高层的偏北气流引导高层的干冷空气南下，与低层的西南暖湿气流交汇，加强了大气层结构的不稳定，促进了对流的发展和维持，给位于台风路径南侧的闽西地区强降水提供了有利条件。

3.2 水汽条件

充足的水汽供应是产生暴雨的必要条件，同时，水汽凝结释放的潜热也是台风维持的主要能量来源之一。前文已说明，台风东北侧的东南急流给暴雨落区输送了充分的水汽。下面对几个能表示水汽条件的物理量进行分析。

在分析了“苏拉”登陆前、后的相对湿度场后得出，福建省上空500 hPa以下大部分区域的相对湿度维持在90%以上，湿层厚，水汽含量充足，为暴雨提供了充足的水汽供应。

在分析了水汽通量散度场后得出：从850 hPa水汽通量看，2012-08-03T08：00台风登陆后不久，水汽通量辐合区主要分布在福建省的北部地区，中心位于福建省北部的宁德市与南平市的交界处，强度为-1.5×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；在台风西行的过程中，850 hPa水汽通量辐合区始终维持在台风路径的左侧并往西南方向移动，至2012-08-03T20：00，辐合中心移至南平市与三明市的交界处，中心强度达到-2.0×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；2012-08-04T03：00—2012-08-04T08：00，福建省西部地区一直处于水汽通量辐合区内，辐合中心位于三明市、龙岩市一带。辐合区在2012-08-03夜间至2012-08-04T08：00基本维持在福建省西部地区，为该时段内该地区强降水的产生和维持起到了积极作用。同时，随着2012-08-03T20：00以后的水汽通量辐合区往西南方向移动，闽北地区从水汽通量辐合区转为辐散区，阻碍了闽北地区产生强降水天气。

3.3 大气稳定度和能量分析

选取2012-08-03T08：00—2012-08-04T08：00的若干物理量资料，分析了该时段内福建省的大气稳定度和能量。

通过分析得知：福建省西部和南部的Si指数一直为负值；2012-08-03T08：00—2012-08-03T20：00，福建省西部和南部地区的K指数一直≥40 ℃，2012-08-08T04：00，该地区的K指数≥36 ℃，K指数的强中心始终维持在福建省的西部和南部地区。由此表明，闽西南地区的大气层结一直处于不稳定的状态，当适当的触发机制出现，即可产生对流发展。

在分析了“苏拉”登陆后850 hPa假相当位温（如图6所示）θse的分布后得知：2012-08-03T14：00，高能区中心位于江西省东部，闽北至闽西地区处于θse≥348 K的高能区内；2012-08-03T20：00，θse的极值中心南落至福建省三明市西部，之后一直维持在福建省西部至江西省南部地区，同时，位于台风路径北侧的闽北地区的不稳定能量减弱；2012-08-04T02：00，高能区中心继续南落，闽北地区的不稳定能量继续减弱，θse值已基本<348 K。由此可见，在“苏拉”的西移过程中，涡旋高度随南倾的程度加大而不断加大，高能区南落，导致台风中心南侧闽西地区的高能量持续时间长、范围广，有利于该地区强降水的产生和维持。

“苏拉”登陆后，因其结构南倾，台风路径南侧850 hPa及以下为西南气流，对应上空500～850 hPa为偏北气流。低层涡旋南侧偏南的气流将南部的暖湿空气向北输送，而高层的偏北气流引导高层的干冷空气南下，与低层的西南暖湿气流交汇，加强了大气层结构的不稳定，促进了对流的发展和维持，给位于台风路径南侧的闽西地区强降水提供了有利条件。

3.2 水汽条件

充足的水汽供应是产生暴雨的必要条件，同时，水汽凝结释放的潜热也是台风维持的主要能量来源之一。前文已说明，台风东北侧的东南急流给暴雨落区输送了充分的水汽。下面对几个能表示水汽条件的物理量进行分析。

在分析了“苏拉”登陆前、后的相对湿度场后得出，福建省上空500 hPa以下大部分区域的相对湿度维持在90%以上，湿层厚，水汽含量充足，为暴雨提供了充足的水汽供应。

在分析了水汽通量散度场后得出：从850 hPa水汽通量看，2012-08-03T08：00台风登陆后不久，水汽通量辐合区主要分布在福建省的北部地区，中心位于福建省北部的宁德市与南平市的交界处，强度为-1.5×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；在台风西行的过程中，850 hPa水汽通量辐合区始终维持在台风路径的左侧并往西南方向移动，至2012-08-03T20：00，辐合中心移至南平市与三明市的交界处，中心强度达到-2.0×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；2012-08-04T03：00—2012-08-04T08：00，福建省西部地区一直处于水汽通量辐合区内，辐合中心位于三明市、龙岩市一带。辐合区在2012-08-03夜间至2012-08-04T08：00基本维持在福建省西部地区，为该时段内该地区强降水的产生和维持起到了积极作用。同时，随着2012-08-03T20：00以后的水汽通量辐合区往西南方向移动，闽北地区从水汽通量辐合区转为辐散区，阻碍了闽北地区产生强降水天气。

3.3 大气稳定度和能量分析

选取2012-08-03T08：00—2012-08-04T08：00的若干物理量资料，分析了该时段内福建省的大气稳定度和能量。

通过分析得知：福建省西部和南部的Si指数一直为负值；2012-08-03T08：00—2012-08-03T20：00，福建省西部和南部地区的K指数一直≥40 ℃，2012-08-08T04：00，该地区的K指数≥36 ℃，K指数的强中心始终维持在福建省的西部和南部地区。由此表明，闽西南地区的大气层结一直处于不稳定的状态，当适当的触发机制出现，即可产生对流发展。

在分析了“苏拉”登陆后850 hPa假相当位温（如图6所示）θse的分布后得知：2012-08-03T14：00，高能区中心位于江西省东部，闽北至闽西地区处于θse≥348 K的高能区内；2012-08-03T20：00，θse的极值中心南落至福建省三明市西部，之后一直维持在福建省西部至江西省南部地区，同时，位于台风路径北侧的闽北地区的不稳定能量减弱；2012-08-04T02：00，高能区中心继续南落，闽北地区的不稳定能量继续减弱，θse值已基本<348 K。由此可见，在“苏拉”的西移过程中，涡旋高度随南倾的程度加大而不断加大，高能区南落，导致台风中心南侧闽西地区的高能量持续时间长、范围广，有利于该地区强降水的产生和维持。