“麦德姆”台风影响招远的暴雨过程分析

杨金玲，张 娟，孙衍晓

(山东省招远市气象局，山东 招远 265400)



“麦德姆”台风影响招远的暴雨过程分析

杨金玲，张 娟，孙衍晓

(山东省招远市气象局，山东 招远 265400)

利用常规观测资料从环流背景、物理量场和雷达图等方面分析了由“麦德姆”台风引发的招远地区暴雨成因。结果表明：此次降水是由西风槽、副高边缘的暖湿气流和台风倒槽的共同影响造成的；水汽通量和水汽通量散度大值区重叠与强降水的落区一致；高能的不稳定层结为暴雨的产生提供了充足的能量；高层辐散和低层辐合为暴雨的产生提供了动力条件。

招远；台风；暴雨；环流形势；物理量场；雷达图

1 引言

台风是最典型的深厚高能系统，而台风暴雨是释放能量的一种外在表现，暴雨的形成必须具备一定的动力学和热力学条件，它能更全面、有效地描述暴雨的发生发展。台风登陆是台风生命史中的重要转折点，专家曾作过一些研究，如卓嘎等[1]、谢金南等[2]对台风暴雨天气进行诊断研究，得出了比较有意义的结果。郑传新等[3]通过对盛夏影响广西的两类台风暴雨对比分析发现湿位涡与台风暴雨落区有较好的对应关系。本文以先后3次登陆的1410 号台风“麦德姆”在7 月24—26 日造成了招远全区性暴雨—大暴雨为例，采用天气分析和动力学方法对暴雨特点和成因进行分析，其结论对台风暴雨预报有一定的参考依据 。

2 台风概况和雨量情况

2.1 台风概况

1410号台风“麦德姆”在台湾以东海面生成，于7月23日00时15分在台湾台东县登陆，然后西行入海进入台湾海峡，向北转向，移动速度加快，于23日15时30分在福建福清市登陆，转向东北加速移动，25日17时10分在山东荣成市虎山镇登陆，随即移出中国境内。这是历史上罕见的强度大，登陆次数多，移动速度快，影响范围广，波及多省的台风。

2.2 雨量情况

此次过程招远市普降暴雨—大暴雨，招远市大监站为144.5 mm。13个区域自动观测站中有7个超过了100 mm，此时段区域自动站所有站点均为暴雨，说明影响范围广，强度大，降水时段相对集中。其中南部降水量超过100 mm的居多，说明地形的抬升作用也是影响台风暴雨的一个重要因子。

3 环流背景

在7—8月份，我国中纬度地区为纬向环流控制，高层西风槽活跃，副热带高压北抬西伸控制大陆，其边缘的西南气流不断的输送水汽。在500 hPa天气图(图略)上看，7月23日08时之前副高西伸控制大陆，且稳定少动，西侧青藏高压东移，两者同时控制整个中国大陆。台风“麦德姆”在副高外围东南气流引导下，从台湾海面向西北方向移动，登陆后继续向西偏北方向移动，由于台风的北上，青藏高压西撤，同时使得副高东撤被迫北抬到山东以北，孟加拉湾的水汽通过东南急流不断的从海上输送，形成了一个较通畅的西北东南向的水汽通道。同时西风槽携带的西路冷空气从河套不断东移南下，于25日08时与台风结合，台风是个热系统，冷暖空气结合，形成了一个较深厚的气旋系统，同时由于副高完全东撤到海上成块状分布并与低压系统趋近，副高边缘的西南暖湿气流和气旋系统结合在山东半岛上空形成了强降水，由于登陆后强度减弱，移动速度加快，强降水云团减弱的也较快，这也是降水时段相对集中的原因。

4 物理量场分析

4.1 水汽通量和水汽通量散度

本次大暴雨过程与冷空气的侵入有关，冷空气的侵入，形成冷垫，使得东风带系统的暖湿气流在冷空气上方移动，给暴雨提供了充足的水汽。此次过程强降水辐合主要出现在700 hPa高度层以下，从(图1a)上看，25日08时的水汽通量主要集中在850～1 000 hPa，大值中心为19 g·cm-1·hPa-1·s-1。25日08时(图1b)水汽通量散度的大值中心位于700～1 000 hPa，中心值为-45×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1，两者相一致，也与招远降水时段相吻合。水汽通量表示水汽输送强度即稳定而持续的水汽输送，而水汽通量散度表示输送来的水汽集中程度即强的水汽辐合，两者相结合与强降水的存在是一致的，同时也是暴雨形成的一个必要条件。

图1 (a)2014年7月23日08时—26日20时招远水汽通量时间剖面图；(b)2014年7月23日08时—26日20时招远水汽通量散度时间剖面图(单位：g·cm-1·hPa-1·s-1)

4.2 假相当位温

以招远格点进行假相当位温θse的时间—高度剖面(图2)分析可知，θse的时间演变经历了高空大值区向低空传递的过程，到25日08时θse的大值中心位于700 hPa以下，中心大值为70 K，为对流不稳定状态，同时与天气图的天气系统相吻合，高低空急流相互作用明显加强，在高空辐散、低空辐合作用下，大气不稳定能量强烈释放，产生较强的涡旋上升运动，也是招远强降水出现集中的时段，随着系统东移，系统又转为对流稳定状态，为反气旋性涡旋下沉运动，降水结束。通过分析可知，不稳定能量的开始释放对应着降水的开始，强降水发生的过程中伴随不稳定能量的释放。

图2 2014年7月23日08时—26日20时招远假相当位温度时间剖面图(单位：K)

4.3 垂直运动

在暴雨发生前后，垂直速度也有很大的变化，并以500 hPa和700 hPa最为突出。暴雨发生时(图3)，上升运动明显增强，随着台风中心的移动，垂直速度中心也随之移动，暴雨的落区移动也非常明显，在24日20时—25日20时，是暴雨集中阶段，也是台风外围云系与西风槽结合时段，垂直速度大值区也出现在暴雨区，中心最大值为-50×10-3hPa·s-1，上升运动达到最强。这充分说明暴雨的产生，与上升运动的强弱有直接的关系，上升运动愈强烈，雨强愈大。所以强降水天气出现在强烈的上升运动中。

图3 2014年7月23日08时—26日20时招远垂直速度时间剖面图(单位： hPa·s-1)

5 雷达回波分析

从雷达回波图(图4)看，此次强降水主要在24日的夜间到25日白天前半段，从24日夜间开始，随着台风云系的北上，山东半岛东部海面出现较宽的带状降水回波为东北—西南向，回波强度为30 dBz以上，几乎占整个回波面积。由于北方有冷空气入侵，与台风暖系统结合，有对流单体产生，其强度达到50 dBz，对应有对流性积状云，因而容易产生强对流天气，并且随着台风系统的移动，整个回波继续北上并覆盖整个半岛，为招远带来了较强的降水。在整个降水过程中，这个时段是降水量集中最大的时段。25日白天，台风逐渐远离招远，系统性的降水回波开始转为零散的，并逐渐移出招远地区，此时降水基本结束。

图4 烟台多普勒雷达2014年7月24日12时30分(a)、23时13分(b)和7月25日00时37分(c)、07时05分(d)组合反射率因子图(单位：dBz)

6 小结

① 西风带槽、副热带高压和远距离台风倒槽是这次台风暴雨的大尺度系统。台风登陆北上，在西风带槽前西南气流和副热带高压带来的东南引导气流下，向北偏东方向移动，台风的远距离水汽输送形成的风向风速辐合和西风带系统合并，为招远的降水提供了大的天气背景。

② 从水汽条件来看，强降水主要发生在850 hPa，水汽通量和水汽通量散度两物理量最大的区域是重叠的，大值区刚好是和强降水对应的，为暴雨的产生提供了充足的水汽条件。

③ 假相当位温对干冷空气有一定的指示意义。假相当位温低值区与冷空气团相对应，也是不稳定能量的积累区，形成深厚的不稳定层结，同时暴雨的产生是伴随着大量的不稳定能量的释放，因此为暴雨的产生提供了充足的能量。

④ 同时低层的辐合和高层的辐散，为暴雨的产生提供的强烈的上升运动。

⑤ 整个强降水时段雷达回波为混合型降水回波，组合反射率强度在30～50 dBz，其中最强的达到了50 dBz，对流发展的高度较高。

[1] 卓嘎，谢金南，马镜娴.登陆台风与我国降水的统计关系[J].高原气象，2000，19(2)：260-264.

[2] 谢金南，卓嘎.台风活动对青藏高原东北侧干旱的影响[J].高原气象，2000，19(2)：244-252.

[3] 郑传新，周军.盛夏影响广西的两类台风暴雨对比分析[J].气象，2003，29( 10)：13-16.

2015-03-17

杨金玲(1976—)，女，工程师，主要从事基础业务工作。

1003-6598(2015)06-0043-03

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