赵贤产 符仙月 吴 波
(义乌市气象局,浙江 义乌 322000)
“菲特”台风影响义乌的预报与服务评估
赵贤产 符仙月 吴 波
(义乌市气象局,浙江 义乌 322000)
台风“菲特”虽在浙闽交界的福鼎登陆,但大风和强降水主要出现在浙江省境内,对地处浙江省中部的义乌市开展预报服务带来一定的难度。对台风进行预报与服务等各方面评估,极有助于提升应对台风的防御水平。通过评估认为,台风“菲特”的预报准确性和及时性比过去有一定的提高,但还有一定的不足之处;气象服务效果较以往好,但仍有提升的空间。
台风“菲特”;预报服务;评估
2013年第23号台风 “菲特”虽在浙闽交界的福鼎沙埕镇登陆,但其北侧云系范围宽广,登陆前的螺旋云带和登陆后的主体云系一直覆盖浙江省,大风和强降水主要出现在浙江省境内,后期高空槽引导北方冷空气南下与减弱的热带低压“菲特”系统共同作用造成我国江淮及江南大部地区的强降水过程、特别是给浙江北部带来特大暴雨。
根据风雨强度、风暴潮以及影响范围等综合评估,与登陆浙江省的台风相比,浙江省气象台气象灾害评估中心认为“菲特”综合影响强度排名第2位,次于5612号台风(死亡4925人),略强于9417、9711、0414等历史特重影响台风,上述台风比“菲特”台风的大风影响范围大,但强降雨范围及强度则弱;在登陆浙江以外的台风中,台风“菲特”影响浙江的强度为最强,且强于在福建连江登陆的6312号台风和6214号台风。据王海平等的统计为近10年来单一台风造成的直接经济损失最重[1]。
对影响浙江的热带气旋,王镇铭等已经有了系统性论述[2]。对台风导致的风雨成因分析方法,近年来都有不少成果,如任丽等对台风“布拉万”引发大暴雨过程进行追踪和诊断分析时,就从大尺度环流背景、各物理量条件、卫星云图及地形特征等方面探究了其发生、发展的动力学、热力学和不稳定机制[3]。杜惠良等和郭荣芬等研究指出台风减弱后的残留低压与弱冷空气相互作用可造成大暴雨过程[4-5];如刘晓波等早就分析了台风“罗莎”引发上海大暴雨的成因,认为第1阶段暴雨是台风外围云系发展成中小尺度的云团产生,第2阶段是冷空气与台风稳定降水[6];周福等系统性地研究了台风“菲特”减弱时浙江大暴雨过程的成因[7]。这些有关台风风雨成因的分析,是今后做好台风预报服务的基础。
义乌位于浙江省中部的金衢盆地东部,有关台风路径与风雨特征方面虽然进行过研究[8],但没有从预报与服务角度进行综合评估。这次台风“菲特”对义乌的影响程度属中等,造成了一定的损失。作为最基层气象台站,对此类台风影响前后的预报与服务进行各方面的综合评估,必将有助于提升应对台风的预报与服务水平。
1.1 台风路径预报的准确性评估
热带风暴“菲特”于9月30日20时在菲律宾以东洋面生成后向西北偏北方向移动,10月1日17时加强为强热带风暴,3日5时加强为台风,4日17时加强为强台风,以后强度稳定维持。5日开始向西北偏西方向移动,7日1时15分在登陆时强度仍为强台风级,近中心最大风力14级(42 m/s),中心气压955 hPa。登陆以后朝西偏南并转西南方向移动,强度迅速减弱,于7日7时减弱为热带风暴(18 m/s)、9时在福建省建瓯市境内再减弱为热带低压,11时停止编报(图略)。
关于台风的路径,特别是异常路径分析及其预报诊断思路方面,陈宣淼等曾采用计算台风流场非对称结构参数的方法,分析了台风“罗莎”的移动路径各时段中的台风流场结构变化和台湾岛地形对台风移动路径的影响,并认为:采用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)数值模式的700 hPa 24~48h预报流场的产品进行分析台风移动路径,已有成功的尝试[9]。杨诗芳等也曾在研究“莫拉克”台风异常路径原因及数值预报模式能力时认为,中央气象台预报的台风路径有较高的参考价值;浙江省气象台业务运行的中尺度模式WRF在所有数值模式中表现出最佳的预报性能;比较ECMWF、日本气象厅两个国外数值预报中心对“莫拉克”台风的路径预报误差,总体来看,ECMWF表现出较好的预报性能和稳定性,特别是长时效预报有较高的参考价值;我国中央气象台基于全球谱模式(T213,T639)对登陆地点的预报较好,但是路径预报存在较大的误差,与其他模式存在差距;GRAPES区域模式无论是路径误差还是登陆地点的预报都与其他模式存在较大差距[10]。
分析这次台风的路径预报,与上述结论有共同之处。从统计浙江省气象台等发报机构预报“菲特”登陆前后时次10月7日2时的误差表可知(表略),美国联合台风警报中心(JTWC)24~72h预报误差属最小,ECMWF30h预报误差比美国NCEP和我国T639要最小。所以,24h以上的预报中,JTWC和ECMWF的预报意见值得参考。
当然,分析这次台风路径所有时次的24h路径预报误差、检验预报稳定性应该很有参考意义。统计浙江省气象台等业务单位的预报 “菲特”24 h路径误差可知(见表1),ECMWF24h预报平均误差比其它各家模式都要小很多,预报的稳定性属最好。
表1 浙江省气象台等业务单位预报“菲特”24 h路径误差 km
ECMWF在台风起始加强与临近登陆的减弱阶段预报平均误差是较大的,名次排列在浙江省气象台集成预报之后。其次是中央台的预报平均误差也较小,但预报平均误差波动性也较大。所以,24 h的预报中,欧洲中心的预报意见值得参考。
如果分析这次台风路径的不同起报时间的24、48、72 h路径预报误差,也可以从另外角度来检验路径预报的稳定性。统计浙江省气象台等业务单位3日20时至6日8时起报的 “菲特”24、48、72 h路径预报误差可知(见表2),ECMWF的预报平均误差最小,排在其它各家模式的前列。
表2 浙江省气象台等业务单位不同起报时间的24、48、72 h路径预报误差单位 km
从以下各家数值预报产品综合分析这次台风的路径预报看来,欧洲数值预报较为准确,提前3天报准,日本预报的位置即偏南很多,直到5日预报才趋于一致(如图1)。
图1 各业务单位的台风路径的数值预报图
1.2 台风风雨影响程度预报的准确性评估
受“菲特”影响,义乌市普降暴雨,大部分地区有大暴雨,全市面雨量114.5 mm。过程最大降水量为义乌北部的八都站达184.1 mm(图略);致使义乌境内14条江河水位普遍上涨,部分河道处于高水位。降水过程从5日21时之后开始出现阵雨,第一波明显降水于6日15—20时出现在义乌北部;全市范围强降水主要集中在6日20时—7日16时。过程最大风力出现在义乌观测站达8级(19.5 m/s),17 m/s大风出现时间从7日0:31—06:29结束,持续近6 h。
受地形影响,北部和南部山区过程雨量各有超过200 mm的站点。以上风雨实况与义乌历史上有气象记录的台风影响程度相比,受“菲特”影响程度属中等。
对于台风雨量预报方面,庄千宝等曾对比分析了路径和强度相似、登陆地点相近、登陆后移动方向也相同,而产生降水强度有明显差异的情况,认为台风暴雨发生机制很复杂,并非单一模式能报准,如大暴雨过程并不一定都满足倾斜涡度发展理论所推得的这一强降水的判据,若具备其他有利条件,仍有发生大暴雨的可能[11]。陈国良等也研究了2个相似路径台风降水分布差异及原因,认为:台风与环境场的相互配置是造成两个台风降水差异的原因,特别是冷空气的影响状况是这两次相似路径台风对浙北造成不同影响的主要原因[12]。
分析这次台风的雨量短期预报,从各单位数值预报来看,3日起多家数值预报产品预报都比较准确。其中,3日20时起报的ECMWF数值预报6日夜里的义乌雨量较为准确(图2a),实况普降50~100 mm;3日20时起报的ECMWF数值预报7日白天雨量明显偏大(图2b),实况除义乌南部地区局部出现50 mm之外,大部分地区只有25 mm左右。
经检验多家模式不同时次对“菲特”的雨量预报和实况也可以看出(见表3),ECMWF对义乌的雨量预报误差最小且稳定,日本模式和T639预报效果较差。ECMWF临近预报时次对雨量调整较大,5日20时的预报6日20时—7日8时的雨量不如4日20时的预报,但是对7日8时—7日20时的雨量预报又接近于实况。另外,浙江的快速更新同化数值预报(ZJ-warms)由于同化了雷达、卫星等数据,预报准确率也较高。
(a)6日20时—7日08时;(b)7日08时—20时图2 3日20时起报的欧洲数值预报12h总雨量预报图
起报时间预报和实况3日20时4日20时5日20时检验结果(预报减实况)3日20时4日20时5日20时预报时效0620~07080708~07200620~07080708~07200620~07080708~07200620~07080708~07200620~07080708~07200620~07080708~0720EC4788715011327-16.677.87.439.849.416.8日本00579581-63.6-10.2-58.6-3.231.470.8T6391315673214431-50.64.83.421.880.420.8WRF3882354//-25.671.8-28.6-6.2//NCEP816915259-55.6-9.25.44.8-38.6-1.2ZJ-warms//109246033//45.413.8-3.622.8实况63.610.263.610.263.610.2//////
分析这次台风的雨量短时预报,只能通过多普勒雷达资料的应用技术,才能及时发布台风预警信号和提高防台能力。如金巍等利用新一代多普勒雷达资料,认为强降水发生时,特大暴雨落区不断有新的中尺度对流单体生成,35 dBz回波反射率因子高度达到5 km以上,低空1.5~2.4 km高度径向速度有24 m/s的最大风速区存在,回波强度超过40 dBz的长时间影响本地是产生特大暴雨的原因[13]。这次台风影响义乌雨量最大的是大陈镇,就是不断有超过35 dBz雷达回波强度影响的缘故,实况符合金巍等研究结论。如 6 日 10时(图3a)和11时(图3b)的华东雷达组网拼图可知,台风最外围的对流性雨带即外辐合带不断有一排一排地西移,在10时的超过35 dBz雷达回波强度的外辐合带B影响义乌地区后处于减弱之时,外辐合带C正在影响着义乌地区;在11时的外辐合带C影响义乌之后处于减弱之时,外辐合带D又将向义乌地区方向移来,在较长时间影响下而形成暴雨。
义乌历史台风个例中,发现10月份影响义乌的秋季台风仅6个,对义乌的风雨影响均较大,特别是6126号和0716号台风均在10月上旬登陆于浙闽交界处以北,影响义乌的过程降水量均达50~200 mm,甚至日雨量也有50 mm并伴有8~9级大风;其他4个台风如6217、6423、7513和0519虽登陆于浙闽交界处以南,在10月上旬影响义乌时也有50 mm左右的过程降水量和7~8级风力(表略)。
图3 6日10时(a)和11时(b)华东雷达组网拼图
10月5日11时发出第一份《气象信息(特刊)》“台风‘菲特’消息”“预计6日夜里到7日上午在浙江东南沿海一带登陆;本市将有大到暴雨,局部大暴雨,风力5~6级,阵风8~9级”。6日上午10:10发布台风黄色预警信号(比实况出现的提前时间达6 h 50 min),11时发出《重要天气情况汇报》材料—“菲特”强台风警报“预计6日后半夜到7日凌晨在浙南沿海登陆,将有大到暴雨,局部大暴雨,风力5~6级,阵风8~9级”。16时及时发布警报“预计6日后半夜到7日早晨在浙南到闽北沿海登陆,将有暴雨,局部大暴雨”、“过程雨量80~120 mm,局部150 mm以上,过程平均风力可达阵风8~9级”。7日8时发布台风消息,通报“菲特”登陆时间地点、本市已受台风影响的风雨程度以及台风影响将进一步减弱的情况。
比较近年来的几次台风预报服务过程,“菲特”的预报及时性并不属十分到位(见表4),因为首波降水出现于首次提出风雨量级之前。除“苏力”“苏拉”无明显灾情之外,“菲特”的预报及时性比“海葵”要好一些。这次过程中若在6日上午的预报材料里就提出具体的雨量范围,将有更利于地方领导的准确决策;至6日下午才提供具体的雨量范围,当天晚上就出现了暴雨,服务的及时性欠佳。
表4 近期台风预报服务时间节点表
这次台风过程中,业务人员24 h值守班,并密切监视天气变化,每天收听收看全国、省局和市局视频天气会商,并特别关注中央台的加密视频天气会商。减灾科人员及时抢修电子显示屏,近50块电子显示屏均能运行正常;共制作《台风报告单》共13份,台风动态及时发布到市委市府和防汛办等相关部门,并通过电子显示屏、短信、传真、电视、电话或传真、96121声讯电话、网站、广播电台、电视台、报纸、QQ、微博等多种渠道和途径进行传送。据统计,发送各类气象服务短信11次约26336条。
比较近年来的几次台风预报服务过程,“菲特”的气象服务增加了QQ、微博等新的发布途径,使民众收听收看气象信息更广泛,气象服务效果比较明显。
“菲特”气象服务期间,发出决策服务材料有《重要天气情况汇报》3期、《气象信息特刊》1期、《台风报告单》13期。事后市政府防汛部门的总结认为,这些材料分析详细,对台风影响过程的降水量级和风力大小都给出科学准确预测,切实为市政府防汛抗台决策指挥提供了及时有效准确的重要参考材料,义乌市气象局被授予2013年度防汛抗台“先进集体”称号。
在气象部门及时提供决策材料的情况下,当地政府和有关部门采取了一系列防台措施,具体措施比较到位。
一是动员部署较全面。如5日16时及时召开会议进行动员部署,各级各部门一把手即刻停止国庆休假,到岗开展防台安全大排查,密切防范台风影响前的24 h;加大了防台宣传力度,广泛告知市民做好防台准备;加大了隐患排查力度。
二是防台检查较到位。6日上午,全市组成6个工作组分赴各镇街进行防台检查,并采取了一系列措施。
三是启动应急响应较及时。从市气象台6日10:10发布台风黄色预警信号,就按《义乌市防汛防旱应急预案》规定于11时启动了全市防台风Ⅲ级应急响应。
四是做好了人员转移。各镇街对辖区内危房、山洪地质灾害易发区等重点区域进行了全面排查,并对相关人员进行了转移安置。至6日下午3时,已转移人员1249人,其中,危房转移787人,山地灾害易发区转移124人。
五是强化了防台值班责任。全市上下迅速从休假状态调整到全力防御台风的紧急状态。市防指各成员单位强化了防台值班,实行24 h值班制度,保持24 h手机电话畅通,全天候接收防台信息,并及时处置各类紧急情况。
据义乌市防汛部门按国统字[2009]6号报表记录,受“菲特”影响,苏溪、大陈、义亭、上溪这4个镇区的灾情最重,主要是农业生产损失为主,房屋倒塌仅大陈镇宦塘村4间,直接经济总损失320万元。无人员伤亡报告。同时,丰沛降水致义乌入夏以来的旱情基本解除。
“菲特”受灾程度与同属中等略偏弱的1211号“海葵”台风相比,无论从受灾人口数量,还是倒塌房屋数量和直接经济损失数据,均大幅度减少,说明“菲特”气象服务与防灾效果比以往更好。
作为最基层的气象台站,及时总结经验与不足,特别是对台风影响前后的预报技术与服务过程进行各方面的综合评估,必将有助于提升应对台风的防御水平和气象服务水平。
1) 在天气形势复杂和各家数值预报分歧较大的情况下,台风的路径预报难度很大,预报移向不断往本地方向调整之时,如上级的路径动态指导预报能做到及时更新、调整,是县级基层台站做好预报服务的前提。这次过程中,如于6日上午的预报材料里就提出具体的雨量范围,将有更利于地方领导的准确决策。
2) 检验各家数值预报认为,欧洲数值路径预报较为准确的预报,其提前时间最长,能提前3 d报准;而日本预报的准确性次之,能提前2 d之内报准;其它各家的预报准确性和稳定性均较差。雨量预报中,欧洲数值预报能提前2 d准确预报出本地暴雨;其它各家的准确性、稳定均较差。
3) 在气象部门及时提供准确的决策材料情况下,当地政府和有关部门正确决策,是确保了人民群众生命财产和交通安全、减低或避免台风带来损失的前提。
4)及时了解掌握历史台风及其影响概况,综合评估各次台风预报服务情况,必将有助于做好台风气象服务的各项工作。
[1] 王海平,高拴柱. 2013年10月大气环流和天气分析[J].气象,2014,40(1):126-131.
[2] 王镇铭,杜惠良,杨诗芳. 浙江省天气预报手册[M]. 北 京:气象出版社,2013:51-128.
[3] 任 丽,王承伟,张桂华,等. 台风布拉万(1215)深入内陆所致的大暴雨成因分析[J].气象,2013,39(12):1561-1569.
[4] 杜惠良,黄新晴,冯晓伟,等. 弱冷空气与台风残留低压相互作用对一次大暴雨过程的影响[J].气象,2011,37(7):847-856.
[5] 郭荣芬,肖子牛,鲁亚斌. 登陆热带气旋引发云南强降水的环境场特征[J].气象,2013,39(4):418-426.
[6] 刘晓波,邹兰军,夏 立. 台风罗莎引发上海暴雨大风的特点及成因[J].气象,2008,34(12):72-78.
[7] 周 福,钱燕珍,朱宪春,等. “菲特”减弱时浙江大暴雨过程成因分析[J].气象,2014,40(8):1930-939.
[8] 赵贤产. “海棠”“麦莎”“泰利”“卡努”的路径与金华风雨特征分析[J].浙江气象,2006,27(2):1-6.
[9] 陈宣淼,庄千宝,叶子祥. 罗莎(0716)异常路径的分析及其预报诊断思路的探讨[J].浙江气象,2009,30(3):4-10.
[10] 杨诗芳,潘劲松,郝世峰,等. “莫拉克”异常路径分析及预报[J].浙江气象,2011,32(2):3-8.
[11] 庄千宝,叶子祥,余贞寿. “海棠”“凤凰”“诺瑞斯”登陆后不同暴雨强度的对比分析[J].浙江气象,2011,32(1):11-17.
[12] 陈国良,顾丽华.相似路径台风“森拉克”与“蔷薇”降水分布差异及原因分析[J].浙江气象,2011,32(2):15-20.
[13] 金 巍,曲 岩, 戴 萍,等. 台风梅花引发局地特大暴雨的多普勒雷达分析[J].气象,2013,39(12):1591-1599.
2015-04-01