回顾超强台风“布拉万”及其异常路径分析

2016-02-09 02:30王深义王晓雪张译阳
黑龙江气象 2016年4期
关键词:副热带经向天秤

王深义,王晓雪,张译阳

(1.黑龙江省气象台,黑龙江哈尔滨150030;2.黑龙江省气象服务中心,黑龙江哈尔滨150030)

回顾超强台风“布拉万”及其异常路径分析

王深义1,王晓雪1,张译阳2

(1.黑龙江省气象台,黑龙江哈尔滨150030;2.黑龙江省气象服务中心,黑龙江哈尔滨150030)

2012年8月下旬,超强台风“布拉万”对东北地区造成极大影响。该台风路径属于北折异常路径,本文对该台风路径异常原因试做分析,结果表明:主要影响系统依然是西太平洋副热带高压的引导气流的作用,前期大陆低压槽的东移对西太平洋副热带高压有挤压作用,导致台风布拉万的主要影响气流转为偏西方向;大陆低压槽后期与西太平洋副热带高压的对峙时间较长,有较强的偏南气流,再加上台风“天秤”的双台风互旋作用,使台风“布拉万”被北抬,因此维持较长时间的向北方向移动。950-250 hPa的深层次引导气流,与700 hPa的引导气流与台风的移动速度也较一致。因此,注意大型环流场与引导气流的变化对台风的预报,依然具有非常重要的指导意义。

台风;北折路径

1 引言

台风灾害是我国常见的气象灾害之一,发生在海洋上具有暖性结构,总是伴有狂风和暴雨,影响范围一般为我国东南沿海地区,或东南沿海地区内陆,因此南海,西北太平洋上的台风活动一直受我国气象部门的关注。超强台风“布拉万”路径延伸到我国东北地区,路径实属罕见,因此分析该台风路径异常原因对未来的台风预警工作具有重要的意义。2012年8月27日05时超强台风“布拉万”的中心位于浙江省象山县东南方大约540 km的东海东南部海面上,并不像一般台风向西,而是向西北偏北方向移动,沿途带来暴雨。30日08时已影响到黑龙江地区。此次台风路径影响范围极广,路径异常,尤其对我国北方内陆城市带来严重灾害。由于台风的异常路径,使得台风预报一直是预报难点,本次台风历时一周,路径方向以向北为主,纬度跨度大,主要影响东北地区。

台风的异常路径包括移速和移向的异常[1]。越赤道气流准双周振荡是对台风路径有影响的一个因素[2],该方法先要提取出经向风准双周振荡的信号,再分析经向风准双周振荡时空变化,之后得出经向风准双周振荡性质,在此基础之上揭示出越赤道气流的10-20 d的振荡特征,再对925 hPa经向风进行10-20 d的滤波过程,并对低频经向风场进行EOF分解。根据低频经向风EOF分解特征场在空间上正交特性揭示越赤道气流准双周振荡的空间模态及随时间变化规律[3]。由于太平洋西北区域发现有明显的气旋性涡度,产生位置是:地球南部东南信风在越过赤道后开始转变方向,之后变成西南风,再与副热带高压脊南侧的东南气流交汇,这个过程之后便形成季风槽(辐合带ITCZ)区。这个区域提供了有利台风形成的初始扰动场[4]。从不同路径合成场上可以看到,季风槽和副热带高压的位置和强度都对台风的生成以及路径有重要的作用[5]。

异常路径形成的影响因素大致包括:大尺度环流调整,天气尺度系统的相互作用,中尺度涡旋作用,下垫面影响以及台风的非对称结构影响[6]。本文试从大尺度环流场(低压槽高压脊位置,季风槽,太平洋西部副热带高压),引导气流为主要考虑因素来研究此次台风北折的异常路径。

2 数据来源和方法

本文应用NCAR/NCEP中心提供的FNL资料的部分内容:计算引导气流用到了FNL中的UGRD与VGRD资料,计算并画出500 hPa高度上8月20日06时-8月28日00时u方向与v方向的引导气流[7]随时间的变化。深层次引导气流的计算也用到该数据资料。大尺度环流场分析用到了HGT资料中500 hPa与850 hPa的内容,分别挑选了相应时次的资料计算并画出高度场与风场图[8]。通过对以上资料及图示内容分析该次台风“布拉万”异常路径问题。

图1 22日00时和24日00时850 hPa风场(单位:m/s)

3 台风“布拉万”移动路径的天气尺度特征分析

根据台风路径的转折变化,本文将此次台风过程分为三个阶段分析:(1)西北方向行进阶段(20日00时-21日00时),(2)西行阶段(21日00时-24日00),(3)西北行阶段(24日00时-25日18时),(4)北折阶段(26日00时-28日00时)。通过分析这四个阶段的500 hPa高度场影响系统,850 hPa风场引导气流来探究台风路径异常原因。

3.1 西北方向行进阶段

这一阶段,台风东北部有副高,台风西侧有台风天秤,副高西北部有一大陆低压槽。由于大陆低压槽与台风布拉万距离较远,台风“天秤”与台风“布拉万”之间的距离超过1500 km,没有发生双台风作用。因此这一阶段,台风受副高系统影响。由于副高的西行,副高在这一阶段一直处于台风东北侧,台风受副高东南气流影响,因此向西北方向移动。纬向气流不断减小,经向气流保持在1.5 m/s,较符合台风移速特征。

3.2 西行阶段

22日00时,台风布拉万周围出现的影响系统有东北侧的副高,西侧的台风“天秤”,北部大陆低压槽。在这一阶段发展过程中,大陆低压槽东进,对副高的西进具有一定的阻挡和挤压的作用,所以副高中心位置保持在日本岛以东。在22日08时-24日06时这段时间内,台风“天秤”与“布拉万”间距离小于1500 km,而且处于大陆低压槽与副高两大系统共同控制,因此发生双台风作用[9],分析两个过程对台风路径的影响:虽然副高的中心位置保持在日本岛以东,但是大陆低压槽对副高的挤压作用使得副高西部西伸,台风“布拉万”相对副高的位置由原来的西南部变为南部,受偏西气流引导控制;此时双台风的作用并不明显。纬向气流开始加强,经向气流保持不变,较好的解释台风移速向西路线。

由850 hPa风场(图1)可以看出,这一阶段中台风北部始终受偏东气流的控制,使台风向北的速度减少,向西的速度增加。

3.3 西北行阶段

可知在这一过程中,由于之前大陆低压槽的东移速度较快已经不再影响副高,同时又生成一个新的大陆低压槽,副高中心位置基本不变,保持在日本东侧,影响范围逐渐缩小。台风“布拉万”与“天秤”之间的距离也超出1500 km,双台风作用结束。分析此段西北路径的原因:由于原来的大陆低压槽东移出海,失去了的副高的挤压作用,使得副高的北部向北延伸,西部缩回,台风布拉万于是又回到副高的西南侧,将受东南气流控制。这段时间纬向风速在0-1.5 m/s,经向速度维持在较之前更高的数值(4 m/s),较好的解释台风的移动速度问题。

3.4 北折阶段

26日00时,台风“布拉万”东北侧有副高,西北侧有大陆低压槽,西侧有台风“天秤”。在此次发展过程中可以发现低压槽与副高的对峙使两者保持在原地,同时,台风“布拉万”与“天秤”之间的距离小于1500 km,并在两大系统控制中,又一次发生双台风作用,由于“布拉万”的位置位于大陆低压槽与副高位置中间,北部有明显的偏南气流,在双台风南部偏西气流的引导下,促进了双台风的互旋作用,使得“布拉万”明显北抬。这一阶段,纬向速度在0 m/s徘徊,经向速度明显增加,使得台风北上路径十分明显,台风速度加快也是十分明显。

台风南部一直受偏南气流的影响,使其移动速度加快,并且北上登陆。

此外,利用“引导气流”的概念,对台风“布拉万”的移动路径进行了试探性的分析与诊断。首先定义,台风“布拉万”的深层次引导气流为950-250 hPa的平均风矢,再以各个时刻台风的海平面最低气压所在位置为中心,水平方向500 km范围的平均。从20日06时-21日00时“布拉万”的深层次引导气流由向北转向偏东风,21日00时-24日00时左右,深层次引导气流由偏东转为偏北,一直到28日00时。通过深层次引导气流的变化对台风路径的引导作用,可以较好地解释台风“布拉万”路径的转折变化与其速度的变化[10]。

4 总结与结论

此次台风异常路径以向北为主,时间路径较长,接下来从大尺度环流场与引导气流两个方面进行总结与分析。

(1)从环流场分析:在500 hPa高度场来看,主要影响系统依然是西太平洋副热带高压的引导气流的作用,引导了台风“布拉万”向西北移动的大致方向。前期大陆低压槽的东移对西太平洋副热带高压有挤压作用,使其发生形变,导致台风布拉万的主要影响气流转为偏东方向。由于大陆低压槽后期与西太平洋副热带高压的对峙时间较长,再加上台风“天秤”的双台风互旋作用,使台风“布拉万”被北抬,进入了大陆低压槽系统,因此维持较长时间的向北方向移动。从850 hPa风场矢量图来看,该层风场对台风的路径移动有一定的促进作用[13]。

(2)从引导气流分析:本文通过计算台风发展过程中950-250 hPa的深层次引导气流,与700 hPa的引导气流进行对比分析,发现两者与台风的移动速度较一致,而且与环流场的分析相当配合。在选择深层引导气流的层次时,由于950-250 hPa的合成比较符合台风的实际移动,因此本文并没有选取其他层次的合成分析。

综上所述,在台风预报过程中,注意大型环流场与引导气流的变化依然具有非常重要的指导意义。

[1]王志烈,费亮.台风预报手册.北京:气象出版社, 1987:360.

[2]何志学,贺懿华,熊秋芬,等.2004.1998年夏季热带内外大气低频振荡特征分析[J].热带气象学报,20 (1):51-63.

[3]李永平,端义宏,刘秦玉,等.1999.热带海洋SST与北半球大气环流的低频振荡特征[J].海洋与湖沼, 30(1):97-100.

[4]陈联寿,丁一汇.西太平洋台风概论[M].北京:科学出版社,1979:491.

[5]刘舸,张庆云,孙淑清.2007.2005年夏季中国登陆台风的环流特征[J].大气科学,31(5):909-918.

[6]陈光华,黄荣辉.2006.西北太平洋热带气旋和台风活动若干气候问题的研究[J].地球科学进展,21 (6):610-616.

[7]叶朗朗,管勇,苏耀墀.应用GrADS绘制NCEP再分析资料及Micaps格点资料[J].气象研究与应用, 2009,30(S2):116-120.

[8]陈海波,马振升,田宏伟,等.NCEP FNL全球分析资料的解码及其图形显示[J].气象与环境科学, 2009,32(3):78-82.

[9]陈联寿,徐祥德,罗哲贤.热带气旋动力学引论[M].北京:气象出版社,2002:316.

[10]陈瑞闪.台风[M].福州:福建科学技术出版社, 2002.92-272.

Retrospective analysis of super typhoon“bolaven”and abnormal path

WANG Shen-yi1,WANG Xiao-xue1,ZHANG Yi-yang2
(1.Meteorological observatory of Heilongjiang province,Heilongjiang Harbin 150030;2.Heilongjiang Meteorological Service Center,Heilongjiang Harbin 150030)

In late August 2012,super typhoon“bolaven”caused a great impact on Northeast china.The typhoon path belongs to North off the abnormal path,this paper tries to analysis the cause of the abnormal path of typhoon,and the results show that,The main effect system is still the guiding airflow of the Western Pacific subtropical high,the early continental trough eastward extrusion of the West Pacific subtropical high,resulted in a typhoon influence million air Alhambra for west direction;The long confrontation time between continental low pressure trough and West Pacific subtropical high,strong southerly flow and double typhoon spin interaction of“Libra”made the typhoon bolaven northward,so maintain a longer period of time to move to north direction.950-250 hPa deep guide airflow,with 700 hPa boot airflow and typhoon moving speed is also more consistent.Therefore,it is of great significance to pay attention to the large circulation field and the change of the guiding air flow.

Typhoon;Abrupt northward recurving

P458.1+24

A

1002-252X(2016)04-0003-03

2016-9-1

王深义(1990-),男,黑龙江省哈尔滨市人,南京信息工程大学,本科生,助理工程师.

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