郑志阳,杨苏勤,刘德和,邹燕惠
(1.福建省惠安县气象局,惠安 362100;2.福建省泉州市气象局,泉州 362000)
影响福建省惠安县台风气候特征及其不同路径的风雨影响
郑志阳1,杨苏勤2,刘德和1,邹燕惠1
(1.福建省惠安县气象局,惠安 362100;2.福建省泉州市气象局,泉州 362000)
利用惠安县1956-2015年的地面观测数据和常规天气资料,分析影响惠安台风频数气候变化特征,分析正面登陆福建省不同登陆位置路径的台风对惠安县造成的风雨差异,结果表明:影响惠安台风频数多年平均为1.5个,有增多的变化趋势不明显,但有明显的阶段性特征,1990年以前为偏少期,1990年以后为偏多期。影响惠安台风频数存在着明显的4a、8a、16a周期变化特征。台风季节分布呈“单峰型”变化特征,6月台风开始增多,8月达到峰值。在各种不同路径登陆福建省台风中,以正面登陆厦门至诏安之间的台风对惠安县影响最大,风雨交加的机率最多。
台风;不同登陆路径;惠安县
福建是遭受台风灾害最严重的省份之一[1-6]。台风带来的大风、暴雨、风暴潮和巨浪等灾害,常常造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失。例如,2006年的第8号超强台风“桑美”,具有强度强和登陆后迅速减弱消失的特点。强度强表现为中心最大风速和维持强风速时间较长,且中心气压低,只有920hPa[7]。“桑美”登陆时近中心最大风力超过17级(60m·s-1),造成7万只渔排网箱全部毁坏,各类大小船只沉没952艘、损坏1139万艘,倒塌房屋5万余间,死亡263人,失踪100人,福建全省的直接经济损失达32.7亿元[8]。惠安县地处福建沿海,台湾海峡的中部。每年常受到西太平洋及南海台风的袭击或影响,台风是惠安县影响范围最广、造成灾害最严重的天气系统。台风带来了丰沛的雨量既可解除或缓和惠安县的夏旱,也能引起本地的洪涝灾害。据张容焱的研究表明,惠安的崇武至晋江沿海是登陆福建省台风风雨风险评估高危险区之一[9]。在前人对台风的特征和路径研究的基础上[10-16],本文从统计学和天气学的角度对不同登陆路径的台风对惠安县风雨影响的差异进行分析,揭示其活动规律,为建立台风预报提供背景依据,这对做好台风灾害评估以及科学指导防灾减灾气象服务工作有着重要的意义。
1.1 资料
利用1956-2015年惠安县崇武国家基准气候站地面气象观测数据和常规天气资料。
1.2 影响惠安县台风的定义
判断一个台风是否对惠安县有影响,采用下面标准,在一次台风过程中:(1)日降雨量≥50.0mm;(2)出现风力≥8级(风速≥17m/s)的大风日。凡符合上述两个标准中的一个就定为对惠安县有影响。
1.3 小波分析方法
本文采用的Morlet小波分析干旱的年际变化规律,使用的基小波为[17-19]:
其中kφ=10,分析小波为:
其中a为尺度参数,b为平移参数。
符号(,)表示内积,*表示共扼。
2.1 年际变化特征
分析影响惠安县台风的历年变化得出:台风增多趋势并不显著。影响惠安台风多年平均为1.5个,年最多个数为7个,出现在1990年;最少年惠安没有受台风影响,1956-2015年共有13年没有台风影响。影响台风频数有明显的阶段性特征,1990年以前为偏少期,年平均为1.3个;1990年以后为偏多期,年平均为1.7个。
2.2 周期变化特征
从Morlet小波分析图可以看出影响惠安县台风频数有明显的周期性变化规律,主要特征为存在着明显的4a、8a、16a周期振荡信号(如图2),其中1956~1969、1984~2015年期间存在着2a周期振荡信号,其强度最强,1956~1969年期间经历了少→多→少→多→少→多→少,1984~2015年期间经历了少→多→少→多→少→多→少→多→少→多→少→多→少→多→少→多。1957~2000年存在着较强的8a周期振荡信号,经历了1957~1960年多→1961~1964年少→1965~1968年多→1969~1972年少→1973~1976年多→1977~1980年少→1981~1984年多→1985~1988年少→1989~1992年多→1993~1996年少→1997~2000年多。1957~2014年存在着16a周期振荡信号。
2.3 季节变化特征
统计1956-2015年各月影响台风个数,发现影响惠安县的台风主要集中在6-10月,尤其7-9月最多,占全年的91%。台风季节分布呈“单峰型”变化特征,6月台风开始增多,8月达到峰值,多达32个,约占全年的36﹪,之后逐渐减少,1-5、11-12月基本没有台风影响惠安县。台风影响惠安县最早在6月中旬(2009年的3号“莲花”台风,6月21日),最迟在10月下旬(2010年的13号“鲇鱼”台风,10月23日)。
3.1 不同登陆路径台风基本情况
图1 1956-2015年影响惠安县台风小波分析图
1956-2015年登陆福建省的台风96个,其中正面袭击惠安县的有9个,厦门至福清之间(包括惠安县)有53个,福清至福鼎之间的有29个,厦门至诏安之间有14个。从表1中得知,96个登陆台风,有影响的89个,占93﹪,可见登陆福建省的台风对惠安县几乎都有影响。
3.2 不同登陆路径台风的风雨分布差异
台风所造成的影响和危害程度,除了与台风的起始能量有关之外,还与台风登陆位置有密切关系。通常一个台风的直径在600-1000km,直径最大的可达2000km。而台风内部结构复杂,位于台风内部不同的区域,所受到的影响也是具有一定的差异性的[20]。台风登陆路径是台风风雨强度与落区最关键的决定因素。一般规律台风最大风雨多落在台风中心的北侧,因为北侧的风就是从海洋往陆地上吹,当台风靠近海岸或者撞到海岸线的时候,受到陆地上地形的抬升影响,北侧的水汽就更容易随之爬升凝结。有源源不断的水汽从海上输送而来,北侧的雨就会比南侧下的更大些,而北侧的风也会更猛一些。台风南侧的风是从北侧转到陆地再到海上的,已经被陆地上的地形折腾的差不多了,所以相对而言风雨都比北侧来的小。由于台风本身强度和登陆地段不同,所以影响我县程度也有很大差别,以下对正面登陆福建省不同登陆位置的台风对惠安县造成的风雨分布差异做一些规律总结(表2)。
表1 1956-2015年登陆福建省的台风对惠安县影响的次数及频率
表2 1956-2015年不同登陆路径台风对惠安县影响的风雨分布及灾害
3.2.1 正面登陆厦门至福清之间的台风
正面登陆厦门至福清之间的台风在1956-2015年间出现了53次,占期间登陆福建省台风的55.2%,平均每1年左右出现一次。对惠安县造成风雨影响有50次,影响机率94.3%;其中,(1)在惠安县造成暴雨及暴雨以上量级降水,并伴有8级以上大风影响的共有43次,影响机率81.1%;(2)在惠安县仅造成暴雨及暴雨以上量级降水的共有7次,影响机率13.2%;(3)在惠安县无造成区域性暴雨或大风影响的有3次,机率5.7%。可见,这类登陆位置台风对惠安县造成影响较大,风雨交加的机率较多,过程降水量一般可达100-200mm。如2010年9月10日在石狮登陆的1010号台风“莫兰蒂”正面袭击影响,全县普降暴雨,瞬间极大风速达30.7m·s-1。全县农作物受淹、大棚倒毁、牲畜死亡等损失共计约2140多万元;水利设施有护岸10处、水闸3座等受损,共计280万元;渔业方面受损较为严重,共计11693万元;林业损失约为1564万元;道路交通、电力设备等公用设施受损约400万元;崇武、青山湾等沿海景区旅游业受损约400万元;房屋损毁损失攻击约298万元;直接经济损失约1.6亿元。
3.2.2 正面登陆福清至福鼎之间的台风
正面登陆福清至福鼎之间的台风在1956-2015年间出现了29次,占期间登陆福建省台风的30.2%,平均每2年左右出现一次。对惠安县造成风雨影响有25次,影响机率86.2%;其中,(1)在惠安县造成暴雨及暴雨以上量级降水,并伴有8级以上大风影响的共有15次,影响机率51.7%;(2)在惠安县仅造成暴雨及暴雨以上量级降水的共有6次,影响机率20.7%;(3)在惠安县仅造成8级以上大风影响的共有4次,影响机率13.8%;(4)在惠安县无造成区域性暴雨或大风影响的共有4次,机率13.8%。可见,这类登陆位置台风对惠安县造成影响较小,风雨交加的机率较小,过程降水量一般达50-100 mm。
3.2.3 正面登陆厦门至诏安之间的台风
正面登陆厦门至诏安之间的台风在1956-2015年间出现了14次,占期间登陆福建省台风的14.6%,平均每4年左右出现一次。对惠安县造成风雨影响有14次,影响机率100%;其中,(1)在惠安县造成暴雨及暴雨以上量级降水,并伴有8级以上大风影响的共有11次,影响机率78.6%;(2)在惠安县仅造成8级以上大风影响的共有3次,影响机率21.4%。可见,这类登陆位置台风对惠安县造成影响最大,风雨交加的机率最多,过程降水量一般可达150-250mm。如1999年10月9日在龙海登陆的9914号强台风“丹恩”影响,全县普降暴雨。其中,10月9日降水量311.5mm,10月10日降水量207.2mm,过程降水量达518.7mm。全县大面积农作物受淹、大棚倒毁、牲畜死亡;水利设施、道路交通、电力设备等受损严重。
(1)影响惠安台风频数多年平均为1.5个,有增多的变化趋势不明显,但有明显的阶段性特征,1990年以前为偏少期,1990年以后为偏多期。
(2)影响惠安台风频数存在着明显的4a、8a、16a周期变化特征。台风季节分布呈“单峰型”变化特征,6月台风开始增多,8月达到峰值。
(3)在各种不同位置登陆福建省台风中,以正面登陆厦门至诏安之间的台风对惠安县影响最大,风雨交加的机率最多。
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Influence of fujian province huian typhoon climate characteristics and the effect of different paths
Zheng Zhiyang1Yang Suqin2Liu Dehe1Zov Yanhui1
(1 Huian County Meteorological Observatory of Fujian Province,Huian 362100,2 Quanzhou Municipal Meteorological Observatory of Fujian Province,Quanzhou 362000)
Based on ground observation data and conventional weather data of Huian from 1956 to 2015,climate change characteristics of typhoon influencing Huian and differences of wind and rain caused by typhoon landing Fujian from different path were analyzed.The results show that:the average number of typhoon influencing Huian is 1.5,which presents unobvious increasing trend but obvious stage characteristics that means the time before 1990 had less typhoon and it reversed after 1990 years. Frequency of affecting typhoon exist 4 a.,8 a.and 16 a.obvious periodic variation characteristics. Seasonal distribution of typhoon displays"unimodal type"increasing from June and peaking in August. In all the typhoons landing Fujian by different paths,the ones directly landing the place from Xiamen to ZhaoAn led to the biggest influence to Huian and the frequency occurring wind and rain is the highest.
typhoon;difference landing path;Huian
P45
A
1673-8411(2016)01-0034-04
2015-12-15
郑志阳(1970-),男,工程师,从事天气预报及气象业务管理工作。