台风鲇鱼引发苍南特大暴雨过程分析

万小雁++董大治++陈尊界++陈乃调

摘 要：应用多种台风路径预报和数值预报产品、常规气象资料等，对1617号“鲇鱼”台风的路径预报及影响苍南特大暴雨过程进行诊断分析。分析表明：“鲇鱼”台风特大暴雨过程具有阶段性特征，包括受台风登陆前后螺旋云系影响的第1阶段强降水和登陆后伸展出台风倒槽影响的第2阶段强降水。通过台风相似路径条件检索，201617号、199216号、199012号台风的雨量大值中心分布相似，过程雨量201617号台风更大，这是由于第2阶段强降水造成的过程累积雨量更大。东南风急流的建立和长时间维持为本次台风水汽输送提供了动力条件；高层强辐散场为台风引发的特大暴雨提供了动力条件；垂直速度场演变与降水强度实况吻合；地形对台风影响的特大暴雨过程起到增雨作用。

关键词：台风；特大暴雨；相似路径；地形

中图分类号：P458.1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170333202

蒼南县位于温州东南沿海，是受台风暴雨、大风、风暴潮影响严重的地区之一。据资料统计，台风在厦门以北和温州以南登陆，对苍南影响严重[1]。一直以来，许多学者对登陆台风的强度、路径变化等研究成果丰富。对各类台风暴雨的成因及天气学诊断也做了大量工作。据初步统计，受台风“鲇鱼”狂风暴雨影响，苍南有14个乡镇受灾，城市内涝、山体滑坡、山洪等次生灾害非常严重，受灾人口34万，转移人员40857人，倒塌房屋14间，直接经济损失5.045亿元。“鲇鱼”台风过程雨量之大、影响时间之长、灾害之重均超过预期。因此，对该类台风的风预报，尤其是秋季台风的预报显得尤为必要。

1 台风暴雨的阶段性特征

台风“鲇鱼”登陆前后给温州南部各县市带来2个阶段性暴雨过程，这与台风的移动路径、台风结构、台风与环境流场相互作用有直接的关系。本文主要对影响苍南的过程进行分析。27日08：00前后，受到台风外围扰动影响，苍南出现5mm以下降水。27日16：00—28日13：00（山区滞后2～3h）台风螺旋云系接触大陆，引起苍南的强降水过程。该阶段降水是台风暴雨的最主要部分，强降水持续时间长，降水效率高。随着台风登陆后并进入内陆，28日傍晚—29日凌晨，温州南部尤其是苍南受台风倒槽影响，出现了窄雨带，造成第2阶段强降水。从雷达回波上看，回波强度在苍南地区不断加强，造成了登陆后12h之外的强降水。往往预报员预报台风暴雨时，对登陆后12h以外的时段预报经验不足，很多时候会认为随着地形的摩擦作用降水会趋于减弱，容易对这个阶段的强降水造成漏报，给防灾工作造成困难。

2 相似路径台风过程雨量对比分析

相似路径预测是热带气旋路径预测的重要手段之一。由于相似的热带气旋路径不但可以反映热带气旋位置、方向、形状方面的相似性，同时也含有热带气旋成因、大气环流、内部结构等方面的相似性。因此对热带气旋相似路径的预测研究具有重要意义。

本文采用相似个例挑取方法，“鲇鱼”台风登陆点在温州以南（厦门-福清）区域，通过设置条件检索到近几年的相似台风有两个，分别为199012号台风和199216号台风。本文通过对余贞寿著的《温州台风暴雨雨强图集》中的两个历史相似台风的过程雨量分布图和“鲇鱼”台风的实况图（图1、图2、图3）进行对比发现：台风影响过程最大雨量普遍大于400mm，特大暴雨中心都出现在温州南部县市，除了登陆点较北的199216号台风，特大暴雨中心除了温州南部以外还有温州北；南部暴雨集中区在泰顺、文成、平阳、苍南四县交界地区；对苍南而言，中西部的特大暴雨中心引起的台风次生灾害甚为严重，对桥墩水库的合理调度提出了拷问；1617号台风过程雨量比199216号和199012号台风来的大，主要是第2段降水引起的。 所以，台风暴雨的形成原因是复杂的，即使路径相似的台风所形成暴雨的机制也未必相同。

3 物理量诊断

台风影响地区常出现暴雨，主要有3种类型：台风环流本身所造成的暴雨，台风本体的降水效率高；台风与其他系统共同作用形成的暴雨；受地形影响形成的暴雨。李传祥等对在厦门-莆田之间登陆的历史台风进行研究得出，厦门至福清登陆台风对温州全市来讲雨量的影响较小，如果有冷空气的配置，对温州雨量的影响较大，但未对基层台站，尤其是温州南部的影响进行深入探讨。1617号台风“鲇鱼”给温州造成的降水影响表现为南北差异大，对苍南而言，东西差异大，即东部沿海地区和中西部平原山区降水不均匀。“鲇鱼”影响期间，苍南全县过程面雨量247.5mm，东西差异显著，东部沿海100～250mm，中西部地区400～500mm，以下用EC数据08：00、20：00（北京时，下同）分析场对苍南特大暴雨形成的各物理量配置进行分析。

3.1 低空急流建立和维持

从暴雨发生的风场背景来看，苍南地区27日08：00，850hPa仍为东北气流，对应流场速度已>12m/s，此时降水未明显，到27日20：00研究区域上空已转为东南偏东气流，风速>24.4m/s，低空急流轴压至，说明东南风急流在27日20：00前后开始建立，苍南位于东南风低空急流出口区的左侧，十分有利于气流上升运动。到28日08：00虽然台风已经登陆，但是从分析图上可以看出，苍南所处的东南风急流强，实况中强降水持续相符合。到28日20：00，急流速度虽然有所减弱，但在苍南以东沿海有与台风倒槽生成，倒槽呈东北-西南走向，随着台风移动逐渐西移动，此时东南风急流携带水汽影响苍南，对应雷达回波的移动发展情况。到29日01：00最大回波有45～50dBz。在台风登陆后倒槽生成产生的降水强，是今后需要关注的重点。

3.2 暴雨区的水汽输送

从850hPa比湿图可见，“鲇鱼”台风在苍南中西部地区引发的特大暴雨过程水汽由强东南风急流输送，27日08：00开始有出现大比湿区，但主体仍在海上，对应的实况是苍南开始出现降水，雨量小，到27日20：00主体靠近，大比湿区仍维持在温州南部地区，温州中北部没有出现大值区，28日08：00比湿大值主体控制温州南部的中西部区，北部仍未伸展到。28日20：00比湿值大值区范围零散化，苍南地区在零散化的大值控制，大值中心高达15g/kg，无减弱趋势，这都说明强降水在温州南部不断持续进行，时间跨度大，为强降水提供有力的水汽条件。

3.3 辐散特征

高层辐散低层辐合配置有利于暴雨的发生和维持。利用EC格点数据对“鲇鱼”移动过程中的4个时次200hPa散度场进行分析。27日08：00开始，（27.5°N，120°E）附近高层辐散强度逐渐增强结构，强度为1.0×10-5s-1，实况是苍南开始出现阵性降水。到27日20：00，（27.5°N，120°E）附近出现辐散大值中心2～4×10-5s-1，对应第1阶段强降水过程。28日08：00高层辐散中心范围加大，大值中心维持在2.5～3×10-5s-1，即台风登陆后的3h内苍南出现连续性的较强降水过程。随着“鲇鱼”强度减弱，受地形影响在温州南部伸展出台风倒槽，第2阶段强降水发生，此时对应的高层辐散场，仍有1.0×10-5s-1的强辐散。

3.4 垂直速度

李传祥等研究中指出，700hPa的垂直速度与雨量影响量级有较好的对应关系。鲇鱼登陆类型也属这个范围，故采用700hPa的垂直速度场进行分析。从27日08：00的垂直速度场看（台风登陆前20h左右），蒼南地区垂直速度0.05～0.1m/s，27日20：00的垂直速度场看（台风登陆前9h左右），垂直速度达到0.1～0.15m/s，28日08：00（台风登陆后3h左右）的垂直速度高达0.6～0.7m/s，28日20：00（台风登陆后15h）垂直速度仍然有0.25～0.3m/s。研究区域中低层垂直速度场在台风登陆前20h就已经出现正垂直速度，随着“鲇鱼”的靠近，垂直速度越来越大，正值中心出现在温州南部，长时间维持的正垂直速度场为温州南部地区特大暴雨的形成提供了动力条件。登陆后6～8h内上升气流仍保持在大值区间，说明降水持续时间长。第2阶段降水是台风登陆后12h后减弱为热带风暴，台风倒槽带来的强降水过程，维持时间长达6h左右，对应的垂直速度值大。

4 地形影响

利用各家数值模式对“鲇鱼”的48h累积雨量预报进行对比（图4），各家模式对雨量中心位于温州南部预报效果理想，强降水中心的位置预报有一定的能力，山区比平原及沿海降水量大，说明地形的增幅作用明显。缺点仍是过程雨量量级上与实况差距大，其中T639预报最大393mm，与实况单站的500mm仍有一定差距，此时需要对比分析后加上预报员预报经验加以修正，提高预报准确率。

5 结论

通过多种台风路径预报产品对相似台风进行检索分析，各家数值预报产品对1617号“鲇鱼”台风影响苍南的特大暴雨过程进行诊断分析，“鲇鱼”台风特大暴雨具有阶段性特征，包括受台风螺旋云系影响的第1阶段强降水和登陆后伸展出台风倒槽影响的第2阶段的强降水；通过台风相似路径条件检索，201617号、199216号、199012号台风的雨量大值中心分布相似，过程雨量201617号更大，这是由于第2阶段强降水造成的；东南风急流的建立和长时间维持、水汽条件、高空强辐散场、中低层大垂直速度为此次特大暴雨提供了有利条件。

参考文献

[1]朱少玲，董大治.2014.浙江苍南县台风灾害及其防御[J].中国防汛抗旱，5（24）：68-73.