两个在海参崴二次登陆的台风对双鸭山市影响的对比分析

孙芳芳 逯 莹 石红艳

(双鸭山市气象局)

两个在海参崴二次登陆的台风对双鸭山市影响的对比分析

孙芳芳 逯 莹 石红艳

(双鸭山市气象局)

本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料和红外卫星云图等对2015年15号台风“天鹅”和2016年10号台风“狮子山”给双鸭山市带来的影响，从路径、环境场、水汽通量等方面进行了对比分析。结果表明“天鹅”暴雨是受台风内部中尺度对流系统影响产生的；“狮子山”暴雨不是由台风本身产生的，而是由台风外围和入海低涡共同影响产生的。

台风 暴雨 环境场 水汽通量

引言

台风直接影响黑龙江省的情况极少，多为台风登陆后变性为低气压或者变性低压与冷锋合并影响黑龙江省产生暴雨[1]。2015年15号台风“天鹅”和2016年10号台风“狮子山”均在海参崴附近二次登陆，都直接或间接影响双鸭山市出现了暴雨天气，两个台风在路径、登陆变性后的影响范围、降水强度等方面都有较大差异。本文从两个台风的环境场、水汽、不稳定能量等方面进行对比分析，为以后的预报提供可供参考的经验。

1 台风概况对比

1.1台风路径对比

台风“天鹅”2015年8月15日生成于阿加尼亚东部太平洋洋面(148.2°E，12.9°N)，中心气压998hPa，以12km/h的速度向西偏北方向移动， 21日在菲律宾北部海域折向东北方向，随后沿着我国钓鱼岛及东海向东北方向移动， 25日登陆日本九州岛后进入日本海，27日在海参崴二次登陆向西北进入牡丹江市(登录时中心气压为982hPa)。27日08时其中心位于131°E，44.3°N，中心气压为995hPa，给双鸭山市带来暴雨天气。台风“天鹅”的移动路径是比较典型的转向路径[2]。

台风“狮子山”2016年8月19日生成于日本本州以东洋面(141.4°E，33.1°N)，中心气压994hPa，向西南方向移动，26日至冲绳岛以南洋面逆向旋转折向东偏北方向移动，29日转为北偏西方向，30日登陆日本本州东北部地区后进入日本海，由台风外围与入海低涡共同影响，双鸭山市出现暴雨天气。31日台风在海参崴二次登陆向西偏南进入吉林省(登录时中心气压为975hPa)。台风“狮子山”的移动路径异常。

图1 台风“天鹅”与“狮子山”路径对比图

1.2影响双鸭山市降雨情况对比

受台风“天鹅”影响，双鸭山市2015年8月28日08时～29日08时双鸭山市42个测站(国家级地面测站5个，区域雨量、山洪自动站37个)出现5个站暴雨，1个站大雨，8个站中雨，降水量最大为宝清县龙头镇76.7mm。29日08时～30日08时出现1个站暴雨，15个站中雨，降水量最大仍为宝清县龙头镇78.7mm。暴雨导致宝清县7个乡镇，40个行政村受灾，农业受灾面积3406hm2，造成直接经济损失754万元。

2016年8月29日08～30日08时受台风外围和入海低涡共同影响，双鸭山市34个有效测站(国家级地面测站5个，区域雨量、山洪自动站29个)出现6个站暴雨，降水量最大为岭东区57.9mm，其余均为大雨。台风二次登陆后8月30日08～31日08时出现6个站大雨，11个站中雨，降水量最大为集贤34.7mm。本次过程导致集贤县5个乡镇56个村受灾，经济损失2261万元；宝清县3个乡镇17个村受灾，农业受灾面积3792hm2，经济损失1729万元。

2 环境场对比

2.1环流形势对比

2015年8月15日欧亚中高纬以经向环流为主，我国东北为低涡，朝鲜半岛有低涡底部向南伸的低压槽，副高呈东西向带状，588线稳定在30°N。15号台风“天鹅”与16号台风“艾莎尼”相继生成，均沿着副高南侧偏东引导气流西移。18日欧亚大陆中高纬环流经向度加强，蒙古国为强低涡，其东部为弱低涡在日本海，蒙古强低涡上游为高压脊(西脊)，脊线在100°E，日本海弱低涡下游为另一高压脊(东脊)，脊线在140°E，双台风加强，副高北抬脊线到达30°N。21日西风带西脊和强低涡加强东移，低涡移至吉林省(东北低涡)，双台风加强成强台风，副高断裂呈块状略南落，双台风沿块状副高西缘偏南引导气流折向偏北方向，后由西南引导气流向东北方向移动。22日以后中高纬主要受大陆高压影响，东北低涡减弱消失。25日副高加强北抬，“天鹅”继续北上，在日本本州登陆后进入日本海。27日台风在海参葳二次登陆，西脊前有冷空气南下，使登陆变性后台风在我国东北再次加强并稳定维持，给双鸭山市带来暴雨天气。31日东脊减弱，变性台风减弱消失，双鸭山市降水逐渐停止。

图2 NECP再分析资料：2015年8月27日08时500hPa高度场(单位：位势米)

2016年8月19日08时欧亚中高纬以纬向环流为主，有短波槽活动，副高呈块状，脊线在28°N，台风“狮子山”生成后，沿着副高底部偏东引导气流向西移动。20日台风“圆规”在狮子山以东洋面生成，但强度弱生命史短暂，本文不做讨论。21～25日有西风槽东移至我国东北，对台风及副高无影响，副高强而稳定，台风继续加强西移。26日有西风槽携带较强冷空气东移入我国东北，海上副高明显南落，台风沿块状副高西北缘的西南引导气流折向东北方向移动。28日西风槽入海加强切断成涡并东移，台风于30日登陆日本本州东北部地区后进入日本海与低涡合并，其东部为高压脊与长轴转为南北向的副高同位相叠加[3]形成的西北—东南向高压带。31日合并后的台风二次登陆海参葳，东部稳定的高压带和低涡西部冷空气的不断补充，使低涡与台风合并后的低压系统加强并维持较长时间，给双鸭山市带来了多日持续的大强度降雨天气。9月1日以后合并后的低压系统逐渐减弱，降水强度也相应减弱。

图3 NECP再分析资料：2016年8月31日08时500hPa高度场(单位：位势米)

2.2温湿场对比

“天鹅”进入日本海之前暖心结构明显，8月25日进入日本海之后，有前期东北(切断)低涡所携带的冷空气东移进入台风。台风二次登陆时， 27日500hPa高度以下台风内部呈现南冷北暖结构。28日东部高压脊减弱，副高南落，台风东南部偏南、东南低空急流显著，将暖湿的海洋气流输送至我国东北北部，台风内部为东暖西冷结构。东暖西冷的温度结构，携带大量水汽的低空急流，为双鸭山市产生暴雨天气提供了极为有利的温湿条件。30日低空急流减弱逐渐消失，变性台风随后减弱消失，双鸭山市降水也随之减弱停止。

双鸭山市2016年29日08时～30日08时出现的全区大到暴雨天气，500hPa上主要表现为由西风槽入海加强切断成涡所携带的冷空气与台风外围暖空气共同影响产生的。30日台风在日本登陆后进入日本海与强低涡合并，东部强西北—东南向高压带，暖空气在强高压带后部稳定维持，而冷空气沿低涡后部不断南下东移，合并后低压系统呈东暖西冷结构，冷暖空气在我省东部交绥汇，而双鸭山市受暖空气影响，降水略减弱。31日合并后的台风二次登陆后，副高西伸，低涡西移后逐渐减弱消失，双鸭山市降水随之减弱。因此台风“狮子山”本身对双鸭山市降水影响不大，而是其外围与西风带强低涡共同作用造成的。

3 物理量对比

3.1水汽通量对比

台风“天鹅”二次登陆后，8月27日08时从水汽通量场分布来看，水汽通量大值层在700～925hPa之间，水汽通量中心值分别为14、32、20g·cm-1·hPa-1·s-1，双鸭山市位于大值区西部且水汽通量梯度大的区域内，全市700～925hPa水汽通量分别为12～14、12～32、10～20g·cm-1·hPa-1·s-1，双鸭山市降水开始。此后水汽通量大值区西移，各高度水汽通量均逐渐减小，双鸭山市28～29日位于水汽通量大值区中心，降水量级大。30日水汽通量大值区继续西移减小，双鸭山市降水逐渐减弱。暴雨发生在水汽通量大值中心区域。

2016年8月29日，双鸭山市500～925hPa均为水汽通量大值区，水汽通量最大值在850hPa，双鸭山市在水汽通量大值中心的西部梯度最大的区域内，全区水汽通量为10～26 g·cm-1·hPa-1·s-1，这是低涡前东南气流和台风北部偏东气流共同作用，将海上暖湿空气输送至我省东部，为双鸭山市出现大范围大到暴雨提供了有利水汽条件。29～30日水汽通量大值区随台风与入海低涡合并后西移而向西移动，水汽通量逐渐减小，双鸭山市一直位于水汽通量大值梯度最大的区域内，31日以后水汽通量逐渐减小，双鸭山市降水也逐渐减弱。暴雨发生在水汽通量大值梯度大的区域。

3.2K指数对比

“天鹅”影响双鸭山市期间，K指数大值中心在我省中部，双鸭山市K指数一直大于30℃，台风内部不稳定能量较大，降水空间分布不均，暴雨站较少且分散，这说明暴雨可能由台风中的中尺度对流系统造成。

2016年8月29日双鸭山市受入海低涡和“狮子山”外围共同影响时，K指数在12～20℃，且梯度较大，当日24小时双鸭山市全区出现大到暴雨天气。30日开始双鸭山市K指数增大，但梯度明显减小，降水量级减小，大雨站减少且分散。

4 台风结构特征对比

“天鹅”在逐渐靠近菲律宾时，从卫星云图上可以看到明显的台风眼区，台风云系密实。离开菲律宾靠近我国钓鱼岛进入东海时，台风云系减弱，但由于有西南急流云系不断卷入台风东南部，使得台风云系在东海加强，台风眼区再现，台风主体云系密实但范围缩小。台风一次登陆后，云系迅速变得松散，中心区消失。台风二次登陆后影响双鸭山市出现暴雨时，台风云系呈稀疏的螺旋状，冷暖、干湿空气不断快速卷入云系内部使云系动力条件、湿度条件充足能够长时间维持，同时在双鸭山市上空有离散的颗粒状中尺度对流云[4]的存在，因此该日暴雨站较少且分散。30日后云系消散。

图4 2015年8月28日10时fy2红外卫星云图

2016年8月29日,入海低涡和台风云系共同作用自东向西进入双鸭山市，云系前部边缘清晰，云系密实，云顶亮温低，后部有暖湿空气不断卷入云系，使云系得以稳定维持，使双鸭山市出现全市范围大到暴雨。30日以后台风与低涡合并后，云系螺旋性增强，主体西移，云系后部因有暖湿空气的补充，使得云系不断有中尺度对流云生消，使双鸭山市出现多日的阵性降水天气，降水量级偏小。

图5 2016年8月29日14时fy2c2d红外卫星云图

5 结论

(1)台风“天鹅”路径是较典型的转向路径，为西偏北—东北—西北；台风“狮子山”路径异常，为西偏南—东北—北—西北。

(2)“天鹅”暴雨站分散、单站降雨量级大；“狮子山”全市范围大到暴雨量级，灾害范围更广，损失更重。

(3) “天鹅”与“狮子山”生成区域一南一北。副高形态上，一个呈带状，脊线在30°N；一个呈块状，脊线在28°N。台风“天鹅”与“艾莎尼”相伴生成，相互影响，带状副高断裂、北抬，使“天鹅”能够在海参葳二次登陆影响双鸭山市产生暴雨天气；“狮子山”则是沿块状副高外侧引导气流移动，并受到中高纬度脊线在140°E附近高压脊与副高同位向叠加形成的高压带西侧偏南引导气流的影响北上，与切断低涡相互作用影响双鸭山市出现全市范围的大到暴雨天气。

(4)“天鹅”影响双鸭山市出现暴雨时，台风内部先是北暖南冷结构，后由于暖湿空气随偏南、东南低空急流进入台风东部，台风内部变为东暖西冷结构；“狮子山”影响双鸭山市28日出现全市范围大到暴雨，主要是低涡冷空气和台风外围暖空气的共同作用，台风一次登陆后与低涡合并，台风内部东暖西冷，双鸭山市受暖空气控制降雨减弱。

(5)“天鹅”暴雨出现在水汽通量大值中心区域；“狮子山”暴雨出现在水汽通量大值梯度大的区域。

(6)从不稳定度上看，“天鹅”暴雨K指数一直大于30℃；“狮子山”大到暴雨K指数在12～20℃，梯度较大。从结构上看，“天鹅”云系始终保持螺旋结构，在影响双鸭山市时云系内部有离散的颗粒状对流云，使暴雨量级大而分散；“狮子山”外围与切断低涡共同影响双鸭山市时，其云系密实，前部边缘清晰，水汽充沛，出现的暴雨范围大且均匀。即“天鹅”暴雨是中尺度系统产生，“狮子山”大到暴雨则是台风外围与低涡两个天气尺度系统相互作用产生的。

[1]贾艳辉,张晰莹,景学义.9906号台风登陆后异常路径及其造成黑龙江省暴雨的成因[J].气象科技,2000,(2):24.

[2]朱乾根,林锦瑞,寿绍文等.天气原理和方法[M].(第四版),北京:气象出版社,2007.521-522.

[3]许英杰,尹嫦姣,张宇.2012年两次台风造成黑龙江省大范围暴雨的成因对比分析[J].黑龙江气象,2014,31(2):5.

[4]章国材,矫梅燕,李延香等.现代天气预报技术和方法[M].北京:气象出版社,2007.54-55.

ComparativeAnalysisofTwoTyphoonLandingonVladivostokAffectedShuangyashan

SunFang-fangLuYingShiHong-yan

(First-author's address:Shuangyashan Meteorological Bureau, Shuangyashan 155100,Heilongjiang,China)

Using the ground observations, NCEP reanalysis data and infrared satellite images, we analyzed the impacts of Typhoon "Swan" and "Lion Rock" on Shuangyashan in term of characteristics of paths, environmental factors and water vapor flux. The results showed that the rainstorm was caused by mesoscale convective systems in "Swan", while it was caused by the periphery of typhoons and low vortex in "Lion Rock".

typhoons; rainstorm; environmental factors; water vapor flux

孙芳芳(1983-)，女，黑龙江双鸭山人，工程师，学士，天气预报。通信地址：黑龙江省双鸭山市尖山区净水路64号，双鸭山市气象局。

2017-06-29

责任编辑：徐永飞

校对：王 征