台风尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼对温州短临雨量影响分析

李传祥 许姝

(瑞安市气象局，浙江 瑞安 325200)

0 引 言

2016年7—10月，先后有尼伯特、莫兰蒂、马勒卡、鲇鱼和艾利5个台风影响温州，其中尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼台风在起源地、移动路径和登陆地点方面有一定的相似，但这3个台风在登陆前后给温州市带来的降水却存在明显差异。莫兰蒂和鲇鱼给温州带来了强降水，影响严重，尼伯特的影响较轻。相似路径台风的雨量差异的对比分析及预报已有很多文献进行探讨[1-10]，但是雨量分析一般都是以过程总雨量分析为主，对台风短临雨量的分析较少。本文利用温州市9个国家观测站资料、330个区域站资料、NCEP 2.5°×2.5°日平均再分析资料、逐3 h更新的NASA可视化GEOS-5模拟资料(https://earth.nullschool.net/)中的850 hPa风场和相对湿度、逐6 min更新的洞头风廓线资料和浙江省短临天气监测和预报产品显示平台逐10 min更新的降水预报产品对3个台风短临雨量影响进行了分析，并对预报应用进行探讨。

1 路径及强度对比分析

尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼都是在西北太平洋洋面生成，生成后向西北方向移动。尼伯特在台湾台东登陆后于7月9日13：45在泉州石狮市登陆，登陆时近中心最大风力为25 m/s，为强热带风暴级别，登陆后往西北方向移动并在江西境内消亡。莫兰蒂经过台湾南部海域后于9月15日3：05前后在厦门翔安区登陆，登陆时近中心最大风力为33 m/s，为台风级别，登陆后由西北行逐渐转为东北行并于江苏入海后在黄海消亡。鲇鱼在台湾花莲登陆后于9月28日4：40左右在泉州惠安县登陆，登陆时近中心最大风力为33 m/s，登陆后往偏西方向移动并在江西境内消亡。3个登陆台风在登陆后均是往偏西或西北行，尼伯特登陆时为强热带风暴级别，莫兰蒂和鲇鱼登陆时为台风级别。

图1 尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼台风路径图

2 雨量分析

图2为3个台风的过程雨量图。尼伯特台风主要给温州南部的苍南和泰顺带来了大到暴雨天气，雨量中心区降水>100 mm，实测最大为泰顺九峰203.5 mm。莫兰蒂台风温州大部份地区均出现了强降水，南部雨量中心位于文成、泰顺、平阳、苍南4县交界处，雨量中心区>300 mm，实测最大为文成珊溪481.1 mm，北部雨量中心位于乐清、永嘉和黄岩交界处，雨量中心区>300 mm，实测最大为永嘉中堡443.9 mm。鲇鱼台风降水主要集中在温州西南部，雨量中心位于文成，雨量中心区>500 mm，实测最大为文成周山乡820.6 mm。将尼伯特、莫兰蒂和鲇鱼3个台风雨量中心点在台风登陆前后的雨量分别进行了统计，尼伯特和莫兰蒂登陆前雨量约占35%，登陆后约占65%，鲇鱼登陆前雨量约占25%，登陆后约占75%。这3个在闽南登陆的台风对温州的雨量影响主要集中在登陆后。

图2 台风过程雨量(a)尼伯特，(b)莫兰蒂，(c)鲇鱼(单位：mm)

由于短临服务在基层台站的台风服务中重要性日益凸显，对3个台风出现3 h雨量≥50 mm的短时强降水进行分析(图略)，将一天划分为2—5时、5—8时、8—11时、11—14时、14—17时、17—20时、20—23时、23—次日2时8个时段。尼伯特7月9日14～20时共2个时段出现了≥50 mm的短时强降水，落区位于温州南部，2个时段都是在台风登陆后，台风登陆后立即出现了短时强降水；莫兰蒂9月15日2时至16日8时共10个时段出现了≥50 mm的短时强降水，落区主要位于温州西部，西南部的频次和雨强都高于西北部，第1个时段在台风登陆时，其余9个时段在台风登陆后；鲇鱼9月27日23时至29日5时共10个时段出现了≥50 mm的短时强降水，落区主要位于温州西南部，第1、2个时段在台风登陆前，其余8个时段在台风登陆后。这3个在闽南登陆的台风给温州西南部都带来了短时强降水，其开始时段在台风登陆前后，短时强降水的时段集中在台风登陆后。

3 500 hPa形势场分析

利用NCEP 2.5°×2.5°日平均再分析资料对3个台风登陆前后的500 hPa形势场进行分析。3个台风登陆前后的500 hPa形势场均较为稳定，由于强降水时段起始于台风登陆前后，且主要集中在台风登陆后，因此着重分析台风登陆当天的500 hPa日平均高度场(图3)。尼伯特台风登陆前后副高较弱，588线始终没有伸到大陆上，登陆当天588线西脊点位于125°E，蒙古一带为一个高压脊。莫兰蒂台风登陆前副高强盛，9月13日588线西脊点西伸到80°E，随着台风向大陆靠近并登陆，副高断裂成了东西两环，14日贝加尔湖东侧有一564的低压中心，贝加尔湖至辽东半岛一带等压线密集，冷空气沿着等压线密集带源源不断地输送到华东沿海。鲇鱼台风登陆前副高比较强盛，登陆当天588线西脊点到达了95°E，内蒙古一带有一低压槽，华北一带等压线密集，冷空气沿此不断输送到华东沿海。莫兰蒂和鲇鱼登陆时500 hPa蒙古一带存在冷低压，冷空气沿着等压线密集带不断输送到华东沿海，进而侵入了台风环流，同时强盛的副高和逐渐靠近的台风之间加大的气压差利于急流产生和加强。

图3 台风登陆当天500 hPa日平均高度场(a)尼伯特7月9日，(b)莫兰蒂9月14日，(c)鲇鱼9月27日(单位：m)

4 850 hPa风场和相对湿度

李传祥等[11]对厦门至莆田登陆台风对温州雨量影响进行了研究后指出，台风登陆前24 h温州850 hPa有东风急流出现时，莆田至厦门登陆的台风将对温州带来明显雨量影响。利用3小时更新的NASA可视化GEOS-5模拟资料(https://earth.nullschool.net/)中的850 hPa的风和相对湿度资料进行分析(图略)，以处于温州中部的瑞安风速大小来代表温州上空风速。尼伯特登陆前后温州上空始终没有出现东风急流，相对湿度≥90%的湿区范围小。莫兰蒂登陆前35 h温州上空即出现了>14 m/s的东风急流，登陆后5 h出现了19 m/s的峰值，其东风急流一直持续到登陆后14 h，总计维持时间49 h；温州上空相对湿度从9月10日8时起开始出现大范围≥90%的湿区，一直维持至其登陆后17 h，维持时间共计134 h。鲇鱼登陆前30 h温州上空出现≥12 m/s的东风急流，登陆前3 h其峰值达到了31 m/s，东风急流一直持续到登陆后24 h，总计维持时间54 h；温州上空相对湿度从9月27日5时起开始出现大范围≥90%的湿区，一直维持至29日14时，维持时间共计57 h。图4为3个台风登陆时的850 hPa风场及相对湿度对比图：尼伯特台风登陆时温州中部的瑞安风速大小为11.4 m/s，达不到急流标准，≥90%的湿区局限在温州南部一小片范围，这次台风过程暴雨区主要在苍南、泰顺两地，与湿区对应较好；莫兰蒂台风登陆时瑞安风速大小为17.5 m/s，≥90%的湿区除了东部沿海的一小片地方之外从南到北遍布温州全境，这次台风过程东部沿海地区为大到暴雨，中西部地区为大暴雨和特大暴雨，与湿区的分布对应较好；鲇鱼台风登陆时瑞安风速大小为30.6 m/s，≥90%的湿区除了东北部的乐清之外从南到北遍布温州全境，尤其是温州西南部为水汽的集中区，这次台风过程乐清过程雨量仅为大到暴雨，温州西南部则下了特大暴雨，与湿区的分布对应较好。莫兰蒂和鲇鱼台风850 hPa东风急流和大范围≥90%的湿区出现的时间提前量均在24 h以上。

图4 台风登陆时850 hPa风场及相对湿度图(a)尼伯特7月9日14时(b)莫兰蒂9月15日2时(c)鲇鱼9月28日5时(图中27.75。N、120.65。E处的小圆圈表示温州中部的瑞安站所在位置，左下角表示该点的经纬度、风向、风速和相对湿度值，阴影区表示相对湿度≥90%的湿区，白色流表示流场，线越密集表示风速越大，箭头表示温州沿海急流方向)

5 风廓线

洞头风廓线资料为逐6 min更新，为便于分析，采用整点资料。尼伯特台风期间风廓线雷达资料缺失。莫兰蒂台风：9月11日开始中低层即存在≥12 m/s的偏东急流，14日16时温州开始出现≥20 mm/h的短时强降水，14日12时开始4000 m高空出现20 m/s的急流，并逐渐向下传递，16时传递到1500 m左右，1500 m的风速从16 m/s突增到20 m/s，该量级一直维持到15日16时左右，之后风速逐渐减小，15日11时1500 m左右转西南偏南风，但12时又马上转回东南偏南风，17时1500 m左右开始稳定地转为西南偏南风，1000 m以下稳定地转为南风，16日6时左右洞头上空风速开始<12 m/s，16日9时温州≥20 mm/h的短时强降水结束。鲇鱼台风：9月26日8时左右洞头上空开始出现≥12 m/s的偏东急流，之后急流风速逐渐增大，至27日12时，1500 m左右风速从24 m/s增加到28 m/s，1000 m以下出现了32 m的东风急流，16时温州开始出现≥20 mm/h的短时强降水，≥12 m/s的偏东急流一直维持到29日3时，8时开始转西南风，10时≥20 mm/h的短时强降水结束。从上述分析可以看出，莫兰蒂和鲇鱼台风短时强降水发生前，伴随着低空急流的突增过程，短时强降水结束前急流已经消失，急流风向转南或者西南方向并不能确认短时强降水结束。注：雷达风廓线风速与NASA可视化GEOS-5模拟资料的风速由于资料来源不同，风速大小略有差异。

6 浙江省短临天气监测和预报产品显示平台雨量检验

浙江省气象台开发的浙江省短临天气监测和预报产品显示平台在基层的短临预报服务中发挥了重要作用。本文对其逐10 min累加降水预报在3次台风过程中的应用进行了检验分析，由于基层一般都是在2、5、8、11、14、17、20、23时8个时次制作未来3 h的雨量预报产品，因此以这8个时次的产品检验为主，当分析台风过程3 h的雨量中心时，则按实际起止时间进行分析。以3 h出现预报雨量≥50 mm即暴雨橙色预警信号标准进行分析(图略)。尼伯特台风：7月9日11、14、17时4个时次温州南部预报有个别地方出现≥50 mm/3h的强降水，实况是14—17、17—20时2个时段温州南部有出现≥50 mm/3h的强降水；这段时间内3 h最大雨强出现在泰顺九峰为89.5 mm，时间为7月9日16～19时；此次强降水过程预报的起止时间基本准确，落区略有偏差。莫兰蒂台风：9月15日5时开始至16日2时都预报有≥50 mm/3h的强降水，16日5时后不再预报有≥50 mm/3h的强降水；实况是9月15日2时开始出现≥50 mm/3h强降水，16日5—8时，永嘉仍有6个站点出现≥50 mm/3h的强降水，8时后不再有强降水；这段时间内温州境内共有60站次出现了≥100 mm/3h的强降水，最大出现在泰顺雅阳为259.6 mm，时间为9月15日10—13时；此次强降水过程预报的起止时间基本准确，落区略有偏差。鲇鱼台风：9月27日23时至29日2时温州境内一直预报有≥50 mm/3h的强降水，29日5时后不再预报有≥50 mm/3h的强降水；实况是9月27日23时开始出现≥50 mm/3h的强降水，9月29日5时后≥50 mm/3h的强降水结束；这段时间内温州境内共有58站次出现了≥100 mm/3h的强降水，最大的出现在文成周山为227.3 mm，时间为9月28日15—18时；此次强降水过程预报的起止时间准确，落区上略有偏差。分析3次台风过程出现3 h最大雨强的3 h雨量预报及3 h雨量实况(图略)可知，尼伯特台风：预报了泰顺、文成、平阳、苍南4县交界处，苍南东部海面及瑞安东部沿海3个雨量中心，雨量中心值分别为30.9 mm、24.4 mm和24.9 mm；跟实况对比4县交界处的雨量中心位置预报准确，预报雨量极值比实况极值偏小58.6 mm，约65%，预报位于苍南东部海面及瑞安东部沿海的雨量中心合并西移到平阳东部沿海地区，预报雨量极值比实况极值偏小56 mm，约69%；强降水落区预报和实况都是分成东西两处，形态上基本吻合。莫兰蒂台风：预报≥50 mm/3 h的强降水落区覆盖了泰顺全境及文成的西南部，雨量中心值为85.7 mm，实况是泰顺及文成全部出现了≥50 mm/3h的强降水，落区上略有偏差，预报雨量极值比实况极值偏小173.9 mm，约66%；预报≥50 mm/3h的强降水落区形态呈西北东南走向，实况落区形态呈南北向，基本吻合；鲇鱼台风：预报≥50 mm/3h的强降水落区主要位于文成、泰顺、平阳、苍南4县交界，雨量中心值为70 mm，实况是该雨量中心比预报的范围要大，进行了西北到东南方向的拉伸，预报雨量极值比实况极值偏小157.3 mm，约69%；预报的强降水落区形态为西北东南向，实况落区形态也是西北东南向，两者基本吻合。综上所述，3 h雨量预报对≥50 mm/3h的强降水预报起止时间基本准确，落区基本准确但略有偏差，形态基本吻合，预报雨量中心极值比实况极值偏小约65%～70%。

7 结 语

1)3个台风都在闽南登陆，但尼伯特对温州影响小，而莫兰蒂、鲇鱼2个台风对温州给温州带来了严重影响，3个台风雨量影响主要都集中在登陆后。

2)闽南登陆对温州影响为轻度的尼伯特其登陆时强度为强热带风暴，500 hPa在蒙古一带存在高压，850 hPa没有出现东风急流和大范围≥90%的湿区；闽南登陆对温州带来严重雨量影响的莫兰蒂、鲇鱼台风登陆时强度为台风，500 hPa在蒙古一带存在低压，使得冷空气沿着等压线输送到华东沿海，进而侵入到台风环流，强盛的副高和逐渐靠近的台风之间加大的气压差利于急流产生和加强，850 hPa东风急流和大范围≥90%的湿区出现的时间提前量均在24 h以上。

3)莫兰蒂、鲇鱼2个台风短时强降水发生前，伴随着低空急流的突增过程，短时强降水结束前急流已经消失，急流风向转南或者西南方向并不能确认短时强降水结束。

4)浙江省短临天气监测和预报产品显示平台逐10 min更新的3 h雨量预报在尼伯特、莫兰蒂、鲇鱼3个台风影响期间对≥50 mm/3h的强降水预报起止时间基本准确，落区基本准确但略有偏差，形态吻合度较高，预报雨量中心极值比实况极值偏小约65%～70%，在实际预报服务中可适当进行订正。

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