受台风“温比亚”影响丹东地区出现区域性大暴雨天气过程总结

罗箭宇，宋丽丽，李慧琳，徐璐璐，李瑞晗

（丹东市气象台，辽宁丹东118000）

台风是我国主要的气象灾害之一，也是预报工作中的重点和难点。尽管每年影响北方的台风次数不多，但台风仍然是造成北方暴雨的重要天气，特别是在125°E以西登陆北上的台风，往往会给北方带来大风和强降水天气。Foley等在台风研究中发现：在冷空气作用下维持的台风系统，经常造成中高纬度的灾害性天气，如大风、特大降水等。台风所引发灾害的等级和登陆后的演变趋势存在一定差异，是台风预报工作中的难点。本文对2018年第18号台风在影响辽宁省时造成辽宁东南部地区区域性大暴雨降水过程进行分析。“温比亚”于17日4时在上海浦东登陆，登陆时强度为热带风暴级（中心气压985hpa，23m/s，9级）。8月19日夜间从鲁西南进入山东省（中心气压995hpa，26m/s，7级），受其影响，山东省出现大到暴雨，局部大暴雨天气过程。随后外围云系开始影响辽宁地区，2018年8月19日11时至20日14时,辽宁南部地区出现强降水，大连地区平均降水量达155毫米。最大降水量出现在大连旅顺口区董砣子村，为346.6毫米；最大小时降水量出现在大连金州区松木岛化工园区，为89.7毫米。20日早从山东省东营再次入海进入渤海湾（中心气压995hpa，18m/s，8级），受其影响，19日夜间至20日夜间丹东地区出现区域性大暴雨降水过程，主要降水时段在8月20日白天至夜间。8月20日14时台风中心大连南侧（中心气压990hpa，20m/s，8级）至20日23时温比亚停编。

1 天气实况

受第18号台风“温比亚”影响8月19日11时～21日8时辽宁东南部出现强降水。全省1587个气象观测站中，平均降水量为51.9毫米；最大降水量346.6毫米，出现在大连旅顺口区董砣子村；1小时最大降水量89.7毫米，出现在大连金州区松木岛化工园区。最大风力12级（33米/秒），出现在大连旅顺蛇岛。其中，19日夜间至20日夜间丹东地区出现区域性大暴雨降水过程，主要降水时段在8月20日白天至夜间。丹东地区过程平均降水量131.2毫米，丹东、东港、凤城、宽甸4个常规站降水量分别为133.8毫米、158.3毫米、134.1毫米和95.1毫米，有8个自动站出现暴雨，76个自动站出现大暴雨，最大降水量出现在东港市大孤山站为195.0毫米（见图1）。此外，丹东南部地区出现7级以上大风。

图1 过程降水量

图2 20日08时500hpa分析

2 环流背景

台风“温比亚”大暴雨天气过程是在热带、副热带、西风带系统共同作用下出现的（见图2），西太平洋副热带高压相对稳定，副高外围同时存在2个台风（18号台风“温比亚”以及19号台风“苏力”，西风带中有弱短波槽东移。

热带气旋运动主要来自大尺度引导气流和气旋环流与其环境相互作用。对一个特定的热带气旋，各种影响因子的相对重要性是不确定的，强度变化可能是多个因子影响的综合结果。在台风“温比亚”活动期间，欧亚地区中高纬度为两槽一脊的形势，高压脊位于俄罗斯贝加尔湖地区，俄罗斯东部成阻塞高压和切断低压成对出现的高空形势。鄂霍茨克海西侧阻塞高压的维持，使欧亚中高纬度环流形势较稳定。由于从贝加尔湖西北侧不断有冷空气东移补充南下，使华北地区有短波槽稳定维持，有效地阻挡了位于日本附近的副热带高压向黄海西进，有利于台风“温比亚”在槽前沿着副热带高压边缘渤沿海湾北上。

19日20时位于山东省中部的台风“温比亚”中心附近的风速很大，强度强。此时，其北部的东南和偏东急流有利于东海海面上的水汽向辽宁南部地区输送，台风东北侧的外围云系给辽宁南部地区（大连地区）带来了成片的暴雨。台风再次入海以后向北偏东方向移动，移速加快，强度开始略有加强后迅速减弱。20日02～14时，由于19号台风“苏力”阻挡副高南伸，造成丹东地区强降水期间副高较稳定。但“苏力”与“温比亚”间低空急流没有连接，此时“温比亚”的能量和水汽来自东海，“温比亚”低层台风系统对应500hPa高度短波槽，并位于高空槽前西南急流引导气流里，引导向东北方向移动。“温比亚”的暖湿结构与冷空气相互作用是形成丹东20日强降水的主要原因（见图3）。

3 高、低空急流配置

台风“温比亚”高空急流分布情况类似基本呈东—西向，位于辽宁中部以北地区。辽宁位于“温比亚”低空急流顶部，20日02至08时丹东地区强降水落区位于高空急流右后方辐散与低层东南急流左前方辐合耦合区。20日08至20时，台风“温比亚”环流主体位于渤海湾湾口处，强度维持。东侧偏南风急流向北移动到辽宁东南部，因此20日白天丹东地区依旧出现强降水。21日08时以前，“温比亚”一直沿副热带高压西侧向北、向东移动，移动路径在我国东部海上，移动缓慢。21日08时，减弱的台风北移到黑龙江东南部，其西北部为冷平流，冷空气的进入使其暖心结构遭到被坏，低涡环流减弱，迅速减弱合并短波槽成为西风带中的一个冷槽。

在“温比亚”影响期间，对流层上层40～50°N为带状急流区，最大急流核位于东北地区上空。8月19日20时，高空急流较上一个时次有所发展，中心风力由36m/s增强至42m/s，台风移至高空槽和反气旋环流的过渡地带，200hPa引导气流风速变大，温比亚移动速度加快。随着温比亚的迅速北上，8月20日02时，温比亚进入高空急流的右后方，与槽前西南气流叠加，此后的18小时内，温比亚一直处在高空槽前的正涡度区内，对流层上层辐散场的配合促使温比亚入海后发展加强为强热带风暴。8月21日02时，温比亚北上进入急流内部，与高空急流的耦合作用促使其变性后仍维持较强的强度继续北上。温比亚与高空槽的耦合作用特别明显，槽前正涡度及辐散场的配合使得温比亚变性后明显发展。

图3 19日20时至20日20时500hpa实况分析

4 物理量分析

4.1 水汽条件

从整层水汽通量散度和水汽通量空间分布情况，分析水汽的输送和源、汇特征。“温比亚”台风影响辽宁期间，虽然副高南侧存在台风“苏力”，但“苏力”与“温比亚”距离远，且有副高西侧阻挡，两个台风之间水汽通量非常小，水汽输送作用小，而“温比亚”水汽来源其东侧与副高间东南急流从东海输送的水汽，辽宁的水汽来源于“温比亚”北上携带的东海、渤海水汽在辽宁东南汇聚。水汽的不持续行造成温比亚降水时间较短。

分析本次过程丹东地区降水中心水汽通量、水汽通量散度、比湿和比湿垂直差分情况。定量诊断水汽特征，“温比亚”台风影响期间，水汽主要源自副高外围的水汽输送以及自身携带的水汽，19日20时，水汽通量的大值区已经移动到大连地区，低层增湿明显，东部达70kg/m2，且水汽通道好。对应的大连地区降水量级也比较大；20日08时，水汽通量散度的辐合中心移至丹东地区，随后的6～12 h，水汽通量及水汽辐合迅速增强，丹东地区地区的降水强度明显加大，20日14时达到过程的最强阶段，水汽通量达 30 ×kg·m-1·s-1，水汽通量散度达 -180×10-6kg·m-2·s-1，强度较强，“温比亚”过程辽宁强降水中心上空比湿垂直差分小，20日02～20时700hPa以下数值在2 g/kg以下，说明水汽基本随高度等比湿。“温比亚”台风水汽输送和辐合时间短，但强度强。

4.2 散度场

从散度场的变化上看，本次暴雨过程，辐合层较低，大多在700 hPa以下，这种辐合作用加强了对流层低层水汽辐合，也是本次过程降水强度较大的原因之一。同时与之配合的高空槽东移缓慢，冷空气补充，低层切变系统在东南部，上下层系统配合好，中低层南、北风风力较强，高层辐散区和低层辐合区在大连到丹东一带配合，散度场在丹东地区剖面图上的辐合中心位于边界层中，有利边界层中的水汽辐合，对降水有加强作用；其高层有辐散中心与之配合。

4.3 热力条件

随着台风“温比亚”的向东向北移动，其携带的高能高湿的空气也随之北上，19日20时到 20日 20时，假相当位温大值区在辽宁东南部70℃～80℃，配合系统有利于辽宁东部短时强降水。同时丹东地区假相当位温变化显示：暖湿气团逐渐向东向北推进850 hPa θse≥340 K 的等值线向北伸展到辽宁省中部，增强了大气的湿度和不稳定性，有利于降水的发生。

5 云图

20日08时，云图上可以清晰看到台风以及不对称的云系分布，较强的降水主要发生在涡旋中心的东北方向部。辽宁省东南部地区省位于云系北部，以中高云为主，降水已经开始（见图4）。在以后的演变过程中，台风的螺旋结构逐渐变得松散，最终并入西风槽中，辽宁省的降水也逐步结束。

6 欧洲中心连续3个预报时次预报订正

20日实况，全地区普降大暴雨，82个自动站里，达暴雨站的有10个，其余均为大暴雨，平均降水量127mm，最大降水量出现在东港南部的孤山镇，为187mm。对于EC连续3个时次对20日的降水预报，19日08时预报整体量级偏大，平均降水量在180mm左右，并且降水极值区域预报偏北，预报在凤城地区，最大降水量预报接近250mm，偏大，宽甸地区预报效果较好。19日20时预报调整较大，整体平均降水量级减少60～80mm，降水极值地区依旧偏北，预报在凤城地区。20日08时预报效果最好，不仅预报出降水极值地区在东港南部，同时预报全市平均降水量在100～120之间，且降水弱区也有体现，虽然预报范围偏大偏南，但是存在未达大暴雨的预报指示（见图5）。综上所述，EC在24小时内的3次预报，每一次调整都更加接近实况，并且对本次预报效果较好。

7 结语

由于台风“温比亚”移动路径，与其相配合的高空槽东移缓慢，冷空气补充充足，低层切变系统在辽宁省东南部维持，上下层系统配合好，同时高层辐散、低层辐合在辽宁省东南部配合，造成强降水天气过程。

本次降水低层增湿明显，东南部达70kg/m2，且水汽通道好；大值区在辽宁东南部假相当位温70℃～80℃，配合系统有利于辽宁东南部出现短时强降水。

对于本次台风的预报EC在24小时内的3次预报，每次调整都更加接近实况，并且对于本次预报的效果较好。

图4 20日08时可见光云图

图5 19日08时至20日08时3个时次对20日降水量的预报与实况