近20年影响皖西南的登陆台风特征研究

黄洋 金高松 董方有 葛红卫 吴义红

摘要：对2001～2018年在我国浙闽沪沿海登陆的台风进行了统计共计50个，利用安庆地区8个气象观测站和FNL再分析资料，分析了登陆台风对皖西南地区风速和降水的影响，着重对在皖产生特大暴雨的0513号台风“泰利”和0808号台风“风凰”进行了对比分析。结果表明：台风影响过程中，皖西南地区极大风速多出现在台风登陆后6～18h，最大小时降水多出现在登陆后6～24h。副高强度较弱时强降水概率较大，台风降水时，低层风场多分为东风系统和西南风系统两类，强降水主要与台风路径、副热带高压及其它系统相互配合有关。东风系统下台风引起特大暴雨主要原因是冷空气进入台风倒槽和迎风坡抬升影响，西南风系统下台风引起特大暴雨的成因是500hPa台风残存的环流与副高边缘西南急流相结合的结果。

关键词：台风;皖西南;副热带高压;大风;暴雨

中图分类号：P426文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）14-0044-05

1引言

台风是我国夏季主要灾害性天气之一，尤其在沿海地区，台风带来的狂风暴雨肆虐，很多强烈持续性暴雨都与台风有关。在移向较高纬度地区的过程中，台风一般会开始减弱，伴随的强风、暴雨等灾害也趋于减轻，但在合适的路径及有利的大尺度环流背景下，台风同样可以给内陆地区带来暴雨，如著名的河南“75·8”特大暴雨。近年来，0513号台风“泰利”在安徽大别山区及0808号台风“风凰”在安徽滁州产生的特大暴雨也给当地带来了严重的灾害。

近年来，各地气象学者利用台风资料和降水资料，针对本地区情况分别统计研究了台风引起的暴雨强度、时空分布、突然增幅等特征以及相应的影响因子，其中以沿海及华南省份研究较多，获得了很多经验事实。程正泉等详细考察了台风与高低空急流、西风槽、冷空气等中纬度天气系统的相互作用，发现西风槽等中纬度系统与台风相互作用时往往能获得大量斜压能量，引起台风环流结构的改变甚至变性，从而导致暴雨增幅;边清河等对1949～2000年间发生在华北地区的台风暴雨进行统计研究，发现影响华北的台风以在福建、浙江登陆次数最多，登陆台风强度越强，出现较大降水概率越大;金荣花等分析了登陆北上台风的气候特征及其大尺度环流和物理量分布特征，发现西北太平洋副热带高压位置和强度变化对台风登陆北上其决定性作用。

目前，针对安徽地区的台风研究主要集中在对台风降水个例的研究，而安庆地区处于安徽省西南部，境内地形复杂，经常受到台风系统的影响，因此，对皖西南地区（即为安庆全市，下文称为安庆）受台风影响的气象特征统计分析，并通过两次台风系统下产生的特大暴雨对比，希望其结果对预报台风对内陆地区尤其是安庆地区的影响有一定的参考意义。

2资料与方法

研究中所用台风资料来源于温州台风网和中国台风网，日降水和风速资料来源于安徽省信息中心CIMISS数据接口，共统计安庆地区境内8个国家观测站的实况资料，环境场的分析资料为NCEP/NCAR逐6h再分析资料，分辨率是2.5°×2.5°和1°×1°。

本文中定义台风低压中心为，海平面气压低于周边站且从周边站风场上可以明显看出存在一个低压环流。本文所指台风低压引起安庆产生暴雨的统计是这样设定的：国家站一站一日出现暴雨为1个站次暴雨，一次台风过程安庆8个站只要有1个站次暴雨则认定此次台风为有暴雨过程;另外定义某日只要有1个站或以上出现10mm以上的降水为安庆中雨降水日。

3台风统计结果与分析

台风对内陆地区的影响主要取决于其登陆地点、后续路径和强度变化。在广东登陆的台风，除个别在其东部登陆并继续东行对安徽省有影响外，大部分对安徽省无直接影响，在江苏登陆的台风很少，因此本文只统计在浙江、福建沿海一带登陆的台风，另外2018年有3个台风在上海登陆，也统计在其中。

2001～2018年，在浙江、福建、上海沿海登陆的台风有50个，年均有近2.8个，其中在浙江沿海登陆的台风9个，在福建沿海登陆的台风有38个，上海登陆3个。从台风登陆月份看，6月2个，7月14个，8月16个，9月14个，10月4个，8月登陆台风最多。台风登陆后，会迅速地减弱为低压，其影响范围和强度也会迅速减弱，只要低压没有完全填塞，在移动过程中对其所控制的地区都有不同程度的影响。

4台风对安庆地区风速的影响

台风逼近或登陆闽浙沪沿海，当其环流影响到安庆时，安庆盛行东北风，有时也出现偏东风或偏北风，风力的影响因素比较多，台风对内陆站点的影响是一个从小到大再到小的过程。

为了分析登陆台风风场对安庆的影响，统计每个台风过程中登陆前24h至登陆后72h内安庆地区8个国家站点日极大风速出现的时间，统计其与台风登陆时间的差值，正值X表示登陆后Xh，负值x表示登陆前Xh，如10表示为登陆后10h，-6表示登陆前6h，统计出50次台风过程中极大风速出现时间落在区间内的频次，以每6小时间隔作为一时间统计单位进行分布，分布结果见图1。

从图1中可见，台风过程中，安庆地区极大风速出现在台风登陆后12～18h内的概率最高，为20.41%，其次为登陆后6～12h，为18.37%，登陆前O～6h概率排第三，为14.29%，此3个时段内的极大风出现频次共计占统计时段内的大风出现频次53%，台风登陆18h之后极大风速出现频次急剧下降，随后出现频次波动较大，总体随时间增加呈下降趋势。

由此可以看出，台风登陆前，随着台风的逼近，安庆地区风速不断增加，台风登陆之后，安庆地区风速明显下降，6h之后快速上升，达到峰值，在18h之后，又有一次急剧的下降趋势。一般来说，台风登陆前强度不断增强，在临近登陆时大风圈的影响范围较大，对内陆地区的风速影响也较大，一旦登陆进入内地，强度会迅速减小，对内陆地区的风速影響就会显著减小，随着台风环流继续向内陆地区移动，其形成的低压环流逐渐靠近，内陆地区的风速又会随之靠近而增强，在18h之后，台风系统就因能量得不到有效补充逐渐减弱衰退，其造成的大风影响也会急剧减小。

5台风对安庆地区降水的影响

5.1关键区的设定

台风降水是极其复杂的，台风对某一地区降水的影响主要是与台风低压路径和其它系统配合有关，只有当台风低压环流影响到某一区域时产生的降水才可以说是台风低压直接降水。对于安庆地区，设对其降水有较大影响的关键区域为≥28°N且≤119°E，也就是说，当在闽浙沪登陆的台风减弱为低压后，只有当其低压中心进上述区域后，安庆直接受台风低压影响，台风降水会明显。台风进入内陆后减弱非常之快，但其低压在地面图上还是比较明显，按此低压中心定义标准，统计18年内在闽浙沪沪登陆的50个台风，有28个进入关键区，占比56%，没进入影响关键区的有22个，占比44%。统计每个台风过程中安庆地区的降水情况，结果是：28个进入关键区的台风低压中有13个出现了暴雨，共产生48个站次的暴雨;22个没有进入关键区的台风低压中有2个出现暴雨且共计5个站次，上述结果说明了关键区的划分是合理的（图2）。

5.2台风登陆时间与安庆地区最大小时降水发生时间关系

与统计台风登陆与安庆极大风速出现时间关系类似，本文整理了台风登陆时间24h至登陆后72h之间的安庆8个国家站点小时降水值资料，统计每次台风过程中该时段内最大的小时降水值，并计算最大的小时降水发生时间与台风登录时间之间的差值，统计出50次台风过程中最大小时降水出现时间落在各个区间内的频次，以每6h间隔作为一时间统计单位进行分布，分布结果见图3。

从图13中可见，每次台风过程中，相比于极大风速，最大小时降水出现时间在各时段内变化相对较小，最大小时降水出现在台风登陆后6～12h内的概率最高，为14.29%，其次为登陆后12～18h，为12.24%，登陆后18～24h概率排第三，为10.20%，台风登陆24h之后最大小时降水出现频次急剧下降，随后又继续上升，呈波浪状起伏特征，在登陆后36～42h和60～66h分别有两次小波峰。由此可以看出，与极大风速不同，台风过程中的最大小时降水随着台风的逼近逐渐增大，在登陆后6～12h之间达到峰值，随后下降，又出现登陆后36～42h和60～66h两次峰值。

经过统计分析可以看出，安庆地区受台风系统影响形成降水时，低层一般有两种形势，一种是位于台风环流西北侧或北侧的东风系统影响下，登陆后6～12h之间的峰值大部分就是这种形势下发生的降水，另一种是位于台风环流东侧或东北侧的西南风系统影响下，此种形势发生在台风环流进入内陆较长时间之后，登陆后36～42h和60～66h的两次峰值就是处于此种形势下发生的降水。

另外统计在台风登陆后各时段内的最大小时降水平均值，发现登陆后O～24h的最大小时降水平均值为15.6mm，登陆后24～48h之间平均值为25.4mm，登陆后48～72h之间平均值为25.1mm。由此可以看出，东风系统形势下发生的降水较多，而在西南风系统形势下的降水虽然个数少，但是降水量级更大，极端性更强。发生这种情况的原因就是西南分系统下，台风环流易与副高外围西南急流相结合，水汽条件和能量条件都较好，当此时有冷空气侵入时，形成强降水的可能性就会大大增加，本文随后将对比分析的两个台风暴雨个例分别是这两种形势下的强降水。

6安庆地区台风暴雨天气形势特征

台风进入内地很快就减弱为低压，台风低压在进入关键区后其天气形势可概略为两种类型：第一类为副高偏弱型（图4a），主要天气系统副热带高压偏弱，台风低压进入到长江流域后也分为两种情况。一是北方无明显低值系统进入长江流域，台风沿副高边缘的西南气流向东北方向移动。二是北方有明显低值系统进入长江流域，与台风低压合并，后者往往会使台风低压影响时间较长，降水加强。第二类副高偏强型（图4b），副热带高压偏强，台风低压进入长江流域后，受副高阻挡，不能继续向北移动，在副高外围偏东气流引导下，台风低压向偏西方向移动。

按上述分类原则，把进入关键区的32个台风分类统计，得出强副高型有11个，其中2个有暴雨，弱副高型21个，其中11个有暴雨。台风低压进入关键区不论强副高型还是弱副高型，对安庆的影响时间长短不一，降水量差异大。按副高类型分类，11个强副高型共出现中雨21d，平均为1.9d，21个弱副高型共出现中雨48d，平均为2.3d，强副高型降水影响时间短于弱副高型。按有无暴雨分类，13个有暴雨共出现中雨降水日有30d，平均为2.3d，19个无暴雨共出现中雨降水日有29d，平均为1.5d，有暴雨时台风低压影响时间较长。

7两个台风暴雨过程对比分析

7.1暴雨实况

0513号台风“泰利”和0808号台风“风凰”在福建沿海登陆后，减弱低压系统分别导致安徽大别山区和皖东产生了特大暴雨。台风“泰利”带来的强降水主要发生在江西北部的庐山地区和安徽的大別山区，其中2005年9月3日岳西日降水量达493.1mm，创历史最高记录，金寨、霍山等地48h的降水量均在300mm以上。

“风凰”台风低压进入安徽省境内后于2008年7月31日20时至8月2日10时，造成了皖东巢湖出现了特大暴雨，8月1日含山日降水量达409.3mm。

7.2台风低压路径和天气形势

2005年13号台风“泰利”于2005年9月1日14时在福建莆田平海镇登陆后沿西北方向进入江西境内，9月2日14时减弱的台风低压到达江西北部修水一带后停滞少动，直到9月3日20时随冷空气南压填塞，在江西北部停滞时间在30h以上，大别山区主要是受台风外围倒槽影响。

2008年08号台风“风凰”于2008年7月28日22时在福建福清市东瀚镇登陆，7月30日20时台风低压进入安徽宿松境内后，台风低压在大别区一带维持，造成安庆市6个站次暴雨，其中安庆本站7月31日和8月1日连续两天暴雨。7月31日14时台风低压在安徽淮北开始加快向东北方向移动，8月1日02时到达渤海湾，进入东北后低压不断加深，并缓慢继续向东北移动。“泰利”只有其倒槽伸展到安徽省，“风凰”是其低压中心经过安徽省。