台风“山竹”对湖南的风雨影响分析

肖诗尧　李志强　黄卓禹

摘   要：根據micaps实况资料、湖南省气象局内网资料、多普勒雷达资料，以天气学原理为指导，对2018年第22号台风“山竹”对湖南的风雨影响进行了分析，通过观察强降水落区与台风降水总体分布之间的差异和大风天气产生的天气背景，发现湖南不同的地形对台风外围云系的降水有着截然不同的影响，台风如果受到副高的压迫，那么台风与副高之间容易出现大范围的大风天气。

关键词：台风  强降水  大风  地形  副高

中图分类号：P4                                       文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）07（a）-0130-06

台风是一种影响严重的自然灾害，中国每年大约有8次台风登陆，造成400余人死亡，逾260亿人民币的经济损失[1]，而且随着经济的发展，台风带来的损失愈发严重。湖南是受台风影响最严重的3个内陆省份之一，台风和台风低压入境频次数仅次于江西省[2]，湖南受台风及台风低压影响时极易出现暴雨和大风灾害，给人民生命及财产安全带来重大威胁。然而每当台风给湖南造成降水影响的时候往往不是简单的表现为离台风中心近降水就更多，在一些远离台风中心的区域也会出现强降水，另一些靠近台风中心的区域降水反而偏弱，如果不搞清楚这些问题，就会降低气象服务的质量，尤其是气象决策服务，而且“山竹”对湖南省造成的全省性大风也超过了预计，本文通过对台风“山竹”对湖南造成的风雨影响进行分析，找出了此次台风过程中湖南省强降水出现的范围特点及全省性大风天气出现的成因，为今后预防台风灾害工作的有效开展提供依据。

1  天气实况

台风“山竹”于2018年9月16日下午5时前后在广东江门市台山沿海登陆，登陆时中心气压957hPa左右，附近最大风速达45m/s，并向西北方向移动，17日下午在广西西部减弱为热带低压，此后继续向西偏北方向移动，强度进一步减弱，17时以后很难确定其环流中心，中央气象台17日晚上8时停止对其编号。

台风“山竹”对湖南的影响主要表现为大风及强降水。湖南受“山竹”影响主要是在其登陆后，不仅出现了大范围的大风天气，而且有多地出现暴雨，永州出现大暴雨，此次过程的暴雨大部分出现在湖南省湘西和湘南靠近台风中心的区域，而大风天气则在湘西北以外都有出现，一直持续到台风消亡。

过程最大降水量出现在永州市南端的蓝山县新寨196.3mm（如图3），最大小时雨强出现在永州市冷水滩区49.5mm。

2  形势背景

这次台风过程的天气形势非常简单，天气系统只有台风和副高。由于西北面没有明显的系统影响，台风在副高的引导下向西北方向移动（如图4），登陆后绕开南岭继续朝西北方向移动直至消失，整个过程中湖南始终位于其东北方向。

整个过程中湖南省的大气层结不利于对流性降水和对流性大风的产生。首先湖南省的不稳定能量普遍太低（如图5）。

其次是没有抬升条件（16日20时郴州市为例如图6），而且存在一定的对流抑制能量，不利于自发性的对流性降水产生，也不利于对流性大风的产生。

3  山竹对湖南造成的降水影响

3.1 过程降水的总体分布

台风“山竹”登陆江门市9h之前其外围云系就进入了湖南省，如图7（a），这些云系带来的降水十分分散，降水量接近于零，几乎没有什么影响。直到台风登陆前1h，湖南省南端才真正开始出现一些区域性的较明显降水。“山竹”的螺旋云带虽然宽广，但是台风中心近端的螺旋云带与远端的螺旋云带带来的降水差异十分显著，24h降水量超过50mm的区域几乎全部集中在台风中心移动的路径上如图 7（b）。

台风登陆后，由于受到地面摩擦的影响，其紧凑的结构逐渐变得分散，其螺旋云带的宽度迅速减小，随着台风的旋转和西移，原本位于台风不同方位的外围云系先后进入湖南，造成了湖南的绝大部分降水，随着台风向西北移动减弱，我省降水也逐渐减弱，17日18时后，只剩下微量降水。

3.2 湖南省强降水分布特点

从第二部分的形势背景分析可以知道，这次过程影响湖南的天气系统比较单一且大气层结不利于对流的生成发展，那么外来云团带来的降水大体应该是上游大于下游，靠近台风中心区域的降水量大于远离台风中心的区域，而从图2降水量实况可以看出，实际出现的降水大体是这样分布，同时也有例外，怀化靠近台风中心降水却特别少，益阳西部、娄底的西南部、邵阳的南部和永州北部出现了较上游更强的降水中心;首先分析怀化，从图8可以看出，怀化地处武陵山脉和雪峰山脉之间，是湘中丘陵向云贵高原的过度地带，雪峰山脉中南段地势较高，降水云团从湘东南向湘西北方向移动，途径雪峰山脉，必将受其影响。

从此次过程雷达图可以看出（如图9），当强降水回波在靠近雪峰山脉后其范围迅速减小，在经过雪峰山脉后强度迅速减弱甚至消失，说明雪峰山脉对台风外围云系有明显的阻挡作用，与此同时由于雪峰山脉北段被资水冲散，逐渐转为低矮的山地和丘陵，不能有效阻挡台风外围云系，所以中雨以上量级的降水一直扩展到了湘西北。

娄底的西南部、益阳西部、邵阳南部和永州北部这几个地区都出现了较上游更强的降水，观察这些地区的地形发现它们刚好都对应着低矮的山地和丘陵，比如邵阳南部的强降水中心刚好对应着越城岭;再以永州北部降水中心为例，（如图10虚线为山区位置）台风外围降水云团正向西西北方向移动，在经过永州城区东南方向的低矮山区时，降水云团在山体迎风坡被迫抬升，上升气流的加强使得云体变得更为旺盛，从而雨强加大，最终使得这些地区及其迎风区的后方形成一个暴雨中心。上述四个地区刚好都对应着低矮的山地，因此可以判定低矮的山地和丘陵对于台风外围云系降水有着促进云体发展从而使降水加强的作用。

4  “山竹”对湖南造成的大风天气

台风引起的我国境内大风主要出现在东南沿海，向内陆急剧减小，引起的大风风速的大值区与登陆地段较为一致[3]，像“山竹”这样引起湖南大范围大风的个例比较少见。由于登岸风和离岸风的差异，一般来说，在台风前进方向的右前方风力最为强大，从整个台风登陆过程来看，各省大风几乎全部出现在台风中心的第1和第4象限，其中湖南正好位于台风“山竹”前进方向的右前方，所以此次过程中湖南是容易出现大风的区域，然而实况中湖南省绝大部分地区都有大风出现，而且其出现范围远远超过台风“山竹”应有的影响力，比如说台风“山竹”登陆广东之前，7级风圈半径就已经减少到250～400km，“山竹”登陆后以400km计算其半径只能覆盖到永州和郴州南部，而湘东北距离台风中心距离一直在600km以上，而且台风登陆后强度减弱非常迅速，所以单独台风“山竹”的影响力很难导致湖南省出现大范围的大风天气。

风就是空气的流动，一个空气团的水平移向，除了受到本身的惯性影响外还受到地形作用和水平气压梯度力的影响，由于没有局地对流性大风的干扰，大风天气的出现只和天气系统产生的作用有關。湖南省的山体多为东北西南走向，且多平原，而这次台风过程中湖南省各地风向基本上都是东北风及偏北风，所以地形对风力风向的影响并不明显;观察各个时次的风力风向发现，在台风“山竹”登陆之前，湘东北的风速已经明显加大，一些地方已经超过12m/s，超过台风“山竹”应有的影响力，从图4可以知道，台风“山竹”登陆前后一直受到副高的压迫，台风周围等压线密集、气压梯度很大，特别在副热带高压一侧气压梯度更大[4]，在气压梯度力作用下湘东北出现了明显的偏北风，而台风向湘西南及湘中输送的东南气流也在气压梯度力的影响下加强转向，出现了大范围的东北大风，台风在登陆后的一段时间与副高之间的地面气压梯度会继续增大，从而使得这段时间内湖南省出现了大面积的大风天气，所以说这次过程中，湖南省大面积的大风天气是由于台风与副高共同作用产生的。

5  结论与讨论

在通过对台风“山竹”对湖南的风雨影响分析后可以得出以下结论：

（1）这次过程中，湖南强降水的落区与地形有着密切关系。湖南省的地势西高东低，不同的山脉或丘陵因其高度的不同对台风外围云系降水有截然不同的影响，较高的山脉可以使降水云团迅速减弱消亡，而较低的山体或丘陵不仅无法有效阻挡降水云团的移动，还会帮助其发展加强。

（2）湖南这次出现全省性的大风与副高的压迫有关。台风在登陆之后，如果受到副高压迫，那么在台风与副高之间容易出现大范围的大风天气。

参考文献

[1] 王军，许世远，石纯，等.基于多源遥感影像的台风灾情动态评估研究进展[J].自然灾害学报，2008，17（3）：22-28.

[2] 陈联寿.西太平洋台风概论[M].北京：科学出版社，1979.

[3] 赵凯，沈树勤，孙燕.登陆台风产生江苏大风的动力学诊断[J].安徽农业科学，2009，37（20）：9553-9557.

[4] 朱乾根，林锦瑞，寿紹文.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2007.