2020年西北太平洋和南海台风活动概述

2021-04-15 12:59周冠博董林王海平刘达
海洋气象学报 2021年1期
关键词:热带风暴降水量台风

周冠博,董林,王海平,刘达

(国家气象中心,北京 100081)

引言

中国是世界上受台风灾害影响最严重的国家之一[1],台风带来的狂风、暴雨、巨浪和风暴潮等灾害以及间接引起的洪涝、山体滑坡和泥石流等次生灾害对我国造成的直接经济损失高达每年370亿元人民币[2]。因此,聚焦气象防灾减灾的发力点,研究影响我国台风活动的变化规律对台风预报和防台减灾工作具有十分重要的意义。为了了解历史台风个例和灾害详情,中央气象台每年均会对当年的台风活动特征进行回顾和总结[3-5],通过统计当年台风的生成、活动、登陆以及台风的风雨影响等特征,为预报员积累预报经验、提升预报水平和完善预报服务提供了重要参考和依据。

2020年台风季开始时间较晚。研究表明,ENSO对西北太平洋和南海台风活动的影响非常明显[6-7], 2019年11月开始,赤道中东太平洋形成了一次弱“厄尔尼诺”事件,至2020年5月“厄尔尼诺”事件趋于结束[8]。同时,海温也与台风生成的频数有很大的关系[9-10],2020年春夏季北印度洋海温持续偏高,致使春夏季西太平洋副热带高压(简称“副高”,下同)异常偏强,7月副高脊线显著偏南,另外,南半球马斯克林冷高压异常偏弱,南半球冷空气活动偏弱,导致索马里急流强度异常偏弱,这样使得越赤道气流也异常偏弱,北半球低纬西风异常偏弱,南海季风也异常偏弱。由于北半球副热带高压异常导致其南侧广阔西太平洋和南海海域为强劲的偏东风所控制,赤道辐合带和季风槽难以形成,南海及菲律宾以东热带洋面对流云团活动也较常年同期偏弱,缺乏孕育台风活动的胚胎。与此同时,大气低频信号也较弱,6—7月M-J振荡(Madden-Julian oscillation)持续位于1—3位相,也不利于西北太平洋及南海台风的生成,特别是7月竟无台风生成。进入8月以后,副高北抬,南半球冷空气活动增强,越赤道气流随之增强,气流越过赤道与副高南侧的偏东气流汇合形成季风槽,台风趋于活跃,台风生成个数开始明显偏多,尤其是10月,台风生成数为7个,与1992年并列成为1949年以来10月生成台风最多的年份。2020年台风活动特点也非常突出:连续出现近海快速加强、连续北上影响东北地区、连续西移进入我国南海等,这些特点都与大尺度气候背景的异常密切相关[11-17]。

本文利用中央气象台台风实时业务定位资料、地面气象观测站的降水和大风观测资料、FY-4A气象卫星观测资料以及水文和民政部门提供的灾害统计数据等,对2020年西北太平洋和南海台风活动的主要特征进行分析概述,为台风业务预报和研究提供参考。

1 2020年台风活动特征

1.1 偏少的生成总数与偏弱的极值强度

2020年西北太平洋及南海全年共有23个台风(包括热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风)生成(图1a,表1),较多年平均值(27.0个)偏少4.0个;年平均极值强度为35.6 m·s-1(12级),较多年平均值40.1 m·s-1(13级)低4.5 m·s-1。有5个台风在我国沿海登陆(图1b),分别为2002号热带风暴“鹦鹉”(NURI)、2004号台风“黑格比”(HAGUPIT)、2006号热带风暴“米克拉”(MEKKHALA)、2007号台风“海高斯”(HIGOS)和2016号强热带风暴“浪卡”(NANGKA)。

图1 2020年西北太平洋和南海生成(a)及登陆中国(b)的台风路径图Fig.1 Tracks of typhoons generated over western North Pacific and the South China Sea (a) and tracks of those that make landfall over coastal areas of China (b) in 2020

表1 2020年西北太平洋和南海台风纪要表(时间:北京时)

1.2 明显偏西的台风生成源地

2020年23个台风的平均生成位置(16.9°N,127.0°E)较常年平均生成位置(16.1°N,136.5°E)偏西约9.5经度,其中120°E以西有9个台风生成,较常年偏多4.4个;150°E以东仅有1个台风生成,较常年偏少4.5个。此外,本年度有7个台风在20°N 以北海域生成,也较为少见。可见2020年台风生成位置较常年明显偏西偏北(图2a)。

图2 1949—2020年西北太平洋和南海台风生成源地密度(等值线,单位:个·π-1R-2,R=250 km)分布与2020年台风生成位置(红色台风符号)合成图(a)和2020年逐月台风生成数(蓝色柱)与多年逐月平均(红色柱)比较(b)Fig.2 Density distribution (isoline, units: incident·π-1R-2, R=250 km) of typhoon formation over western North Pacific and the South China Sea from 1949 to 2020 and formation positions (red typhoon symbol) of typhoons in 2020 (a) and monthly number (b; blue bar for 2020, red bar for monthly average from 1949 to 2020) of typhoon formation

1.3 春夏季偏少、秋季明显偏多的生成个数

2020年台风季开始时间明显偏晚,5月和6月分别仅有一个台风生成,而7月甚至没有台风生成,较常年7月同期平均偏少4.1个,是1949年以来历史上首次7月“空台”,7月之前台风生成数较常年同期平均值明显偏少(图2b);8月和10月台风生成个数较常年同期明显偏多,尤其是10月,台风生成数为7个,较常年平均(3.8个)偏多了3.2个,与1992年并列成为1949年以来10月生成台风最多的年份(图2b)。

1.4 个数偏少、强度整体偏弱的登陆台风

2020年共有5个台风、5次登陆我国沿海(表2),其中广东2次、福建1次、浙江1次、海南1次,登陆中国的台风个数较多年平均值(7.0个)偏少2.0个,频次比多年平均值偏少(图3a)。由登陆地点的分布(图3b)来看,2020年除了登陆浙江台风数较常年略偏多外,登陆其他省份的台风数均较常年偏少。登陆我国最早的是第2号台风“鹦鹉”,于6月14日08:50在广东省阳江市沿海登陆,最晚的是第16号台风“浪卡”,于10月13日19:20在海南琼海沿海登陆。登陆台风整体强度偏弱,5个登陆台风登陆时的强度平均值为30.8 m·s-1,弱于多年平均登陆台风强度(32.6 m·s-1)。可见,2020年登陆台风个数偏少、登陆强度整体偏弱。

图3 1949—2020年西北太平洋和南海逐年登陆中国台风频数变化曲线(a)和多年(1949—2020年)平均与2020年登陆台风在中国各省市区的分布对比(b)Fig.3 Curve (a) of annual frequency of typhoons landing over China from western North Pacific and the South China Sea from 1949 to 2020 and comparison (b) of provincial distribution of typhoons making landfall in China between 2020 and period from 1949 to 2020

表2 2020年登陆我国的台风一览表

图4 台风“鹦鹉”路径图(a)、6月14日08时FY-4A卫星可见光云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,6月13日20时—15日08时,填色,单位:mm)Fig.4 Track (a) of Typhoon NURI, FY-4A visible cloud imagery (b) at 08:00 BST 14, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 20:00 BST 13 to 08:00 BST 15 June

1.5 台风灾害影响重

2020年登陆我国的台风有5个,分别是2002号台风“鹦鹉”、2004号台风“黑格比”、 2006号台风“米克拉”、2007号台风“海高斯”和2016号台风“浪卡”。另外,8月下旬至9月上旬,还有3个台风连续影响我国东北地区,分别是2008号台风“巴威”、2009号台风“美莎克”和2010号台风“海神”。据不完全统计,台风灾害共造成11个省(自治区)1 059.9 万人次受灾,8人死亡,55.9万人次紧急转移安置;8 100余间房屋倒塌,5.9万间不同程度损坏;农作物受灾面积385.86万hm2,其中绝收16.97万hm2。台风降水共造成浙江、辽宁、吉林、黑龙江等省共106条河流发生超警以上洪水,其中松花江流域发生流域性较大洪水,松花江肇源及富锦江段等21条河流超保,松花江支流岔林河、呼兰河支流通肯河、牡丹江支流横道河子等5条河流超历史,图们江布尔哈通河支流朝阳河发生超100年一遇特大洪水。

2020年8月下旬至9月上旬,第8号台风“巴威”、第9号台风“美莎克”和第10号台风“海神”3个台风先后北上影响东北地区,为1949年以来东北地区受台风影响最多的年份。3个台风间隔时间短、影响区域高度重叠。受台风及外围云系影响,东北地区半个月内平均降水量达170.1 mm,较常年同期偏多3倍,8月26日—9月9日,松辽流域累计降水量167 mm,较常年同期偏多3.3倍,为1949年以来同期最多,其中松花江、辽河流域累计面雨量分别为182 mm、121 mm,较常年同期分别偏多3.8倍、1.9倍,均为1949年以来最多。嫩江、松花江、黑龙江等主要江河超警。据统计,3次台风灾害共造成内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东5省(自治区)839.6万人次受灾,12.4万人次紧急转移安置;3 600余间房屋倒塌,4.9万间不同程度损坏。此外,第4号台风“黑格比”登陆浙江,具有移动快、发展快、能量大、破坏力强等特点,共造成5人死亡。

2 对我国造成显著影响的台风概况

2020年共有8个台风影响我国,除了5个登陆我国大陆地区,还有3个台风连续移入我国东北地区。以下对这些台风作简要概述。

2.1 2002号热带风暴“鹦鹉”

2002号热带风暴“鹦鹉”(NURI,图4)于6月12日20时生成,14日08:50前后在广东省阳江市海陵岛沿海登陆(9级,23 m·s-1,990 hPa),随后“鹦鹉”继续向西北方向移动并移入广西境内,于14日17时在广西省玉林市境内减弱为热带低压,14日20时中央气象台对其停止编号。

受“鹦鹉”影响,6月13日20时—15日08时,广东西南部、广西中部和南部、海南岛等地的部分地区累计降雨量有50~80 mm,广西来宾和防城港、海南临高和儋州等局地降雨量达100~166 mm,此次降水导致广东、广西、海南等沿海中小河流出现了涨水过程,但没有超过警戒水位。另外,受“鹦鹉”影响,广东沿海和珠江三角洲、海南岛沿海、广西南部沿海等地的部分地区阵风有7~9级,广东省江门市台山岛最大阵风达32.9 m·s-1(12级)。

2.2 2004号台风“黑格比”

2004号热带风暴“黑格比”(HAGUPIT,图5)于8月1日20时在台湾岛以东洋面生成,生成后向西北方向移动,3日05时加强为强热带风暴级,14时加强为台风级;4日03:30前后在浙江乐清沿海登陆(13级,38 m·s-1,970 hPa)。登陆后“黑格比”继续北上,于5日05时在江苏境内减弱为热带低压并进入黄海西部海面,之后再次加强为热带风暴,5日23时又减弱为热带低压;6日03时前后在朝鲜黄海南道一带沿海登陆,之后变性为温带气旋,6日05时中央气象台对其停止编号。

受“黑格比”影响,8月3日08时—5日08时,浙江中东部、上海累计降雨量为100~280 mm,浙江温州、台州、金华、丽水、嘉兴等地部分地区300~350 mm,温州永嘉和乐清局地400~552 mm。受“黑格比”带来的降雨影响,浙江瓯江、椒江、金华江、甬江等20条河流发生超警以上洪水,其中24站超过保证水位,杭嘉湖区平湖站最高水位列有实测记录以来第4位。另外,浙江东部、上海南部、江苏东南部出现8~10级阵风,浙江东南部沿海11~13级,个别海岛阵风达15~17级,最大风速出现在浙江洞头虎头屿(59.8 m·s-1,17级)。

图5 台风“黑格比”路径图(a)、8月4日02时FY-4A卫星红外云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,8月3日08时—5日08时,填色,单位:mm)Fig.5 Track (a) of Typhoon HAGUPIT, FY-4A infrared cloud imagery (b) at 02:00 BST 4, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 08:00 BST 3 to 08:00 BST 5 August

2.3 2006号台风“米克拉”

2006热带风暴“米克拉”(MEKKHALA,图6)于8月10日11时在南海北部海面上生成,生成后在副高西侧偏南风引导下向偏北方向移动,8月10日17时加强为强热带风暴级,11日06时加强为台风级,11日早晨07:30前后以其极值强度(33 m·s-1,980 hPa)在福建省漳浦县沿海登陆,登陆后“米克拉”转向北偏西方向移动,强度逐渐减弱,11日17时中央气象台对其停止编号。

受 “米克拉”影响,8月10日08时—11日14时,华南及福建形成大到暴雨,累计降水量大于100、50 mm的暴雨笼罩面积分别为1.96万、17.85万km2;各省份(市)累计面平均降水量,广东53 mm(阳江98 mm)、广西44 mm(防城港124 mm)、海南50 mm(三亚106 mm)、福建32 mm(漳州90 mm),过程累计最大点降水量广西防城港滩散圩359 mm、广东茂名利垌244 mm、福建漳州欧寮221 mm。受“米克拉”带来降水的影响,福建、广东、广西、海南等地沿海中小河流出现了涨水过程,福建省2条中小河流发生小幅警戒洪水。

图6 台风“米克拉”路径图(a)、8月11日08时FY-4A卫星可见光云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,8月10日08时—11日14时,填色,单位:mm)Fig.6 Track (a) of Typhoon MEKKHALA, FY-4A visible cloud imagery (b) at 08:00 BST 11, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 08:00 BST 10 to 14:00 BST 11 August

2.4 2007号台风“海高斯”

2007号热带风暴“海高斯”(HIGOS,图7)于8月18日08时在南海东北部海面生成,之后向西偏北方向移动,18日20时在广东中部近海海面加强为台风级,19日06时前后在广东省珠海金湾区沿海登陆(12级,35 m·s-1,970 hPa)。登陆后继续向西北方向移动,穿过广东西南部,19日17:30前后移入广西东部并减弱为热带低压,19日23时中央气象台对其停止编号。

受“海高斯”影响,8月18日08时—20日08时,暴雨到大暴雨区主要位于广东南部、珠江三角洲及广西东北部,并出现7~10级阵风,广东珠江口沿海局地11~15级,广东西江石油平台最大阵风46.8 m·s-1(15级)。

图7 台风“海高斯”路径图(a)、8月19日05时 FY-4A卫星红外云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,8月18日08时—20日08时,填色,单位:mm)Fig.7 Track (a) of Typhoon HIGOS, FY-4A infrared cloud imagery (b) at 05:00 BST 19, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 08:00 BST 18 to 08:00 BST 20 August

2.5 2008号强台风“巴威”

2008号热带风暴“巴威”(BAVI,图8)于8月22日08时在台湾以东洋面上生成,之后向北偏东方向移动,25日11时在东海加强为强台风级,之后向偏北方向移动,进入黄海北部海面后强度缓慢减弱,27日08:30前后在中朝交界附近的朝鲜平安北道沿海登陆(12级,35 m·s-1,970 hPa),于11时前后以强热带风暴级进入我国辽宁省丹东市境内,强度继续减弱,14时进入吉林省,17时在吉林省辽源市境内减弱为热带低压,中央气象台27日20时中央气象台对其停止编号。

受“巴威”影响,8月26日08时—28日06时,江苏中北部、山东半岛西部、辽宁中东部、吉林大部、黑龙江东部和南部等地出现大到暴雨,山东半岛和辽东半岛部分地区以及黑龙江东部局地大暴雨。上述大部地区累计降雨量40~100 mm,山东半岛和辽东半岛的部分地区为120~200 mm,山东青岛即墨局地达250~342 mm,黑龙江鸡东县局地138 mm;江苏沿海、山东半岛沿海、辽东半岛沿海出现7~9级大风,阵风10~12级。

图8 台风“巴威”路径图(a)、8月25日14时FY-4A卫星可见光云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,8月26日08时—28日06时,填色,单位:mm)Fig.8 Track (a) of Typhoon BAVI, FY-4A visible cloud imagery (b) at 14:00 BST 25, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 08:00 BST 26 to 06:00 BST 28 August

2.6 2009号超强台风“美莎克”

2009号热带风暴“美莎克”(MAYSAK,图9)于8月28日17时在菲律宾以东洋面上生成,生成后向西南方向移动,29日开始向偏北方向移动,9月1日05时加强为2020年第一个超强台风。随后“美莎克”转向北偏东方向移动,强度开始减弱,3日01:30前后在韩国庆尚南道釜山沿海登陆(14级,42 m·s-1,950 hPa),3日13:40前后进入我国吉林延边州和龙市(8级,20 m·s-1),并开始转向西北方向移动,于3日20时前后进入黑龙江五常市境内(8级,18 m·s-1)后逐渐变性为温带气旋,4日11时前后进入内蒙古呼伦贝尔市,中央气象台4日17时对其停止编号。

受“美莎克”影响,9月2日20时—4日17时,吉林中东部、黑龙江南部部分地区超过100 mm,其中吉林省吉林市磐石最大降雨量222 mm、延边龙井市198 mm,黑龙江牡丹江海林市171 mm、齐齐哈尔龙江县153 mm;其间,吉林、黑龙江有49个国家级气象观测站的日降雨量突破当地9月历史极值,其中有2个站突破建站以来历史极值。

图9 台风“美莎克”路径图(a)、9月3日11时FY-4A卫星可见光云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,9月2日20时—4日17时,填色,单位:mm)Fig.9 Track (a) of Typhoon MAYSAK, FY-4A visible cloud imagery (b) at 11:00 BST 3, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 20:00 BST 2 to 17:00 BST 4 September

2.7 2010号超强台风“海神”

2010号热带风暴“海神”(HAISHEN,图10)于9月1日20时在西北太平洋洋面上生成,生成后强度持续加强并向西北方向移动,4日05时加强为超强台风级,并向西北转北偏西方向移动,6日11时减弱为强台风级,7日07:30前后以台风级在韩国南部沿海登陆(13级,40 m· s-1,955 hPa),8日02时前后由朝鲜东北部移入我国吉林省和龙市境内(8级,20 m·s-1),8日08时在吉林省敦化市境内中央气象台对其停止编号。

受“海神”影响,9月7日05时—9日10时,黑龙江中东部、吉林、辽宁东部等地过程累计降雨量50~150 mm,吉林珲春市圈河口岸降雨量为168 mm,黑龙江牡丹江市绥芬河152 mm;有14个国家级气象观测站降雨量突破9月极值,黑龙江绥芬河日雨量突破历史极值;上述地区伴有8~9级阵风,黑龙江牡丹江市东宁最大风速27.8 m·s-1。

图10 台风“海神”路径图(a)、9月7日23时 FY-4A卫星红外云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,9月7日05时—9日10时,填色,单位:mm)Fig.10 Track (a) of Typhoon HAISHEN, FY-4A infrared cloud imagery (b) at 23:00 BST 7, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 05:00 BST 7 to 10:00 BST 9 September

2.8 2016号强热带风暴“浪卡”

2016号热带风暴“浪卡”(NANGKA,图11)于10月12日08时在南海中部偏东海域生成,之后继续向西偏北方向移动,13日11时在南海西北部海域加强为强热带风暴级,13日20时前后在海南省琼海市沿海登陆(10级,25 m·s-1,988 hPa),登陆后强度减弱,14日00:30前后以热带风暴级由海南岛移入北部湾海面,14日18:20前后在越南清化沿海再次登陆(8级,18 m·s-1,998 hPa),之后其强度继续减弱,中央气象台14日23时对其停止编号。

受“浪卡”影响,10月12日08时—15日08时,海南岛东部和北部、广东西南部、广西东南部出现6~8级阵风,沿海部分岛屿及海南东部和北部、广东湛江等局地9~11级,海南七洲列岛最大风速30.4 m·s-1(11级);海南东部、广东西南部、广西中部和南部等地部分地区累计降雨量100~200 mm,海南海口和琼海、广东湛江和茂名、广西防城港等局地250~320 mm,广东茂名沿海局地346 mm。受“浪卡”带来的强降雨影响,广西左江支流明江、公安河、思州河,右江支流渌水江,桂南沿海北仑河等5条中小河流发生超警洪水,超警幅度0.36~1.15 m。

图11 台风“浪卡”路径图(a)、10月13日17时 FY-4A卫星可见光云图(b)和累计降水量实况图(c;降水量,10月12日08时—15日08时,填色,单位:mm)Fig.11 Track (a) of Typhoon NANGKA, FY-4A visible cloud imagery (b) at 17:00 BST 13, and accumulated precipitation (c; precipitation in colored area, units: mm) from 08:00 BST 12 to 08:00 BST 15 October

3 结论与讨论

利用中央气象台台风路径与强度业务实时资料、地面气象观测资料、FY-4A卫星资料以及水文和民政部门提供的灾害统计数据,对 2020 年西北太平洋和南海台风活动特点进行了回顾和概述,得出以下主要结论:

1)2020年度西北太平洋及南海共生成台风23个,生成总数较常年偏少,登陆个数较常年偏少,极值强度偏弱。

2)台风季开始时间较常年偏晚,7月 “空台”,是1949年以来历史首次;8月台风开始活跃,出现多个近海快速增强台风;8月下旬至9月上旬,三个台风连续北上影响我国的东北地区,历史罕见;10月多个台风连续进入我国南海海域,先后影响我国或中南半岛,与1992年并列成为1949年以来10月生成台风最多的年份。

3)台风生成源地较常年略偏西偏北,除了登陆浙江台风数较常年略偏多外,登陆其他省份台风数均较常年偏少。

4)2020年共有5个台风、5次登陆我国沿海,其中广东2次、福建1次、浙江1次、海南1次,登陆台风个数偏少、登陆强度整体偏弱。

5)台风灾害影响重,雨水情呈现的主要特点有:北上台风多,降水总量大;超警河流多,部分量级大;暴雨洪涝及次生灾害影响重。

本文针对2020年西北太平洋和南海台风活动的主要特征和风雨影响进行了系统的回顾和概述,尚未对2020年台风预报业务中遇到的难点问题(比如近海快速加强的预报问题、北上台风的登陆点及陆上强度维持的预报问题、双台风相互作用阶段的路径和强度的预报问题等)开展细致的分析,下一步的工作将开展数值模拟和诊断分析,对上述预报难点问题进行深入的探讨和研究。

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