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一次双台风特大暴雨过程的影响机制分析
来源:互联网 chen | 范多多 彭云 娄寻 浙江省气象台
【分  类】 农业与自然
【关 键 词】 双台风特大暴雨;影响机制;双台风偏东急流;中小尺度对流。
【来  源】 互联网
【收  录】 中文学术期刊网
正文:

  The influencing mechanism analyses

  on extraordinary torrential rain initiated by binary typhoons

  Abstract: Under the co-influencing of land falling typhoon “Fitow”(number 1323) and typhoon “Danas”(number 1324),which moved north over the sea of East of 127°E, Zhejiang Province suffered from extraordinary torrential rain with the first historical typhoon precipitation strength and extraordinary precipitation distribution. The strongest precipitation is located in the north part,not in the near part of land falling site. Especially when “Fitow”decreased and died, the torrential rain continued in the north part of Zhejiang province. Its cause of formation has been studied by use of NCEP1°×1°reanalysis data and non-conventionalmeteorologicaldatasuch as Doppler Radar.It has been found that the binary typhoon east jet between “Fitow”and “Danas”led to the enhance and continuity of low-level convergence, water vapor transfer and forcing ascending motion in Zhejiang province, which gave rise to the strong development of small and medium scale convection and led to the extraordinary rainstorm in Zhejiang province with 14 counties’precipitations breaking their record extremes.

  Key words: binary typhoons extraordinary torrential rain ; influencing mechanism; binary typhoon east jet; small and medium scale convection.

  0 引言

  有关双台风的路径相互影响已有大量研究,最主要的影响因子是双台风间距【1-2】。但关于双台风降水的影响机制,研究较少。徐洪雄等【3】通过对“天鹅”与“莫拉克”双台风作用的分析,表明该双台风整层水汽存在显著的“输送通道”结构,是“莫拉克”台风引发特大暴雨的重要水汽源。漆梁波等【4】通过对双台风形势下上海地区一次暴雨过程的成因分析,发现这次暴雨是由其中一个台风左后侧的偏北气流与另一个台风的东南气流相结合所致。范爱芬等【5】通过“达维”对“苏拉”的影响分析,发现“达维”的近距离存在,改变了“苏拉”的水汽输送、强度变化和结构特征,使“苏拉”的降雨强度和分布特征与无双台风影响的相似路径台风出现明显差异。吕梅等【6】发现2004年“艾利”加强为台风初期,双台风东偏南气流的输送导致其北侧出现水汽大值中心,“艾利”的降水开始加大。本次双台风影响期间,“菲特”与“丹娜丝”相距1160公里以上,且“丹娜丝”离浙江沿海500公里以外,数值模式没有预报出“丹娜丝”对浙江的强降水影响;对“菲特”的强降水落区预报则位于登陆点附近的东南沿海地区,这给浙江的台风降雨业务预报带来了严重影响。本文旨在通过双台风“菲特”和“丹娜丝”共同作用给浙江造成的破历史记录的特大暴雨过程分析,从预报角度出发,搞清双台风引发异常强降水的主要影响机制。

  1、双台风概况及其降水的时空分布特征

  1323号热带风暴“菲特”于9月30日20时(全文为北京时)在菲律宾以东洋面上生成后,先偏北,后转为西北偏西方向移动,强度逐渐加强。7日1时15分登陆福鼎沙埕镇时,中心气压955百帕,近中心最大风力42米/秒(16级)。登陆后转为西到西南方向移动, 7日09时减弱为热带低压。在“菲特”登陆及西行减弱过程中,“丹娜丝”向西北方向移动,距“菲特”1160公里以上。“丹娜丝”8日02至08时,位置最西,达127°E,偏北移动,08时起转向东北(图1a)。受登陆台风“菲特”和海上转向台风“丹娜丝”的共同影响,浙江出现了历史罕见的特大暴雨(图1b)。其中浙北14个县(市、区)过程雨量破当地台风过程雨量极值。全省874.25万人受灾,因灾死亡7人,失踪4人;直接经济损失275.58亿元。

  本次双台风降水的时空分布有三个特点。一是降水分布异常,强降水位于登陆台风“菲特”中心以北,且靠近台风中心附近不是最大雨量中心。浙江北部地区的降雨量超过了登陆点附近的东南沿海地区,过程最大雨量中心位于宁波地区。二是降雨量异常偏大,300mm以上降水区域达22594平方公里,500mm以上达1431平方公里,过程最大降水量出现在湖州天荒坪,达1056.4mm。三是阶段性、局地性明显,强降雨在特定地区持续出现。300mm以上降水区域有99.8%位于登陆点以北的浙江省境内,400mm以上降水区域则全部位于浙江省内,特大暴雨落区由东南沿海地区向北向西逐渐推进,并在浙北地区持续(见图3)。

  (a)(b)

  图1“菲特”和“丹娜丝”双台风路径(a)及5日20时-9日08时过程雨量(b)(单位:毫米)

  Fig.1 Binary typhoon tracks of “Fitow”and “Danas”(a); Total rainfall from 20 on 5thto 08 on 9thunit:mm)

  2 双台风偏东急流是引发异常强降水的主要影响机制

  2.1 双台风偏东急流引发强大的水汽输送

  历史上数次特大暴雨过程均与台风外围偏东急流的水汽输送紧密相关【7-9】。“菲特”是在副热带高压加强西伸过程中西行登陆的。“菲特”和其东侧的“丹娜丝”在副高南侧,构造出了东西长度超过2000公里、南北宽度超过500公里、垂直方向一直伸展至850和700百帕的强大、深厚偏东急流。该偏东气急流引发了强大的水汽和能量输送(图2a),使 “菲特”强度强,范围大,强台风持续时间达57小时,直至登陆,有利于其登陆前后引发特大暴雨。“菲特”登陆后虽快速减弱,但其与“丹娜丝”构建的偏东急流持续并随“丹娜丝”的北上而北抬,携带充沛的水汽和能量稳定向北推进(见图2b),致使浙北地区出现罕见台风异常强降水。850百帕偏东风速6日夜里到7日早晨持续超过20m/s;7日下午到8日上午东经125度以西,为14-18m/s,125以东仍持续超过20m/s。浙江的特大暴雨过程分为四个阶段,由图3、图4可知,这四个阶段的特大暴雨过程均与双台风偏东急流和水汽输送的加强和北抬相对应。

  (a) 4日20时-7日02时 (b) 7日02时-8日20时

  图2 “菲特”登陆前(a)(4日20时-7日02时)和登陆后(b)(7日02时-8日20时)

  500HPA平均高度,850HPA平均风场和1000-300HPA平均水汽总通量

  (高度,实线,单位:10gpm; 水汽通量,阴影,单位:g/(cm*hpa*s))

  Fig3. Average geopotential height at 500HPA, average winds at 850HPA and average vapor flux from 1000 to 300HPA

  before(a) and after(b) Fitow’s land falling (height,solid line,unit:10gpm;vapor flux,shade,unit:g/(cm*hpa*s))

  (a) (b) (c) (d)

  图3四次阶段性特大暴雨过程雨量分布(6日22时-7日01时(a) 7日01-12时(b) 7日14-20时(c) 7日20时-8日08时(d))(单位:毫米)

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