“烟花”台风路径和强度变化分析

“烟花”台风路径和强度变化分析

王倩,徐逸雯,潘林,徐颖

（舟山市气象局 浙江舟山 316000）

摘  要：本文利用自动站观测资料和欧洲中心（ECMWF）提供的大气再分析资料，总结了2016号台风“烟花”的基本情况和对舟山的风雨影响实况，分析了其强度和路径变化的成因，并对降水和大风成因进行了分析。结果表明：（1）副高和西风带系统是决定台风路径的重要因素。“烟花”台风期间，副高位置偏北偏南，导致台风引导气流弱，移动速度缓慢且路径变化十分复杂。（2）由于“烟花”移动速度慢，在海上停留时间长，导致海水上翻，洋面能量供给减弱，“烟花”强度没有达到预期（超强台风）。

关键词：烟花 路径变化 强度分析

前言

舟山市位于浙江省东北部，东临东海、西靠杭州湾。由于其地处南北气候交界处，气象灾害频发，台汛期极易遭到台风影响，平均每年都有1-2个台风影响或登陆舟山，台风所导致的风雨影响严重威胁着市民的生命财产安全，因此对台风路径和强度进行准确预报一直是气象部门工作重点之一。近年来，随着气象自动站、卫星、雷达等观测手段的不断发展，对台风的监测变得更加准确和精细。但由于台风结构复杂，其强度、路径会受到多种因素的共同影响，给台风的预报带来了很大的难度，因此对于台风的路径和强度变化仍需要进一步的研究。本文利用自动站观测资料和欧洲中心（ECMWF）提供的大气再分析资料，总结了2016号台风“烟花”的基本情况和对舟山的风雨影响实况，分析了其强度和路径变化的成因，并对降水成因进行了分析，为以后的台风风雨影响和预报提供了一定的参考。

1 “烟花”风雨实况

“烟花”对舟山的主要影响时段在24-26日。23日受到“烟花”外围云系影响，全市开始出现阵雨天气，24日到26日，全市普降暴雨到大暴雨，局部特大暴雨。

截止到27日16时，全市平均面雨量326.0 毫米，破有气象记录以来影响台风面雨量纪录（244 毫米，0716号台风“罗莎”），其中定海 377.8 毫米，普陀 263.2 毫米，岱山 415.0 毫米，嵊泗 233.3 毫米；过程累积雨量超过700毫米的乡镇1个（双桥726.0毫米），500-600 毫米的乡镇6个，400-500毫米的乡镇有 10个，300-400 毫米的乡镇有12个，200-300 毫米的乡镇有12个；单站最大过程雨量为茶人谷726.0毫米，创有气象记录以来台风过程降雨量新的历史极值（538 毫米，0509 号台风“麦莎”）（图1a）。

截至27日16时，此次过程我市沿海普遍出现12～14级大风，个别测站出现15级（岱山泥螺山48.1米/秒、嵊泗徐公岛47.1米/秒）（图1b）。本次过程全市共75站出现12级及以上大风，其中12个站出现14级，31个站出现13级；14级及以上大风持续时间25小时，13级及以上大风持续时间30小时，12级及以上大风持续36小时。舟山气象浮标测得最大有效波高8.1米（24日22时、25日04时），且台风影响期间又恰逢天文大潮汛（农历十五～十八），出现“风、雨、潮”三碰头，影响加重，破坏力极大。

图1 2021年7月23日08时～27日16时舟山地区累计降水量分布（a，单位：mm）和极大风速分布（b，单位：m/s）

3  “烟花”路径分析

台风路径受到多种复杂因素的影响，主要为引导气流所操纵（曹楚，王忠东，2004），高空环流形势场的演变和调整是决定台风移动路径的关键，其中西太平洋副热带高压（以下简称副高）和中纬度西风带槽脊位置和强度变化对西太平洋热带气旋的影响最大。另外，7月下旬西北太平洋上出现了三台共舞的盛况，大气环流形势复杂，“烟花”移动路径多变，预报难度陡增。

由于500hPa在对流层中部的无辐散层附近，是分析台风路径的最佳引导层，因此通过500hPa环流形势演变对“烟花”移动路径变化进行分析。

“烟花”移动速度慢，路上滞留时间长，且路径变化十分复杂，从形势场来看，“烟花”生成时，东亚地区中高纬是两槽一脊形势，其中贝加尔湖西侧有一发展的前倾槽，库页岛至我国东北一带有高空槽不断发展成为冷涡系统，两槽之前为大陆暖高压。而此时副高位置偏东、偏北，主体在35-45°N一带，呈东西向带状分布，西脊点位于130°E附近。由于副高偏北偏东，且强度偏弱，所以引导气流并不强。“烟花”受副高南侧东南气流引导，较缓慢地向北北西方向移动。19日开始，副高略有加强，随着北侧高空槽不断发展加强并向南加深，588线西伸南落，引导“烟花”呈现西北-西行-西南走向。到20日，副高被高空槽分裂为两个部分，一部分在日本，一部分在阿留申群岛以南的洋面上，此时台风受日本海上空副高南部的偏东气流影响，朝偏西方向移动。但此阶段副高明显减弱，导致台风引导气流很弱，西行速度很慢，甚至出现一段时间停滞。之后一段时间，由于引导气流偏弱，“烟花”在β效应作用下向西北方向移动。此时台风主体发展旺盛，本体呈“69”型，经向宽度大于纬向宽度，偏北分量更大，因此台风向北北西方向移动。23日开始，高空槽不断东移减弱，两部分副高有望合并加强，24日，第8号台风“尼伯特”在西太平洋生成并不断加强，迫使副高北抬，此时“烟花”进一步靠近我省沿海，受副高南侧偏东气流影响，偏西运动分量增加，路径转向西北方向移动。登陆后，台风处在鞍型场中，移动速度明显减慢，在我市停留时间长达19个小时。

4  “烟花”强度变化分析

4.1烟花强度变化

台风“烟花”强度强，但巅峰时期强度不及预期，风雨影响大，降水量破纪录但降水效率偏低（图5a）。7月14日JTWC首次注意到菲律宾以东的热带扰动，并编号为98W，此时的热带扰动结构松散，没有明显的气旋性环流结构，但此时环境条件好（海温>28℃，垂直风切小于10m/s，中低层较高的湿度），有利于台风胚胎进一度加强发展。18日02时，中央台发布“烟花”台风生成消息（8级，998hPa），此时附近海温、风切和出流条件都十分有利于台风加强。此外，7号台风“查帕卡”的快速增强为“烟花”输送了充足的水汽，与此同时，增强后的“烟花”限制了“查帕卡”的发展，进一步增强了水汽输送，但此时台风外围有干空气侵入，形态较差，风眼不清晰，强度并没有快速增强。22日开始，本体环流开始逐渐发展，风眼清晰，但是此时段台风移速缓慢，停滞不前，导致洋面上冷水上翻，能量供给条件减弱，不利于台风的进一步加强。7月24日开始，台风逐渐向我省沿海靠近，此时台风本体结构不紧实，尺度、风眼较大，不对称性强。登陆后受大陆摩擦影响，强度逐渐减弱。

4.2影响因子分析

台风强度变化可能会受到海温、垂直风切、水汽通量等一系列因子的共同影响，这些影响因子大致可以分为三类(吴海英，孙燕，曾明剑等，2007)：一是台风本身的内部结构变化（如：台风的眼壁特征、对流的非对称分布等），二是环境气流（如水平、垂直切变）与台风环流的相互作用，三是下垫面（如海洋、地形）与台风环流的相互作用。各影响因子的相对重要性是不确定的，台风强度变化可能是多个因子影响的综合结果，但一般来说，趋向登陆或者近海北上时，受下垫面的改变和环境场的影响显得尤为重要。下面对“烟花”强度变化的原因进行分析。

从海温条件来看，21日之前，台风移动路径上，海温均高于30℃，较高的海温给台风提供了充足的能量条件，有利于台风的进一步发展和加强。但从22日开始，由于台风引导气流弱，导致台风移动速度缓慢，海表冷水上翻，导致台风没有得到进一步加强。随着台风逐渐向我国东南沿海靠近，“查帕卡”为“烟花”南侧提供了丰富的水汽，18-22日，“烟花”东侧和南侧的水汽通量不断加强。但从23日开始，随着“尼伯特”的发展，烟花部分水汽被分流，这也是台风没有进一步加强的重要因素。从散度场来看，23日200hPa出流条件达到最强，24日开始200hPa散度有所减弱。从850hPa-200hPa垂直风切变来看，在台风移动路径上，环境垂直风切变，这使得台风的垂直结构得以保持。综上所述，从18-21日，较好的环境条件使得台风强度不断增强，但从22-24日，由于冷水上翻、水汽分流等因素，导致台风没能得到进一步加强，在向我省沿海靠近时强度从强台风级减弱为台风级。

5 结果与讨论

本文通过大气环流形势对2106号台风“烟花”的移动路径和强度变化进行分析，利用多物理量从水汽条件、动力条件和热力条件三方面对强降水进行诊断分析，从气压、变压梯度等方面探讨了产生大风的原因。研究主要得到以下结论：

（1）副高和西风带系统是决定台风路径的重要因素。“烟花”台风期间，副高位置偏北偏南，导致台风引导气流弱，移动速度缓慢且路径变化十分复杂。

（2）由于“烟花”移动速度慢，在海上停留时间长，导致海水上翻，洋面能量供给减弱，“烟花”强度没有达到预期（超强台风）。

参考文献

（1）曹楚，王忠东.台风Aere（2004年）与超强台风Gloria（1963年）异常路径对比分析[J].广东气象，2011，33（3）：20-26.

（2） 吴海英，孙燕，曾明剑，等.冷空气引发江苏近海强风形成和发展的物理过程探讨[J].热带气象学报，2007，23（4）：388-394.

（3）徐哲永，王雷，王坚侃.舟山群岛海域一次大风过程的诊断分析[J].海洋预报，2012，29（5）：53-58.

（4）尤红，姜丽萍，彭瑞，等.2005年6月广东特大暴雨垂直螺旋度分析[J].气象，2007，33（4）：71-76.

作者简介：王倩（1994.05），女，汉族，辽宁省葫芦岛市人，研究生，助理工程师，从事天气预报工作。