2006～2015年浙江臺風暴雨物理量分析

潘欽財

摘?要：選取浙江省國家級地面氣象站逐日降水觀測資料，對近十年（2006～2015年）浙江省的臺風暴雨進行分級，并對相應的影響臺風進行分類對比分析。分析結果表明：臺風帶來的嚴重暴雨主要分布在浙江沿海一帶，自海岸線往西180公里范圍內，呈帶狀，有兩個強降水中心;嚴重暴雨通常出現在低層水汽通量輻合、水汽飽和、低層輻合高層輻散、位勢不穩定θse為正值的區域。

關鍵詞：臺風;暴雨分布特征;物理量分析

1 資料和方法

選取2006～2015年十年間影響浙江的所有臺風，以臺風登陸當日為界，取前3天后2天共6天為臺風影響期，統計浙江省共71個基本站的日降水量，選取有一個站點以上的日降水量達到暴雨強度的臺風作為研究對象，共選取了33個臺風個例，以影響期間的降水最強的那天作為分析日和對比分析時間。

日降水量采用浙江省所屬氣象站的逐日地面站降水量資料（12UTC-12UTC），環境形勢場分析和物理量分析采用NCEP最后分析資料（final analysis，FNL），水平分辨率為1°×1°。

文中分析時刻：T0、T1和T2時刻。T0指分析日日降水量的起計時刻（前日12UTC）;T1指日降水量的中間時刻（當日00UTC）;T2指日降水量的結束時刻（當日12UTC）。

2 臺風暴雨及其影響臺風分類

為有利于對比分析，根據臺風影響期間全省出現日降水量達到暴雨強度的站數，將全省降水強度及其影響臺風分為三類：（1）強影響臺風（以下簡稱STC），全省10個站以上達到暴雨強度，降水強度稱之為嚴重暴雨，共計16個;（2）一般影響臺風（以下簡稱NTC），全省5-9個站達到暴雨強度，降水強度稱之為常規暴雨，共計9個;（3）弱影響臺風（以下簡稱WTC），全省4個站以下達到暴雨強度，降水強度稱之為一般降水，共計8個。

3 分類臺風的降水分布特征

臺風平均降水分布和STC的嚴重暴雨分布，分布范圍和特征向相一致，主要分布在浙江沿海一帶，自海岸線往西陸地180公里范圍內，呈帶狀，有兩個強降水中心，分別位于浙南地區和浙中沿海（三門灣沿岸），尤以浙南地區降水強度大、范圍廣，其中浙南地區的文成、泰順、平陽和蒼南四縣降水強度為最強，平均日降水達到100毫米以上。NTC的常規暴雨和WTC的一般降水的落區雖然主要也集中在浙江中南部沿海地區，但降水強度較弱。

通過對臺風行進路徑和暴雨落區的相關統計，STC的嚴重暴雨落區主要分布在臺風行進路徑的左側約150公里、路徑右側約380公里范圍內，NTC由于強度較弱，其暴雨落區雖然分布很廣，在臺風行進路徑的左側100-500公里范圍內，但降水強度不強，落區也較少成片，WTC由于臺風距離浙江較遠或強度較弱，其浙江境內的暴雨落區大多遠離臺風行進路徑，而且比較零散強度較弱。

4 物理量分析

4.1 850hpa水汽通量散度分析

水汽通量散度是指單位時間內，大氣單位體積內輻合進來或輻散出去的水汽量，單位為10?-5 kg/（hpa*s*m2），計算公式：F=1gSymbolQC@

h·（q·V→），其中，g是重力加速度，V是風的水平向量，q是比濕。

如果F>0，則水汽通量是輻散的，表示該體積內水汽減小;如果F<0，則水汽通量是輻合的，表示水汽量增加。全部33個個例中，暴雨當日F<0的29個，占87.9%。其中，STC中，F<0占87.5%，其中F<-10（水汽通量輻合較強）占62.5%;NTC中，F<0占100%，但其中F<-10只占11.1%。WTC中，F<0占75%，未出現F<-10;此外F>0占25%。

以上分析可見，大氣低層水汽通量輻合（F<0）是形成暴雨的重要條件，暴雨的平均強度和低層水汽通量輻合值呈正相關，輻合越強（F<-10）暴雨也越強。

4.2 850hpa濕區分析

溫度露點差（T-Td）是表示空氣水汽飽和程度的物理量，差值越小表示空氣中水汽越飽和，通常T-Td≤2～3℃時認為是飽和濕區，以下是850hpa的濕區分析。

通過分類臺風的濕區的對比分析，STC與NTC臺風暴雨落區T-Td≤2℃，WTC臺風暴雨落區T-Td≤3℃，暴雨落區與飽和濕區相一致，水汽越飽和，暴雨強度也越強。

4.3 850hpa垂直速度和水平散度分析

垂直速度（ω）是速度在鉛直方向的分量，單位為10?-3 hpa/s，一般情況下，大氣是不可壓的，垂直速度和水平散度是相對應的，二者的結果基本吻合。STC中，所有個例都有上升運動，其中87.5%的個例（14個）有較強的上升運動，ω≥10*10-3 hpa/s，并出現明顯的輻散;NTC中，只有22.2%（2個）的個例有較強的上升運動，ω≥10*10-3 hpa/s;66.7%（6個）的個例沒有明顯的上升運動，ω<5*10-3 hpa/s;WTC中，則只有12.5%（1個）的個例有較強的上升運動，ω≥10*10-3 hpa/s以上，而87.5%（7個）的個例都沒有出現明顯的上升運動，ω<5*10-3 hpa/s。

分析可見，高層輻散或低層輻合是臺風嚴重暴雨發生的重要條件，發生臺風嚴重暴雨時，在低層常常伴有較強的垂直速度，在散度場上，常有低層輻合、高層輻散的散度場相配合，低層輻合在925～850hpa表現明顯，高層輻散一般在300～200hpa，而常規暴雨和一般降水則很少或未出現這種散度場的配合。

4.4 位勢不穩定分析

由于中小尺度的對流系統是臺風強降水的主角，因此穩定度的分析很有必要，本文分析了500hpa與850hpa假相當位溫θse的差值，定義θse=θse（500hpa）-θse（850hpa），θse>0表示位勢不穩定，正值越大，位勢不穩定越強。

嚴重暴雨（STC）87.5%發生在θse為正值的區域;普通暴雨（NTC）和一般降水（WTC）則大部或全部發生在負值的區域;普通暴雨77.8%發生在負值區;一般降水100%發生在負值區。

以上分析表明，θse與臺風暴雨強度具有較強的正相關性，θse越大，暴雨強度越強。臺風嚴重暴雨發生期間，θse為正值，特大暴雨時為5～10K，甚至達到10～20K。

參考文獻：

[1]葉子祥.臺站臺風預報服務方法和思路.氣象出版社，2013.

[2]朱乾根，等.天氣學原理.氣象出版社，2007.