2013年强台风“尤特”(1311)连续暴雨的成因分析

2013年强台风“尤特”（1311）连续暴雨的成因分析朱志平南京信息工程大学继续教育学院，南京210044摘要:在2013年8月14-18日这一段时间内广东省涌现出了自从气象记录之后最为恶劣的一次持续不断的暴雨环节，此环节所涉及的范围非常广、降水量也非常大，均是之前从来没有过的。经过研究此环节大气环流的特点，同时研究了处于较低纬度的季风涌与850hPa水汽通量散度的发现，处于副高强地区的比较平稳，脊线在背部处、地区相对偏西，南海区域的有着非常强的夏季风，与此同时，气流在南海的北部产生了气旋性的弯曲，在此之后较长的一段时间内向台风变弱之后的低压环流传输能量与水汽，使得相对较强的台风“尤特”在登陆之后削弱成气旋环流保持比较久的时间;广东周围的气流辐合非常显著、气旋性的环流曲率相对较大，是引起此次连续暴雨最重要的因素。除此之外，水汽通量散度的改变方向和暴雨区域的变化有着非常大的联系。关键词:天气学;强台风“尤特”;季风;暴雨;广东引起台风暴雨原因不但需要具备充足的水汽、较强的上升趋势以及位势不平稳等基础的物理情况，还和台风自身的强度、移动的速率、着陆以后可以存在的时间长久以及台风周围所具有的环境场存在着非常大的联系，方向与强度完全一样的台风在着陆之后所造成的降雨有可能由于环境场的不一样有着非常大的差距。在最近的几年内，国内以及国外非常多的专业人士针对此作了非常多的分析与探讨。程正泉等人使用合成的方式研究得知，导致大部分区域出现较多降雨的台风在着陆以后仍然与源自于西南方的急流之间有着非常大的关联，夏季的风在较低的空间迅速的向台风传递大量的水汽能够帮助其保持自己所具有的框架，在水汽传输的环节遇到困难的时候，之前所具有的气旋性构造便会被打破，强降雨的环节便会减弱，台风的不断改变破坏了水汽之前所具有的格局，之前所具有的动力构造使得降雨量逐渐增多。经过卢珊等人所经过相关的探讨可以发现，频率较低的季风针对台风暴雨有一定的增强功能。按照广东省当地的气象台所实施的有关数据统计，由于1311号非常强的台风“尤特”与相对较强的西南季风等原因，在2013年的8月13-19日这一段时间内，全省出现了非常大的暴雨，整个省份里面所有的监测站检测到的数据是平均雨量为250mm，受暴雨与特大暴雨造成影响区域的面积分别占据了全省的87%与10%，全省在一段时间内的降水总量大约为438亿t，这是历史同期最大的降水量，惠东县高潭镇的最大降雨量达到了1199.2mm。此次台风与较强的季风所导致的持续不断的暴雨环节导致了的直接经济损失超出了29亿元，同时导致部分人员的伤亡。为了能够尽可能的降低天气灾害所引起的伤害，针对如此恶劣暴雨环节的预估方式存在着非常大的研究需求。此研究分析了此次暴雨所引发的大气环流所具有的特征、水汽流通的数量以及暴雨地区之间的关联对于台风、强降雨环节等所造成的影响。1、资料来源和方法本次研究所搜集相关的资料都是来自于广东省国家气象监测站所给出的具体的降雨状况、国家相关的气候机构所给出的距平场与环流平均、NCEP/NCER10x1“和2.50x2.5“空间分辨的逐日再研究要素场;采取功率谱研究与带通滤波的形式。2、天气过程概况在北京时间8月14日15:50的时候，强台风“尤特”在阳江市的阳西县溪头镇靠近海岸线的区域着陆，在刚刚着陆之后中心附近的最大的风力已经达到了14级(42m/s)，最少的气压已经达到了955hPao，在8月15日03:30的时候，由茂名的信宜逐渐转移到广西，并且减弱转变为热带的风暴，其次移动到北侧，强度放缓了削弱的速度。受到它所造成的影响，在14日08:00-15日08:00的时候，粤东、粤西以及珠江三角洲市县均有暴雨与大暴雨，部分区域还出现了特大暴雨，在14-16日上午“尤特”对广东省的中西部造成了暴雨与大暴雨，部分区域甚至出现了特大暴雨，从16日的白天一直到18日夜间的这一段时间内较强的南海西南季风来临，广东省的所有区域遭受了暴雨，暴雨地区由西向东不断拓宽。在17日的时候引起了较大范围的内的特大暴雨，在19日的时候，持续非常久的强降雨过程完全终止，所有的过程直到26日才全面终止。这一环节所有的降雨量超出250mm的有921个监测站，处于100一250mm之间的有972个监测站。8月中旬广东省整体的雨量大多数都超过了200mm。旬雨量大多超出了1一3倍，东南部与西北部区域超出了5一7倍。3、大气环流特征分析3.1500hPa高度平均及距平场由8月11-15日这一段时间内的500hPa位势高度平均图能够得知，贝加尔湖一直到东北亚区域都是相对宽广的比较低的地区，处于中、高纬度地区的环流相对平稳，副热带的高压相对平稳，展示出东西向带形状，处于南方的相同的压线从西北方向延伸到东南方向。如此的环流特征可以帮助处于副热带高压背景之下的台风在其南侧所具有的气流的影响之下平稳地转移到偏西北的方向，最终着陆并且对广东省造成非常大的不好影响。与此同时，根据国家相关的气候机构所给出相关数据的改变可以得知，在8月1-10日这一段时间内，副热带高压脊线位置与气候平均值相比处在偏南的地区，在11-20日这一段时间内逐渐转变成为气候平均值明显偏于北方，大概是300N。再加上处于副热带高压与处在西侧的高压间高空槽的功能，使得其在着陆之后顺着广东与广西交汇之处附近区域转移到偏北的地方，气旋性的环流在广东省停留了非常久的时间，进而造成了广东省产生了极其恶劣的持续不断的暴雨环节。华南处在低压区域，孟加拉湾是低槽地区，由11-15日的500hPa位势高度距平图能够得知，南海、华南、中南半岛以及孟加拉湾都是负距平地区。从16-20日的500hPa位势高度的平均图能够得知，副热带的高压依然表现出东西的形状，西脊点向西延伸，脊线向北延伸，其南侧的偏东风对原来影响广东的低压环流维持有利，低压环流范围也向东和向北扩大，东边到达台湾以东洋面，受此影响广东的降水区域也相应东扩，伴随低压向东转移主降水区域渐渐远离了广东省。从16-20日的500hPa位势高度距平图能够看出中南半岛、华南、孟加拉湾以及南海之间的负距平区域向东与向北，和降雨地区的变化基相互应对。3.2850hPa风场8月11-15日这一段时间内源自于孟加拉湾的西南风与越赤道气转移到南海传递能量与水汽，着陆在南海周围产生曲率相对较大的气旋性所引起的弯曲，接着向着东南方向转移的的气流，从广东省的最东部逐渐移动到广东省的西北方向，此气流在广东省境内有着极其显著的展示，其所具有的环流曲率相对较大，时间较久。在16-20日的时候，西南风大多数转移到台湾的东部区域的气旋传递，降雨转件移动到东侧，到达华南地区的水汽相当少，降雨不断变少，降水终止。总而言之，因为副热带气压升高，同时位置相对平稳，位置偏西、脊线偏北，南海夏季风非常之强，同时气流在南海的北侧导致气旋性的弯曲，接连不断的向着台风削弱之后的低压环流传递能量与水汽，然而广东省处在台风刚刚着陆时候的气旋环流的中心旁，伴随台风不断被削弱转移到西北处，广东省处在此环流的东边，周围的气流辐合非常的显著、此环的流曲率相对较大，造成处于较低位置的水汽较久的累积在一起，进而导致乐此次非常恶劣的吃醋不断的暴雨过程。3.3暴雨落区与水汽通量散度的关系水汽流通的数量主要代表的是水汽进行传输的来源与方向和源泉，但是水汽的极具需要采取水汽通量散度来评判。分析广东省的负值比较大的区域分散得知，13日的水汽通量散度大致分散自在西南部与东南部区域，紧接着14日从中部转移到西北部区域，15,17日接着向东转移，西北部区域依然维持，然而由14一17日的24h暴雨(08:00一刊)8:00)区域可以得知，14日24h降水区域大致在广东省的东南部与西南部区域，15日的降雨区域大致在西北部与中部区域，16日降雨区域大致在珠江三角洲东部、西北部以及东南部区域；17日降雨区域大致西北部与东南部区域，由此可以得知13一15日14:00和17日02:00的850hPa水汽通量散度负值较大区域(阴影部分)分散的改变和14,15,16,17日的大致降雨区域有着非常大的关联，都具备了预先报告降水区域的价值。丰低纬季风针对“尤特”暴雨的增幅功能对于2013年1100-1200E}150-22.50N范畴内的850hPa纬向风实施功率谱研究可以得知，其30}60d振荡时间都经过了大多数信度检测的时候，是最为显著的频率较低的一段时期。对于7-9月这两个月份850hPa低纬度风执行30}60d的滤波能够发现，在8月13-l8日这一段时间内全省持续不断的暴雨依然处于较低频率振荡的正位相最大数值的附近，最大数值为5m/s，这就代表低纬度的风30}60d的较低频率振荡极其活跃，针对“尤特”这场暴雨起到了非常强的增幅。卢珊等人分别针对2001与2006年台风“榴莲”与“碧利斯”实施与以上相似的研究得到“榴莲”与“碧利斯”当年处在南海北部区域850hPa纬向风，分别为10}20d与30}60d是主振荡周期，低频纬向风在台风暴雨时间段内都是正位相，其峰值分别是2和4m/s。经过此次研究得知“尤特”台风低频纬向风峰值为5m/s，从低频西风最强中心值层面来看“尤特”与“碧利斯”相比比较小。4、结论1)副热带高强同时位置相对平稳，位置偏西、脊线偏北，南海夏季风较强，同时气流在南海北边的区域导致气旋性的弯曲，接连向台风削弱之后的低压环流传递能量和水汽。然而广东省在台风刚刚着陆的时候正处在气旋环流的中心周围，伴随台风削弱转移到西北方向，广东处在气旋环流的东侧区域，周围气流辐合非常的显著，气旋性的环流曲率相对较大，造成低层的水汽较久时间的累积，进而导致了此次恶劣的连续暴雨环节。2)水汽通量分散变化的特点与暴雨区域改变有着非常大的联系，同时具备了预先报告的功能。3)低纬度的向风30}60d的频率较低的振荡非常活跃之时，针对“尤特”暴雨环节起到了非常好的增强功能，在“尤特”被减弱变成气旋性的环流以后，之前所具有的季风持续传递了非常多的热能和水汽，导致暴雨一直存在。参考文献:[1]王志烈，费亮台风预报手册「M」北京:气象出版社，1987[2]陈久康，丁治英，陶祖玉，等中低纬度环流系统相互作用对登陆台风暴雨突然增幅的影响[C]//台风科学、业务试验和天气动力学理论的研究(第4分册)北京:气象出版社，1996[3]雷小途，陈联寿热带气旋与中纬度环流系统相互作用的研究进展[J]热带气象学报，2001,17(4):452一461[4]李英，陈联寿，王继志登陆热带气旋长久维持与迅速消亡的大尺度环流特征[J]气象学报，2004,62(2):167一179[5]陈联寿，罗哲贤，李英登陆热带气旋的研究进展[J]气象学报，2004,62(5):541一549[6]康志明，陈涛，钱传海等0604号强热带风暴“碧利斯”特大暴雨的诊断研究[J]高原气象，2008,27(3):596一607[7]李英，陈联寿，徐祥德水汽输送影响登陆热带气旋维持和降水的数值试验田大气科学，2005,29(1):91一98[8]蒋小平，刘春霞，费志宾，等南海夏季风对强热带风暴Bilis(0604)引发暴雨的影响[J]热带气象学报200824(4):379一384[9]程正泉，陈联寿，李英登陆台风降水的大尺度环流诊断分析[J]气象学报，2009,67(5):840一850[10]程正泉，陈联寿，李英登陆热带气旋与夏季风相互作用对暴雨的影响[J]应用气象学报，2012,23(6):660一671[11]卢珊，王黎娟，管兆勇，等低纬季风涌影响登陆台风“榴莲”(0103)和“碧利斯”(0604)暴雨增幅的比较[J]大气科学学报，2012,35(2):175一185Powerfultyphoon2013especially(1311)paperanalyzesthecausesofcontinuousrainZhi-pingzhuNanjinguniversityofinformationengineering,schoolofcontinuingeducation,nanjing210044Keywords: