主天 征以及数值模仿
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  第 卷,第 期 气 象 34 6 Vol.34 No.6 年 月 , 2008 6 June 2008 METEOROLOGICALMONTHLY 南海季风槽影响下热带气旋暴雨增幅的研究 卢 山 吴乃庚 薛登智 (广州核心景象形象台,510080) 提 要:利用 的热带测雨卫星 材料、常规景象形象不雅测降水材料、 / NASA TRMM NCAR 再阐发材料及 全球数据系统( )材料,阐发研究南海季风槽伴 NCEP2 NCEP GDAS 随热带气旋登岸华南而导致热带气旋暴雨强烈增幅的现实,并按照不雅测现实提出季风 槽陪伴热带气旋登岸华南的定义。成果表白:()南海季风槽陪伴热带气旋登岸导致热 1 带气旋降水强烈增幅的气候现象发生正在盛夏日节;()环流布景表示为副热带高压带状 2 西伸,不变节制华中一带;同时,西南季风活跃,南海季风槽位于南海北部之时;()热带 3 气旋登岸后的填塞时间由于季风槽的陪伴而大大耽误,热带气旋云系有再生、加强 和扩展示象;()陪伴登岸的季风槽对热带气旋暴雨无论是空间,时间,仍是强度上均有 4 强烈增幅感化,热带气旋暴雨正在季风槽南侧延长,标准可达 1500 2500km。 ~ 环节词:季风槽 热带气旋 TRMM 暴雨 增幅 ResearchontheEnhancementofTroicalCcloneRainstorm p y Influencedb MonsoonTrouhofSouthChinaSea y g LuShan WuNaien XueDenzhi g g g ( , ) GuanzhouCentralMeteoroloicalObservator 510080 g g y : , , / 犃犫狊狋狉犪犮狋TheTRMM data conventionalobservationdata NCARNCEP2reanalsisdataand y ( ) lobaldataassimilationsstem GDAS dataaretakentoinvestiatethestron enhancementof g y g g troicalcclonerainstormwhentroicalccloneaccom aniedwithSouthChinaSeamonsoontrouh p y p y p g , landsinSouthChina.Basedontheobservationalfactstheeventthatthetroicalccloneaccom a p y p niedwithamonsoontrouhlandsinSouthChinaisdefined.Theresultsshowthatstron enhance g g mentoftroicalcclonerainstormusuallha enedinJultoSetember.Thesnoticclimatic p y y pp y p y p characteristicsarethatsubtroicalhihintensifieszonalsreadin westerlanddominatesovermid p g p g y , , dleChina.MeanwhileSouthChinaSeamonsoonisinitsactive eriod SouthChinaSeamon p soontrouhlocatesovernorthofSouthChinaSea.Thelifetimeoftroicalccloneafterits g p y 广东省科技厅项目“登岸或严沉影响广东台风的预告预警手艺研究 (编号: )赞帮 " 2007 收稿日期: 年 月 日; 修定稿日期: 年 月 日 2007 11 12 2008 1 26 气 象 第 卷 34 54 landin is rolonedduetotheaccom anin SouthChinaSeamonsoontrouh.Cloudss g p g p y g g y , temoftroicalcclonehasa rocessofreeneration strenthenin andsreadin.Troical p y p g g g p g p cclonerainstorm ainsstron incrementonrainfallintensit andtroicalcclonelifetime. y g g y p y Therainfallareastretchesonthesouthofthemonsoontrouhabout1500 2500km. g ~ : 犓犲犠狅狉犱狊 monsoontrouh troicalcclone TRMM rainstorm enhancement 狔 g p y () / 再阐发全球每日的 1 NCARNCEP2 [ ] 引 言 13 平均材料 ,网格分辩率为 ,包 2.5°×2.5° 括 500hPa位势高度场和850hPa程度风场。 夏日南海季风槽是南海次要的气候系 ()统计部门用到了中国景象形象局台风年 2 统,它具有热带季风辐合带的典型布局,低层 鉴材料、广东省景象形象台台风档案材料和常规 [ ] 12 辐合,高层辐散,对流云系成长兴旺 。盛 气候图材料。 夏时节,南海中北部季风槽活跃,取华南气候 ()降水材料利用常规景象形象不雅测坐降水 3 互相关注,季风槽中成长深挚的热带云团北 材料以及 NASA的热带测雨卫星 TRMM [ ] 34 上时常给华南带来充沛雨水 。不雅测现实 ( )第 TroicalRainfallMeasurin Mission 6 p g 表白,热带气旋登岸后,强度敏捷削弱,单一 版本 级产物( )的 小时降水资 3 V63B42 3 系统形成的强降水次要分布正在登岸点附近, 料,笼盖范畴 、 ,分辩率 0 360°60°S 60°N ~ ~ 受灾面积不大;但当季风槽陪伴热带气旋登 ;本文将 的 小时降水 0.25°×0.25° TRMM 3 陆华南时,热带气旋暴雨可猛烈增幅,且维持 材料处置为日降水材料,然后将坐点材料插 时间长,暴雨落区广,时空标准均大为增加, 值到 的格点场中取 资 0.25°×0.25° TRMM 常导致严沉灾祸。如 2006年登岸华南的 料进行阐发和比力。 号热带气旋( ),给华南周边六省带 0604 Bilis () 降水的布景场采用 4 TRMM NCEP 来持续性强降水及洪涝灾祸,面之广、持 全球数据系统( )的逐 日 次的 GDAS 4 续时间之长及灾情之沉,为多年稀有。热带 850hPa程度风场,材料网格分辩率为 1°× 气旋登岸所带来的暴雨是台风预告中的主要 。 1° 部门,对它的研究较多,也较深切和全面,如 [ ] 59 登岸点附近和外围暴雨分布 ,台风和西风 2 季风槽陪伴热带气旋登岸华南的定义及 槽配合感化以及地形对台风暴雨的影响 等[1012]。可是,迄今国表里相关季风槽陪伴 其环流特征 热带气旋登岸导致洪涝灾祸的专题研究不 多,深切阐发研究季风槽陪伴热带气旋登岸 按照多年不雅测现实,本文季风槽陪伴热 导致持续性强降水的构成和增幅机理,以及 带气旋登岸华南的定义是:当热带气旋登岸 其环流特征,对进一步提高热带气旋暴雨预 华南陆地时,南海季风槽陪伴北抬登岸华南; 同时,南海季风活跃, 至 南海 报程度、提高防灾减灾能力有主要的社会意 850hPa 500hPa 义和经济价值。 北部和华南南部区域(厦门以南)转西南或西 南西风,季风槽北侧为偏春风场,季风槽标准 1 材料申明 跨越 1000km。 通过对中国景象形象局台风年鉴材料、广东 本文利用的材料包罗: 省景象形象台台风档案材料、常规气候图材料和 第 期 卢 山等:南海季风槽影响下热带气旋暴雨增幅的研究 6 55 云图材料的鉴别阐发,我们发觉 — 本文以季风槽陪伴 号( )热带 1997 2006 0604 Bilis 年登岸华南陆地(福建以南)的 个热带气 气旋(下称“碧利斯”)登岸华南导致降水强烈 41 旋中(热带风暴以上品级),有 个热带气旋 增幅的气候过程为例,并比力无季风槽陪伴 8 有季 风槽 伴 随登 陆,它们 别离 是 9910 0510号热带气旋(Sanvu,珊瑚)登岸的环境 ( )、 ( )、 ( )、 进行阐发和研究,试图季风槽和热带气 York 0013Maria 0103Durian 0104 ( )、 ( )、 ( )、 旋配合感化下发生持续性强降水的环流特 Utor 0212Kammuri 0218Hauitr gp ( )、 ( )。 征、降水布局、增幅机制和预告指点。 0604Bilis 0605Gemei 本文通过对这 个热带气旋及季风槽的 8 勾当环境、大气环流、降水实况、灾祸情况等 3 南海季风槽对热带气旋暴雨增幅机理分 的研究阐发,发觉如下特征: 个例均发 析 ① 8 生正在 、、 月份内,持续降水时间为 789 4 6 ~ 天,洪涝灾祸一般呈现正在广东、江西、福建、湖 31 “碧利斯”概况 南、广西; 这 个热带气旋登岸前的环流 ② 8 形势配合特征表示为:东环副高偏北,脊 “碧利斯” 年 月 日生成于西太 2006 7 9 线°N间,不变节制华中一带,华南 平洋西部洋面,向西北到西北向挪动并 ~ 流行夏日风,季风槽位于南海北部,西南季风 逐步加强为强热带风暴, 年 月 日 2006 7 14 活跃(图 ); 季风槽登岸后,可北推至 正在福建省霞浦沿海地域登岸,登岸后继续偏 1 ③ ,一般呈东北西南,季风槽南侧有 西行进入江西南部, 日 时削弱成低压 27°N 15 17 显著的西南风激流; 这 个热带气旋都没 区。“碧利斯”激发的强降水从 日始至 ④ 8 14 18 有达到强台风级别,核心最大风力 日竣事,共持续了 天。此中, — 日白 25 40m 5 14 15 ~ -1 · ,且南海台风占大都(/); 持续性 天次要是“碧利斯”云系降水,暴雨落区次要 s 68 ⑤ 暴雨降水随季风槽削弱南落而竣事。 位于“碧利斯”核心附近及其南侧; 日夜间 15 到 日强降水是季风槽支撑下的“碧利斯” 18 再生加强云带,也可说是季风槽云系。暴雨 落区位于南岭附近及其南面的广东、广西;广 东的北部和东部、湖南南部、广西东部以及浙 江南部沿海、福建沿海的过程雨量达 200~ 500mm(雨量图略)。持续性强降水激发的洪 水以及山体滑坡、泥石流等地质灾祸给广东、 广西、福建、江西、湖南、浙江 省带来了严沉 6 经济丧失和人员伤亡,因灾灭亡 612人, 208人,因灾间接经济丧失266亿元。 32 环流形势特征 图 1 8个有陪伴季风槽登岸的热带气旋登岸当 年 月 — 日,副热带高压脊 2006 7 14 17 天平均 500hPa位势高度场和 850hPa程度风场 线°N附近,呈带状西伸,西脊点位于 -1 暗影区为风场大于 · 区域,加粗线°E;中高纬无较着西风槽东移,副高不变 位势高度单元: ,风速单元: ·-1 gpm m s 节制华中一带,其南侧春风流行;而南海南部 气 象 第 卷 34 56 赤道高压的存正在,标记着西南季风活跃和南 33 降水布局及增幅机理 海季风槽的偏北,季风槽从南海中部向 东北东延长至西承平洋关岛西北侧(图 )。 ( 2a TRMM TroicalRainfallMeasurin p g “碧利斯”就是正在季风槽东北端生成并成长, Mission)是美国 NASA和 日本 NASDA为 并循副热带高压南侧偏东南气流挪动,季风 探测热带地域降水和能量互换的一个合做项 槽也随“碧利斯”的西北移而全体北抬,并随 目。正在国外, 卫星材料已被使用正在热 TRMM “碧利斯”登岸福建而进入华南;东北— 带气旋的布局诊断以及变分反演研究当 西南的季风槽 、 日正在广东境内, 中[1415];正在 国 内,近几 年 也 有 学 者 应 用 1415 15 日后曾经进入江西北部和湖南南部(图 ), / 材料阐发热带气旋布局、降水特 2b TRMM PR 季风槽南侧强盛西南激流深切至南岭。从天 征以及数值模仿,也都取得 了较好 的效 [ ] 16 气图阐发可知(图略),季风槽成长十分深挚, 果 。此中的3B42材料是 TRMM卫星取 [ ] 17 从低层至 200hPa均清晰可见。恰是这宽广 其他卫星和不雅测结合反演的降水产物 ,其 而深挚的季风槽内季风扰动下不竭地有强对 供给全球格点降水材料,该产物起首勘误 流云团参合进“碧利斯”云系,从而使“碧利 / 材料,并结合 /、 TRMM TMI SSM IAMSR 斯”降水范畴扩大,降水时间耽误,雨剧, 、 材料估值降水,其次操纵全球降 EAMSUB 给华南等地带来严沉洪涝和地质灾祸。 水天气打算( )的红外降水估值勘误微 GPCP 波降水,再进行微波和红外材料结合估值。 此外, 还融合了地面的雨量计材料。所 3B42 以该产物最大限度地操纵了已有的探测资 料,供给了每个尺度不雅测时次每个网格降水 的最优估值。本文操纵 TRMM提拔轨道高 度扩大范畴后的第 版本的 级产物 6 3 3B42 ( )(笼盖范畴 、 ,分辩 V6 0 360°60°S 60°N ~ ~ 率 )并连系 全球系 0.25°×0.25° NCEP 统( )材料(分辩率 )对“碧 GDAS 1.0°×1.0° 丽斯”的布局和降水特征进行阐发,以季 风槽对热带气旋降水的增幅感化。 透过 年 月 日 时的红外云 2006 7 13 12 图(图略)和 TRMM 3B42降水分布图(图 3),“碧利斯”的云系布局清晰可辨:“碧利斯” 核心密蔽云区不显著,三部门组织较好的螺 旋云带构成“碧利斯”的不合错误称布局,别离为 北支的逗状螺旋云带,东侧和南侧厚实的带 状螺旋云带;整个云系布局呈南强北弱、工具 不合错误称陈列,分布范畴 800 1000km摆布。 ~ 此时南海季风槽呈东北—西南,“碧利 图 年 月 — 日平均的 风场 斯”位于季风槽东北端。“碧利斯”横过, 2 2006 7 14 16 850hPa 和 位势高度场()以及季风槽北进轨迹() 500hPa a b 登岸福建后,因为地形影响等缘由快速削弱, 第 期 卢 山等:南海季风槽影响下热带气旋暴雨增幅的研究 6 57 云系布局被,北支和东侧螺旋云带消失, 南支螺旋云带削弱;此时,南海西南季风活跃 北上,西南激流涌入华南沿岸,季风槽进入华 南东南部,“碧利斯”的南支螺旋云带因为季 风槽南侧的西南激流卷入而再生加强,且其 延长线上季风槽云系敏捷成长,降水云系东 西向延长达 2000 2500km,南北跨度 400 ~ ~ 600km;季风槽内强对流云团成长强盛期是 — 日,带状季风槽云系笼盖整个华南及 15 17 华东南部(图 、 、 )。 4b1b2b3 图 年 月 日 时( ) 3 2006 7 13 12 UTC TRMM 3B42降水材料较切确地描述了 ( )降水分布 (单元: ) 季风槽陪伴“碧利斯”登岸形成降水增幅过程 TRMM 3B42 mm 图 年 月 — 日中国不雅测坐点每日降水( , , )、 每日降水 4 2006 7 14 16 a1a2a3 TRMM -1 和 程度风场( , , )分布 (风速单元: · ;降水单元: ) 850hPa b1b2b3 m s mm 和降水分布特征。图 给出了 年 月 也较为分歧。如 日降水落区正在广东东部、 4 2006 7 14 — 日“碧利斯”登岸后地面实测降水量 西北部和湖南南部(图 、 ),此时段是 14 16 4a1b1 和TRMM材料对应时间的逐 日累计降水。 “碧利斯”系统云系降水为从导,核心降水达 阐发成果表白,取地面实测雨量比力,虽然对 ; 日季风槽南侧降雨云带向西 60 70mm 15 ~ 于单点降水而言,现实降水量大于 TRMM 向北扩展,核心降水也加强至 90 100mm, ~ 供给的格点 小时累计降水;但对于 降水最大区域位于广东、湖南和江西交壤附 3B42 24 区域降水分布而言, 材料供给的地表 近(图 、 );申明正在季风槽感化下,“碧利 TRMM 4a2b2 降水程度分布取现实降水落区根基分歧,极 斯”降水强度和范畴正增幅是显著的; 日 16 值范畴也有较好的对应,且降水随时间演变 降水落区西移,降水核心位于广工具部和广 气 象 第 卷 34 58 西南部(图 、 )核心削弱至 摆布。 时热带气旋强度取“碧利斯”附近,密蔽云区 4a3b3 50mm 由此可见,拉菲二登录, 、 日的强降水是季风槽系统 和外围云带以至比“碧利斯”还宽广(图略), 1516 饰演次要脚色,暴雨雨带落正在季风槽南侧,并 但因为登岸时南海季风槽没有陪伴北上(图 随季风槽西北移而全体西北移;其次,因为季 5),“珊瑚”登岸后快速填塞,降水仅维持一天 风槽的陪伴登岸,“碧利斯”降水过程无论是 摆布;且“珊瑚”核心附近降水强度快速削弱: 时间上,空间上,仍是强度上都强烈正增幅: 从海上时的 (图 ),登岸后敏捷 70 90mm 5a ~ 因为西南激流强盛北上,季风槽登岸后强势 削弱至 (图 ), 小时后仅剩零 40 60mm 5b 24 ~ 维持,“碧利斯”南支螺旋云带得以再生、加 散云块(图 ),强降水范畴也局限正在其东半 5c 强、扩展,从而形成持续 天、横跨 省的连 圆。可见,正在得到海洋暖湿气流和暖洋面的 4 6 续性致灾暴雨。 支持后,孤立的热带气旋登岸后速度是 对比 ( )热带气旋(下称“珊 很快的。 0510Sanvu 瑚”)登岸华南的降水过程,虽然“珊瑚”登岸 图 年 月 — 日 程度风场和 每日降水分布 5 2005 8 12 14 850hPa TRMM -1 (风速单元: · ;降水单元: ) m s mm 现实表白,季风槽陪伴热带气旋登岸制 况下,热带云团强烈成长,雨剧,降水范 成的降水无论是强度、范畴、持续时间都比孤 围也大为扩展,因而热带气旋暴雨强烈增幅。 立热带气旋带给的降水为强。从气候学 值得一提的是,只要正在利于南海季风槽北上 道理上,我们认为其缘由次要有以下几点:热 和维持的大气环流布景不变少动景象下,强 带气旋登岸后快速削弱的缘由次要是原有的 降水才能够持续,而当此环流形势被或 暖性洋面变成大摩擦的陆地,出格华南沿海 发生变化时,强降水趋于竣事。 的丘陵山区;其次是水汽输送被堵截, CISK 机制中缀。而当南海季风槽陪伴热带气旋登 4 结 论 陆华南时,季风槽南侧强盛的西南气流将南 海暖湿气流带入热带气旋,维持了水汽输送; 本文正在统计阐发 — 年热带气 1997 2006 并且,季风槽是辐合对流系统,季风槽内垂曲 旋降水材料根本上分手出季风槽陪伴热带气 切变小,所以,热带气旋遭到的减弱要素少, 旋登岸导致降水强烈增幅现象的个例,研究 削弱的速度变缓,降水时间耽误;别的,季风 这一气候现象的环流布景,并以南海季风槽 槽内季风扰动活跃,正在强盛西南激流插手情 陪伴“碧利斯”登岸过程为例,研究了这一现 第 期 卢 山等:南海季风槽影响下热带气旋暴雨增幅的研究 6 59 [] , 5 RodersEB PierceHF.Environmentalinfluence 象的环流形势,降水特征,增幅机理等。初步 g [] ont hoonBobbie's reciitationdistributionJ. 成果表白: yp p p , , ( ): JournalofA liedMeteorolo 1995 34 11 pp gy ()季风槽陪伴热带气旋登岸导致降水 1 25132532. 强烈增幅发生正在盛夏的 、、月份; 789 [] , , 6 Kummerow C OlsenW S GilioL.A sim lified g p ()环流布景表示为副热带高压带状西 2 schemeforobtainin reciitationandverticalhdrome gp p y [] 伸,不变节制华中一带;同时,西南季风活跃, teorrofilesfrom assivemicrowavesensorsJ.IEEE p p , , (): 南海季风槽位于南海北部; Trans.Geosci.RemoteSens1996 345 12131232. [] 林爱兰,万齐林,梁建茵 登岸华南热带气旋过程降 7 . ()热带气旋登岸后的填塞时间因 3 水阐发[]热带景象形象学报 , (增): J. .200319 6573. 为季风槽的陪伴而大大耽误,热带气旋云系 [] 何立富,尹洁,陈涛,等 号台风麦莎的布局取 8 .0509 有再生、加强和扩展示象; 外围暴雨分布特征[]景象形象, , (): J. 2006323 93100. ()陪伴登岸的季风槽对热带气旋暴雨 [] 朱官忠,赵从兰 登岸北上热带气旋的特大暴雨落区 9 . 4 切磋[] 景象形象, , ( ): 无论是空间、时间,仍是强度上均有强烈增幅 J. 1621. [ ] 陈联寿,罗哲贤, 登岸热带气旋研究的进展 10 . 感化,热带气旋暴雨正在季风槽南侧延长,标准 []景象形象学报, , (): J. 2004625 541548. 可达 1500 2500km,降水时间可持续 3 5 ~ ~ [ ] 朱洪岩,陈联寿,徐祥德 中低纬度环流系统的彼此 11 . 天。 感化及其暴雨特征的模仿研究[]大气科学, , J. 2000 季风槽陪伴热带气旋登岸华南的现实并 (): 245 669675. [ ] 郑庆林,吴军,蒋平 我国东南海岸线 非稀有现象,它带来的洪涝灾祸是严沉的,所 台风暴雨增幅影响的数值研究[]热带景象形象学报, 以,正在做热带气旋暴雨预告预测时,需很是关 J. , (): 1996124 304313. 注这一气候现象呈现的可能性。本文的结论 [ ] , , , 13 KanamitsuM EbisuzakiW WoollenJ etal. 提醒了季风槽陪伴热带气旋登岸的季候特 ( )[] NCEPDOEAMIP Reanalsis R2 J.Bull. Ⅱ y 点、环流布景和热带气旋暴雨分布特征,对预 , , : Amer.Meteor.Soc. 2002 83 16311643. [ ] , , , , 14 RoderSOlsonEW HalversonJetalEnviron 报营业有必然参考意义。需要指出的是本文 g ( ) mentalforcin ofSuert hoonPaka's1997 latent 的成果仍是比力初步的,相关南海季风槽对 g p yp [] , , : heatstructureJ.JA iMereor2000391983 pp 热带气旋暴雨的增幅感化和深切机理此后将 2006. 做进一步切磋。 [ ] , 15 MarecalMahfouf.Variationalretrievaloftem erature p andhumidit rofilesfrom TRMM reciitationdata yp p p 参考文献 [] , , : J.MonWeaRev3866. [ ] 马雷鸣,端义宏 操纵 材料对热带气旋“威 16 . TRMM [] 伍荣生等 现代气候学道理[ ] :高档教育出 1 . M . 马逊”布局及其降水特征的研究[]海洋学报, 版社, : J. 2005 1999195200. (): [] 潘静,李崇银 夏日南海季风槽取印度季风槽的气 1 3644. 2 . [ ] , , , 17 GeoreH AdlerRF BolvinDT etal.TheTRMM 候特征之比力[] 大气科学, , (): g J. 2006303 377390. ( ): multisatellite reciitationanalsis TMPA uasi [] 林良勋,冯业荣,黄忠,等 广东省气候预告手艺手 p p y q 3 . , , lobalmultiear combinedsensor reciitationesti 册[ ] :景象形象出书社, : g y p p M . 20068693. [] , ,: matesatfinescalesJ.JHdrometeorol2007838 [] 黄忠,,林良勋 广东后汛期季风槽暴雨气候形 y 4 . 势特征阐发[]景象形象, , (): 55. J. 2005319 1924.

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