台风“梅花”造成东北地区异常强降水的成因分析.pdf
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1、第 30 卷第 2 期2023 年 6 月气象灾害防御METEOROLOGICAL DISASTER PREVENTIONVol.30 No.2June.2023收稿日期院2023-04-26作者简介院蔡柠泽渊1995-冤袁女袁吉林临江人袁学士学位袁工程师袁主要从事中短期天气预报研究袁遥1引言中国是世界上登陆台风最多尧 受台风灾害最严重的国家之一遥 目前对台风暴雨的研究较为广泛1-6遥东北地区处于东亚季风区最北端袁地理位置偏北袁受台风影响频次相对我国南方地区较少袁但在一些特殊背景环境下袁 台风北上到达东北地区也会造成严重的气象灾害遥多年来袁气象工作者对北上类台风造成东北地区台风暴雨的特征和成因
2、开展了大量研究7-9袁刘娜等10指出袁副热带高压和南亚高压对台风有一定阻挡和引导作用袁 有利于台风从两高压之间经过袁北上影响东北地区遥慕秀香等11认为袁110要130毅E 中高纬度附近 500 hPa低槽活动尧 副热带高压的强度和形状变化以及冷空气入侵袁 对台风北上过程中的路径和强度变化有重要影响遥 蒋尚成等12研究表明袁北上台风导致的暴雨主要发生在台风与中纬度环流系统相互作用下的变性阶段遥气象工作者的一系列研究表明袁在一定天气形势下袁 台风北上影响东北地区也会带来强降水遥若台风与中纬度系统相互配合袁则更易引发大范围的暴雨天气遥2022 年 12 号台风野梅花冶在我国东部沿海地区连续登陆 4
3、次袁 同时打破了台风登陆辽宁的最晚时间纪录袁 此次台风及其残余环流使东北地区出现了大范围暴雨尧大暴雨天气袁降水强度之大尧范围之广属历史同期罕见遥 本文旨在利用相关气象资料对台风野梅花冶造成东北地区暴雨尧大暴雨的天气过程进行环流尧热力尧动力结构尧水汽输送尧卫星云图的特征分析袁 分析此次台风北上造成东北地区异常强降水的原因袁 为今后相似台风降水预测提供有利技术指标遥2台风野梅花冶路径及东北地区降水实况2212 号台风野梅花冶于 9 月 8 日上午在西北太平洋生成渊图 1a冤袁后向西北方向移动袁逐渐向我国东部沿海靠近袁14 日 20 时前后在浙江舟山沿海登陆袁登陆时强度为强台风级袁辽宁省东部开始产生
4、降水遥 野梅花冶登陆后继续向北移动袁15 日00 时左右于上海二次登陆袁后继续向北移动遥 16日 00 时左右在山东第三次登陆袁此时强度为热带风暴级袁期间东北地区降水逐渐加强遥台风在山东登陆后移动方向转为东北袁 并于 16 日 13 时在辽宁省第四次登陆袁登陆时强度为热带风暴级袁登陆后台风强度减弱袁 移速加快袁16 日 20 时停止编台风野梅花冶造成东北地区异常强降水的成因分析蔡柠泽1马利柱2刘娜1李佳奇3渊1.白山市气象局袁吉林白山134300曰2.吉林机场集团公司航务部延吉机场气象台袁吉林延吉133000曰3.白山市江源区气象局袁吉林白山134700冤摘要院利用常规观测资料尧台风最佳路径数
5、据集资料尧NCEP/NCAR FNL 的 1毅伊1毅再分析资料尧FY-2G 卫星逐小时相当黑体亮温资料袁对 2022 年 12 号台风野梅花冶造成东北地区大暴雨的天气过程进行分析遥 结果表明:台风野梅花冶在 9 月中旬仍能北上在东北地区登陆主要是由于西北太平洋副热带高压脊线位置异常偏北袁与大陆高压形成两高对峙形势袁台风在两高之间沿着偏南气流北上遥 台风倒槽和低空急流产生强烈的风向风速辐合袁提供了较好的动力触发机制遥 高空急流的高低空耦合作用加强了低层的动力尧热力输送遥 两条水汽通道将海上水汽向东北地区输送并堆积袁使高比湿环境维持时间异常久遥 短波槽带来的适量冷空气卷入台风使不稳定能量增加袁雨强
6、增大遥 降水在台风倒槽云系影响阶段雨强小袁但持续时间长曰台风眼壁云系影响阶段袁降水效率高且持续时间长曰台风变性后降水强度变强袁但由于移动迅速袁只在吉林和黑龙江造成了暴雨遥关键词院台风野梅花冶曰大暴雨曰低空急流曰比湿气象灾害防御第 30 卷图 1台风野梅花冶路径渊a冤袁2022 年 9 月 16 日 08 时渊b冤尧17 日 08 时渊c冤东北地区 24 h 降水量渊单位院mm冤图 22022 年 9 月 14 日 08 时要17 日 12 时大连尧草河口尧集安尧鸡西雨量逐时变化渊单位院mm 窑 h-1冤号遥15 日 08 时至 16 日 08 时渊图 1b冤袁辽宁省和吉林省东南边界出现暴雨尧局
7、地大暴雨曰 16 日 08时至 17 日 08 时渊图 1c冤袁东北地区出现大范围暴雨及大暴雨袁呈东北要西南带状分布遥过程累积最大降雨量为 307.6 mm袁 出现在大连金普新区曰最大小时降雨量为 50.6 mm袁 出现在辽宁省鞍山市岫岩县遥沿着强降雨带选取 4 个代表站点渊辽宁大连尧辽宁草河口尧吉林集安尧黑龙江鸡西冤分析逐小时降水随时间的变化渊图 2冤袁可见东北地区降水从 14 日 08 时持续到 17 日 08 时袁 长达 72 h 之久遥 降水前期降水强度小袁以稳定性降水为主袁但持续时间长曰 降水中后期降水强度发生明显的跃升袁但持续时间短遥3高低空环流形势特征14 日 08 时渊图 3a
8、冤袁西太平洋副热带高压呈西北要东南块状分布袁西伸脊点为 115毅E袁45毅N 附近袁辽宁省北部尧吉林省和黑龙江南部均为副热带高压控制遥 分析历史气象资料发现袁每年 9 月袁副热带高压开始南移袁9 月中旬甚少有副热带高压脊线仍处于如此高的纬度遥 台风梅花处于大陆高压及副热带高压之间袁 在两个高压坝的裹挟下沿着东南气流不断向西北偏北方向移动袁 使台风北上袁到达较高纬度的东北地区遥中纬度地区为两槽一脊形势袁 海上副热带高压脊线西伸至吉林省西部袁584 dagpm 位势高度线西伸至蒙古国东部袁我国东北地区和部分华北地区为脊区控制袁 阿尔泰山北部和日本东部分别有一槽袁 其中阿尔泰山槽中不断有冷空气分裂东
9、移袁造成浅槽东移遥 14 日20 时台风北上的同时 14 号台风野南玛都冶迅速发展袁沿着副热带高压外围移动袁两台风的迅速发展北上导致副热带高压快速东退至海上袁 副热带高abc龙江渤海渤海龙江哈尔滨长春沈阳哈尔滨长春沈阳2501005025100.1大连草河口集安鸡西30252015105014 日 08 时14 日 20 时15 日 08 时15 日 20 时16 日 08 时16 日 20 时17 日 08 时时间12第 2 期图 32022 年 9 月 14 日 08 时渊a冤尧15 日 08 时渊b冤500 hPa 位势高度场渊黑色实线袁单位院dagpm冤尧温度场渊红色虚线袁单位院益冤和
10、 200 hPa 急流渊阴影袁单位院m 窑 s-1冤图 42022 年 9 月 15 日 08 时渊a冤和 16 日 08 时渊b冤850 hPa 风场渊蓝色风向杆袁单位院m 窑 s-1冤尧散度场渊阴影袁单位院10原5窑 s原1冤和海平面气压场渊单位院hPa冤压外围 584 dagpm 位势高度线略有东退袁 但仍控制大部分东北地区遥15 日 08 时渊图 3b冤袁随着台风继续北上袁副热带高压东退至日本岛袁阿尔泰山槽分裂出的浅槽移入吉林省西部袁 槽后弱西北气流向东北地区输送冷空气遥之后台风继续北移袁短波槽东移至吉林省中部到黑龙江东部袁 短波槽低压带吸引台风袁使台风加速向北移动遥 16 日 08
11、时前后台风从山东半岛入海袁 副热带高压继续减弱东退至日本东部海上袁 台风中高层环流与短波槽合并袁闭合环流消失袁台风主体到达辽宁省袁降水强度进入最强阶段遥 此次台风北上影响东北地区主要是由于西北太平洋副热带高压脊线位置异常偏北袁与大陆高压形成两高对峙形势袁台风野梅花冶在两高之间沿着副高西侧的偏南气流北上袁 同时中高纬度不断有短波槽东移向东北地区输送弱冷空气袁与台风带来的暖湿气流在东北地区交汇袁产生降水遥在整个天气过程中降水区始终位于 200 hPa高空急流入口区的右侧袁 且急流位置随台风北上而北抬袁 高空急流入口区右侧辐散作用引起上下层质量调整袁形成变压风叠加在低空气流上袁这样的高低空耦合作用使
12、低空气流发展袁 加强了低空气流的动力尧热力输送遥因此台风野梅花冶造成东北地区大暴雨有较好的高低空环境场配置遥在 850 hPa 风场尧 散度场和海平面气压叠加图渊图 4冤上可见袁随着台风北上袁15 日 08 时辽宁省东部位于台风倒槽东南风低空急流头部袁 风向风速在此强烈辐合产生较强的辐合中心袁 为强降水的产生提供了动力触发机制遥 16 日 08 时台风登陆后倒槽加深袁 从辽宁省南部延伸至吉林省中部袁 在此处倒槽风向辐合与 850 hPa 低空急流头部风速辐合产生的叠加效应使低层辐合迅速加abab60毅N50毅N40毅N30毅N20毅N80毅E90毅E100毅E110毅E120毅E130毅E14
13、0毅E150毅E60毅N50毅N40毅N30毅N20毅N80毅E90毅E100毅E110毅E120毅E130毅E140毅E150毅E580580568560556-24-20-20-16584584588-4-4-4-12-12-12-20-24-24-20-2450毅N45毅N40毅N35毅N30毅N110毅E120毅E130毅E140毅E50毅N45毅N40毅N35毅N30毅N110毅E120毅E130毅E140毅E-2-4-6-8-10-121012.51017.51017.51017.51012.51010101010101007.51007.5蔡柠泽袁等院台风野梅花冶造成东北地区异常
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