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      2017年09號(hào)臺(tái)風(fēng)“納沙”轉(zhuǎn)向路徑的初步分析

      2021-10-31 16:56:14白學(xué)琴
      農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究 2021年6期
      關(guān)鍵詞:臺(tái)風(fēng)

      白學(xué)琴

      摘要 利用2017年7月29日02:00~30日08:00每6 h一次的1°×1°NECP再分析資料,對(duì)2017年09號(hào)臺(tái)風(fēng)“納沙”登陸臺(tái)灣以及再次入海后的轉(zhuǎn)向路徑進(jìn)行了初步分析。結(jié)果表明:(1)副熱帶高壓外圍的偏南氣流對(duì)“納沙”的移動(dòng)有很大的引導(dǎo)作用;(2)風(fēng)場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的變化是造成“納沙”路徑轉(zhuǎn)折的主要原因;(3)500 hPa變高場(chǎng)對(duì)“納沙”路徑有良好的指示作用;(4)越赤道氣流的偏南風(fēng)分量減弱也有利于“納沙”的路徑轉(zhuǎn)折。

      關(guān)鍵詞 臺(tái)風(fēng)“納沙”;轉(zhuǎn)向路徑;副熱帶高壓;非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu);越赤道氣流

      中圖分類(lèi)號(hào):P457.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2021)06–0057–03

      1 個(gè)例概況

      2017年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“納沙”于7月25日23:00生成于菲律賓以東的西北太平洋洋面上,生成后向西北方向移動(dòng),29日19:40分登陸臺(tái)灣,21:00后路徑轉(zhuǎn)向西南,23:00離開(kāi)臺(tái)灣后,其路徑又轉(zhuǎn)向西北方向,并于30日06:00前后登陸福建。

      2 “納沙”路徑轉(zhuǎn)向分析

      2.1 臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向前后西太平洋副熱帶高壓變化分析

      在影響熱帶氣旋移動(dòng)的多個(gè)因子中,大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流是最重要和基本的。而且熱帶氣旋環(huán)流周?chē)渌鞖獬叨鹊南到y(tǒng)也可通過(guò)與熱帶氣旋相互作用導(dǎo)致熱帶氣旋的運(yùn)動(dòng)異常[1]。根據(jù)臺(tái)風(fēng)“納沙”轉(zhuǎn)向前后500 hPa和850 hPa高度場(chǎng)隨時(shí)間的演變圖(圖1),可以看出:

      29日14:00 500 hPa,臺(tái)風(fēng)“納沙”處于大陸高壓、副熱帶高壓和西風(fēng)槽形成的弱鞍型場(chǎng)中,此時(shí)的引導(dǎo)氣流主要為副熱帶高壓外圍的東南氣流(圖1a),850 hPa副熱帶高壓呈帶狀(圖1b)。臺(tái)風(fēng)隨副熱帶高壓外圍的東南風(fēng)氣流在高壓壩的阻擋下緩慢向西北方向移動(dòng)。

      29日20:00,500 hPa,臺(tái)風(fēng)東側(cè)的副熱帶高壓有一點(diǎn)東撤,但變動(dòng)不大。臺(tái)風(fēng)西側(cè)的大陸高壓南北向的跨度減小變?yōu)閹?,脊線(xiàn)明顯北抬(圖1c), 850 hPa圖上,副高基本不變(圖1d)。此時(shí),副高東撤,引導(dǎo)氣流偏南分量明顯減弱,而大陸高壓外圍的偏北氣流增強(qiáng),在二者共同作用下,“納沙”開(kāi)始轉(zhuǎn)向。

      30日02:00,臺(tái)風(fēng)已經(jīng)由西北轉(zhuǎn)向西南方向移動(dòng)。500 hPa圖上,副高減弱并斷裂成為兩部分,相比于29日20:00,大陸高壓的南北跨度有所加強(qiáng)。西風(fēng)槽加深南壓,與臺(tái)風(fēng)相距較近(圖1e)。850 hPa圖上,副高基本不變(圖1f),此時(shí),引導(dǎo)氣流加強(qiáng),臺(tái)風(fēng)仍沿副高外圍的東南氣流向西北方向移動(dòng)。

      30日08:00,500 hPa圖上,大陸高壓向西退到東經(jīng)70°以東,與“納沙”距離增大,不影響其移動(dòng)。原本斷裂為兩部分的副高又連接起來(lái)并西進(jìn)北臺(tái),臺(tái)風(fēng)“納沙”沿副高外圍的東南氣流繼續(xù)向西北方向移動(dòng)(圖1g)。850 hPa圖上,環(huán)流形勢(shì)基本不變(圖1h)。

      由此可以看出,臺(tái)風(fēng)“納沙”在轉(zhuǎn)向前受東南引導(dǎo)氣流影響,一直沿副高外圍的東南氣流向西北方向移動(dòng)。而隨著副高的東撤,其與臺(tái)風(fēng)之間的距離增大,引導(dǎo)氣流減弱,對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響隨之減弱,對(duì)臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向西南方向起積極作用。而在臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向之后,因?yàn)楦备叩奈鬟M(jìn)北抬,加強(qiáng)了副高與臺(tái)風(fēng)之間的相互作用,在副高影響下臺(tái)風(fēng)又繼續(xù)向西北方向移動(dòng)。

      2.2 風(fēng)場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)分布對(duì)“納沙”移動(dòng)的影響

      熱帶氣旋非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)理論的應(yīng)用指標(biāo)中指出:臺(tái)風(fēng)非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)隨時(shí)間演變的過(guò)程中,若從NE-SW向轉(zhuǎn)變?yōu)镾W-NE向,或者近似同心圓結(jié)構(gòu),意味著臺(tái)風(fēng)西移速度減慢,臺(tái)風(fēng)路徑將轉(zhuǎn)變,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)逆時(shí)針打轉(zhuǎn)[2]。臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)最大風(fēng)速區(qū)的轉(zhuǎn)移往往會(huì)改變臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的方向[3]。

      分析500 hPa風(fēng)場(chǎng)圖可以看到,29日14:00,臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速達(dá)到40 m/s,最大風(fēng)區(qū)位于臺(tái)風(fēng)環(huán)流北側(cè),這反應(yīng)了西太平洋副熱帶高壓對(duì)臺(tái)風(fēng)“納沙”的引導(dǎo)作用(圖2a)。到29日20:00,臺(tái)風(fēng)已經(jīng)登陸臺(tái)灣,強(qiáng)度減弱,最大風(fēng)速由40 m/s減弱為38 m/s,位置仍然在臺(tái)風(fēng)北側(cè)(圖2b)。臺(tái)風(fēng)登陸后向西北偏西方向移動(dòng),移速明顯減弱。21:00,臺(tái)風(fēng)移速出現(xiàn)向南分量,開(kāi)始向西南轉(zhuǎn)折。30日02:00,強(qiáng)風(fēng)區(qū)強(qiáng)度減弱為30 m/s,并分裂為兩個(gè)強(qiáng)中心,一個(gè)在臺(tái)風(fēng)環(huán)流北側(cè),另一個(gè)在臺(tái)風(fēng)環(huán)流東南側(cè),南側(cè)強(qiáng)風(fēng)區(qū)比北側(cè)強(qiáng)風(fēng)區(qū)強(qiáng)(圖2c)。30日08:00,北側(cè)的強(qiáng)風(fēng)區(qū)順時(shí)針移動(dòng)并減弱,東南側(cè)的強(qiáng)風(fēng)區(qū)向北移動(dòng),與北側(cè)強(qiáng)風(fēng)區(qū)合并,在臺(tái)風(fēng)東側(cè)呈帶狀分布(圖2d),這正好對(duì)應(yīng)了原本斷裂成兩塊的副高又重新連接成一塊。從圖2還可以看出,臺(tái)風(fēng)大風(fēng)區(qū)的分布走向與副高形態(tài)也有一定關(guān)系。

      由此可以看出,在臺(tái)風(fēng)“納沙”轉(zhuǎn)向前,風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)較為均勻?qū)ΨQ(chēng),基本呈同心圓分布,而且臺(tái)風(fēng)渦旋比較緊湊。在臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向之后,出現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),而且由原本的緊渦旋變成松渦旋。由此可見(jiàn),非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致“納沙”路徑轉(zhuǎn)向的原因之一。

      2.3 500 hPa變高場(chǎng)的影響

      日常研究表明,在臺(tái)風(fēng)中心的北-東北方向一定范圍內(nèi),500 hPa變高場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑有明顯影響[4]。一般來(lái)說(shuō),臺(tái)風(fēng)有向著負(fù)變高的方向移動(dòng)的趨勢(shì)。采用6 h變壓來(lái)研究500 hPa變高場(chǎng)對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑的影響。

      29日14:00,在臺(tái)風(fēng)中心偏北,有一個(gè)負(fù)的變高中心,變高強(qiáng)度達(dá)-80 gpm,正變高中心在臺(tái)風(fēng)中心偏南,最大正變高為60 gpm,變高梯度方向?yàn)橛赡舷虮保▓D3a),此時(shí)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向?yàn)槲鞅逼薄?9時(shí)20:00,負(fù)變高中心在臺(tái)風(fēng)中心稍偏北,最大負(fù)變高為-120 gpm。正變高中心在臺(tái)風(fēng)東南側(cè),最大正變高為150 gpm。圖3b變高梯度明顯加大,梯度方向?yàn)闁|南向西北,此時(shí)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向雖然為西北方向,但是向南的分量開(kāi)始增加,直到21:00,臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向轉(zhuǎn)變?yōu)槲髂戏较颉?0日02:00,最大負(fù)變高為-100 gpm,位于臺(tái)風(fēng)中心附近,最大正變高為100 gpm,位于臺(tái)風(fēng)東側(cè)(圖3c)。此時(shí)變高梯度稍微減小,方向?yàn)橛蓶|向西,向南的分量明顯加大,但是在大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流的影響下,臺(tái)風(fēng)向西北方向移動(dòng)。3日08:00,負(fù)變高中心位于臺(tái)風(fēng)中心偏北,中心強(qiáng)度為-60 gpm,正變高中心位于臺(tái)風(fēng)東南側(cè),中心強(qiáng)度為70 gpm(圖3d)。變高梯度明顯減小,方向由東南指向西北,向南分量減小,此時(shí)臺(tái)風(fēng)向西北方向移動(dòng)。

      2.4 越赤道氣流與臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向的關(guān)系

      圖4為對(duì)流層中低層越赤道氣流的時(shí)間平均區(qū)域分布。由圖4可以看出,500 hPa上,在102°E~120°E附近有兩塊較為明顯的越赤道氣流,范圍比較集中(圖4a)。600 hPa上,南北半球越赤道氣流范圍較廣,在117°E到120°E之間有明顯的向南的氣流輸送,其余地方越赤道氣流強(qiáng)度很弱(圖(4b)。700 hPa上125°E以西范圍內(nèi)均為比較明顯的越赤道氣流,強(qiáng)度比500 hPa和600 hPa強(qiáng)(圖4c)。850 hPa上南北半球氣流交換范圍較廣,105°E附近及123°E以西的兩處越赤道氣流較強(qiáng)(圖4d)。

      從上面分析中可以看出,在“納沙”轉(zhuǎn)向前,越赤道氣流在空間分布上,對(duì)流層低層的強(qiáng)度和范圍明顯大于對(duì)流層中層,850 hPa上的越赤道氣流范圍和強(qiáng)度最大,在對(duì)流層中低層存在兩個(gè)較強(qiáng)的越赤道氣流。

      3 總結(jié)

      從分析研究中可以看出,在“納沙”轉(zhuǎn)向前主要受引導(dǎo)氣流影響,向西北方向移動(dòng)。登陸臺(tái)灣后,受風(fēng)場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)、500 hPa變高場(chǎng)、越赤道氣流等影響,導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)“納沙”轉(zhuǎn)向西南方向移動(dòng),其中起主要作用的是風(fēng)場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)以及500 hPa變高。在臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向后,又在大尺度引導(dǎo)氣流的影響下向西北方向移動(dòng)。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 段朝霞,蘇百興.1013號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“鲇魚(yú)”北折路徑分析[J].海洋預(yù)報(bào), 2011, 28(5): 21-24.

      [2] 黃先倫,郭圳勉,殷宏南.超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“尤特”近海北翹的原因分析[J]. 廣東氣象, 2016, 38(6): 1-11.

      [3] 仰國(guó)光.臺(tái)風(fēng)環(huán)流非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)理論在TC9012異常路徑預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[M].北京: 氣象出版社, 2001.

      [4] 陳瑞閃.臺(tái)風(fēng)[M].福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社, 2002.

      責(zé)任編輯:黃艷飛

      Abstract Using the reanalysis data of 1°×1°NECP every 6 h from 02:00 on July 29 to 08:00 on July 30, 2017, this paper makes a preliminary analysis on the turning path of Typhoon "Nasha" after landing in Taiwan on September, 2017 and entering the sea again. The results show that: (1) the southerly flow around the subtropical high has a great guiding effect on the movement of "Nasha"; (2) The change of asymmetric structure of wind field is the main reason for the turning of "Nasha" path; (3) The 500 hPa variable height field has a good indication for the "Nasha" path; (4) The weakening of the southerly component of the cross equatorial flow is also conducive to the turning of the "Nasha" path.

      Key words Typhoon "Nasha"; Turning path; Subtropical high; Asymmetric structure; Cross equatorial flow

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