第 6 卷 第 期 热 带 气 象 学 报 Vol.6, No. 010 年 04 月 JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGY Apr., 010 文 章 编 号 :1004-4965(010)0-050-07 台 风 风 神 暴 雨 落 区 的 诊 断 分 析 1, 李 彩 玲, 寿 绍 文 1, 陈 艺 芳 (1. 南 京 信 息 工 程 大 学 大 气 科 学 学 院, 江 苏 南 京 10044;. 佛 山 市 气 象 局, 广 东 佛 山 58000;3. 莆 田 市 气 象 局, 福 建 莆 田 351100) 摘 要 : 利 用 常 规 观 测 资 料 气 象 卫 星 资 料 和 NCEP 1 1 再 分 析 资 料, 对 0806 号 台 风 风 神 登 陆 后 的 暴 雨 强 度 和 落 区 进 行 诊 断 分 析 结 果 表 明 : 台 风 暴 雨 主 要 发 生 在 台 风 登 陆 后 48 h 内, 水 汽 通 量 散 度 垂 直 速 度 绝 对 涡 度 的 空 间 分 布 与 强 降 雨 落 区 有 很 好 的 对 应 关 系 ; 冷 空 气 入 侵 低 压 环 流 西 部 触 发 不 稳 定 能 量 释 放, 对 降 水 起 到 了 增 幅 作 用 ; 从 湿 焓 及 湿 焓 平 流 场 上 可 以 提 前 1 h 做 出 能 量 累 积 和 未 来 强 降 水 落 区 的 预 报, 高 湿 焓 区 是 不 稳 定 能 量 聚 集 区, 而 台 风 压 能 风 对 湿 焓 的 平 流 较 为 准 确 地 反 应 了 4 h 后 的 强 降 水 落 区 关 键 词 : 天 气 学 ; 台 风 暴 雨 ; 落 区 ; 湿 焓 ; 湿 焓 平 流 ; 诊 断 分 析 中 图 分 类 号 :P444 文 献 标 识 码 :A Doi:10.3969/j.issn.1004-4965.010.0.017 1, 3 1 引 言 台 风 灾 害 的 主 要 部 分 往 往 是 台 风 引 发 的 暴 雨 造 成 的, 台 风 暴 雨 会 造 成 洪 涝 爆 发 农 田 受 淹 城 市 内 涝 山 体 滑 坡 和 路 毁 车 阻 等 灾 害 在 过 去 十 几 年 中, 在 远 距 离 台 风 暴 雨 螺 旋 雨 带 的 形 成 理 论 暴 雨 分 布 暴 雨 的 突 然 增 幅 等 方 面 都 取 得 了 新 的 进 展 [1] 近 年 来 许 多 专 家 从 多 个 方 面 对 台 风 暴 雨 的 强 度 和 落 区 进 行 详 细 的 分 析, 并 指 出 台 风 暴 雨 的 强 度 和 落 区 与 台 风 结 构 台 风 路 径 水 汽 输 送 地 形 等 密 切 相 关 [-5] 对 于 台 风 暴 雨 的 非 对 称 分 [6] 布, 陶 祖 钰 等 分 析 了 916 号 台 风 登 陆 后 的 不 对 称 结 构 及 其 与 暴 雨 之 间 的 内 在 联 系, 发 现 台 风 暴 雨 和 台 风 流 场 [7] 热 力 场 的 不 对 称 结 构 有 关 ; 王 谨 等 研 究 了 0509 号 台 风 麦 莎 暴 雨 落 区 非 对 称 分 布, 得 出 FY-C( 红 外 - 通 道 ) 辐 射 亮 温 (TBB) 场 能 够 清 晰 地 揭 示 台 风 暴 雨 落 区 的 分 布 及 造 成 这 种 非 对 称 分 布 的 云 系 结 构 特 征, 并 指 出 台 风 中 心 附 近 的 垂 直 速 度 场 涡 度 场 假 相 当 位 温 等 能 很 好 地 解 释 台 风 云 系 的 非 对 称 分 布 显 然, 这 些 研 究 对 提 高 台 风 暴 雨 的 形 成 机 理 的 认 识 和 提 高 台 风 暴 雨 的 预 报 准 确 率 起 到 了 积 极 的 推 动 作 用 压 能 场 最 早 在 1960 年 代 由 叶 笃 正 李 麦 村 提 出 的,1970 1990 年 代 压 能 场 多 用 于 暴 雨 分 析 [8-9], 但 用 湿 焓 场 和 压 能 场 结 合 对 台 风 暴 雨 的 研 究 相 [10] 对 较 少, 陈 瑞 闪 等 指 出 压 能 场 和 湿 焓 场 对 台 风 暴 雨 的 预 报 有 很 好 的 指 示 意 义 受 0806 号 台 风 风 神 减 弱 后 的 低 压 环 流 和 冷 空 气 共 同 影 响,008 年 6 月 4 8 日, 广 东 省 大 范 围 出 现 暴 雨 到 大 暴 雨 降 水, 过 程 最 大 雨 量 出 现 在 新 丰 站, 达 404.4 mm, 强 降 雨 主 要 集 中 在 5 日 08 时 7 日 08 时 由 于 强 降 雨 的 影 响, 广 东 省 多 个 城 市 出 现 严 重 内 涝, 造 成 14 人 死 亡,9 人 失 踪 本 文 利 用 风 云 C 卫 星 资 料 和 NCEP 1 1 再 分 析 资 料 以 及 常 规 观 测 资 料 等, 详 细 分 析 风 神 台 风 暴 雨 发 生 前 后 的 物 理 量 场 以 及 压 能 场 湿 焓 场 等 演 变 与 降 雨 的 空 间 分 布 的 关 系, 试 图 找 出 引 发 台 风 后 部 暴 雨 的 原 因, 以 及 用 湿 焓 平 流 诊 断 台 风 暴 雨 落 区, 为 今 后 此 类 预 报 提 供 一 些 有 益 的 参 考 依 据 台 风 概 况 和 降 水 特 征 008 年 6 月 19 日 08 时,0806 号 热 带 风 暴 风 神 生 成,0 日 08 时 加 强 为 台 风,3 日 11 时 减 弱 为 强 热 带 风 暴, 期 间 一 直 以 西 北 移 为 主, 于 6 月 5 日 05 时 30 分 在 深 圳 市 葵 涌 镇 登 陆, 登 陆 时 减 弱 为 热 带 风 暴,5 日 06 19 时 热 带 风 暴 中 心 先 后 经 过 深 圳 东 莞 惠 州 广 州 等 地,5 日 0 时 在 惠 州 龙 门 减 弱 为 热 带 低 压,6 日 5 时 中 央 气 象 台 停 止 发 布 风 神 的 位 置 风 神 登 陆 时 虽 然 只 是 热 带 风 暴 强 度, 从 登 陆 到 减 弱 为 热 带 低 压 维 持 不 到 1 h, 但 由 于 其 后 部 云 系 发 展 旺 盛,5 日 热 带 风 暴 登 陆 后 南 部 云 系 北 抬, 冷 空 气 从 台 风 低 压 环 流 西 北 侧 侵 入 台 风 环 流 中, 激 发 强 降 雨 云 团 沿 着 热 带 低 压 路 径 西 侧 收 稿 日 期 :008-11-3; 修 订 日 期 :009-06-9 基 金 项 目 : 佛 山 市 科 技 发 展 专 项 资 金 资 助 项 目 (00609001) 资 助 通 讯 作 者 : 李 彩 玲, 广 东 省 佛 山 市 人, 助 理 工 程 师, 学 士, 主 要 从 事 天 气 预 报 的 研 究 E-mil:cherry111@163.com
期 李 彩 玲 等 : 台 风 风 神 暴 雨 落 区 的 诊 断 分 析 51 强 烈 发 展, 从 而 触 发 了 5 6 日 广 东 省 大 范 围 的 强 降 水 从 卫 星 云 图 看, 台 风 登 陆 前 强 度 减 弱, 没 有 眼 和 密 闭 云 区, 螺 旋 云 带 呈 现 明 显 的 非 对 称 性, 北 面 云 系 很 弱, 西 南 部 和 南 部 云 系 强 ; 登 陆 后 南 部 云 系 略 有 松 散, 但 其 西 北 部 不 断 有 中 尺 度 云 团 生 成 发 展 6 月 4 日, 台 风 靠 近 珠 江 口 东 侧 海 面 上, 台 风 前 部 降 雨 不 大,5 日 06 时 起 台 风 螺 旋 雨 带 开 始 影 响 深 圳 珠 海 中 山 等 地, 图 1 中 5 日 08 时 6 日 08 时, 广 东 省 有 16 个 观 测 站 录 得 R 4 h>100 mm,r 4 h>00 mm 的 降 水 中 心 在 东 莞 广 州 佛 山 一 带, 强 降 雨 中 心 沿 台 风 路 径 西 侧 分 布, 呈 现 明 显 的 非 对 称 性 6 日 强 降 雨 中 心 东 北 移 ( 图 1), 降 雨 强 度 略 有 减 弱, 强 降 雨 中 心 位 于 热 带 低 压 环 流 附 近,R 4 h>100 mm 的 有 4 个 站,R 4 h>00 mm 的 只 出 现 在 佛 冈 和 新 丰 辐 合 区, 而 粤 东 为 水 汽 通 量 的 辐 散 区 ;4 日 0 时, 珠 江 口 以 西 的 水 汽 通 量 辐 合 区 北 抬, 范 围 扩 大, 珠 三 角 地 区 的 辐 合 中 心 值 增 大, 而 粤 东 的 辐 散 中 心 也 增 强 ;5 日 凌 晨 台 风 登 陆 后, 台 风 南 部 的 西 南 气 流 北 抬, 为 广 东 输 送 充 足 的 水 汽,5 日 08 时 ( 图 c) 水 汽 辐 合 辐 散 中 心 继 续 加 强, 粤 东 的 辐 散 中 心 值 达 7 10-5 g/(m P s), 不 利 于 水 汽 的 辐 合 上 升 ;5 日 0 时 ( 图 d) 水 汽 通 量 辐 合 中 心 北 抬 到 清 远 北 部 和 韶 关 一 带, 湖 南 南 部 也 出 现 一 辐 合 中 心, 两 个 中 心 连 通 在 一 起, 从 珠 江 口 - 清 远 - 韶 关 出 现 一 强 的 水 汽 辐 合 带 可 见 强 的 水 汽 辐 合 区 与 未 来 4 小 时 强 降 水 区 相 对 应, 而 且 强 降 水 落 区 的 趋 向 和 水 汽 辐 合 走 向 一 致 c 图 1 台 风 风 神 移 动 路 径 和 5 日 08 时 6 日 08 时 雨 量 () 及 6 日 08 时 7 日 08 时 雨 量 () 单 位 :mm 3 台 风 暴 雨 的 诊 断 分 析 3.1 水 汽 条 件 分 析 观 察 图 中 低 层 850 hp 水 汽 通 量 散 度 和 风 矢 量 的 分 布 和 演 变 发 现,4 日 08 和 0 时 ( 图 ), 台 风 中 心 仍 在 海 上, 台 风 环 流 东 北 部 的 东 南 暖 湿 气 流 强 盛, 是 水 汽 输 送 的 主 要 来 源,4 日 08 时 珠 江 口 以 西 为 水 汽 通 量
5 热 带 气 象 学 报 6 卷 d 图 850 hp 水 汽 通 量 散 度 和 风 矢 量 图 单 位 :10-5 g/(m P s). 4 日 08 时 ;. 4 日 0 时 ; c. 5 日 08 时 ; d. 5 日 0 时 3. 垂 直 速 度 绝 对 涡 度 的 空 间 变 化 850 hp 垂 直 速 度 和 涡 度 的 空 间 分 布 与 强 降 水 的 落 区 变 化 有 很 好 的 对 应 关 系 ( 图 3) 5 日 早 晨 随 着 热 带 风 暴 在 深 圳 登 陆, 垂 直 速 度 负 值 中 心 和 绝 对 涡 度 正 值 中 心 北 抬,5 日 08 时 ( 图 3) 珠 三 角 和 粤 西 为 垂 直 速 度 负 值 区, 而 粤 北 和 粤 东 为 正 值 区,5 日 0 时 ( 图 3) 垂 直 速 度 负 中 心 -7 10-3 hp/s 北 抬 至 4 N,113~114 E 区 域,6 日 0 时 垂 直 速 度 负 值 中 心 和 涡 度 正 值 中 心 在 韶 关 境 内 重 合 ( 图 略 ), 中 心 强 度 达 到 最 大 值, 以 后 两 个 中 心 继 续 东 北 移, 但 中 心 强 度 明 显 减 弱,6 日 0 时 移 出 广 东, 到 达 湖 南 南 部 为 了 进 一 步 分 析 5 日 台 风 暴 雨 落 区 的 非 对 称 分 布, 对 4 日 0 时 和 5 日 08 时 垂 直 速 度 和 绝 对 涡 度 分 别 沿 热 带 风 暴 中 心 的 纬 度 作 垂 直 剖 面 图 ( 图 4) 分 析 发 现, 垂 直 速 度 和 绝 对 涡 度 在 热 带 风 暴 中 心 东 西 两 侧 有 明 显 的 非 对 称 分 布 4 日 0 时 ( 图 4) 风 暴 中 心 所 在 经 度 西 侧 为 垂 直 速 度 负 值 中 心, 相 反 在 东 侧 却 是 垂 直 速 度 正 值 中 心, 正 负 速 度 对 位 于 650 hp 高 度 处, 可 见 热 带 风 暴 西 侧 中 低 层 是 强 烈 的 上 升 运 动 区 涡 度 正 值 中 心 位 于 热 带 风 暴 中 心 上 空 800 hp 高 度 处, 中 心 值 达 35 10-5 s -1 以 上 5 日 08 时 ( 图 4) 垂 直 速 度 和 绝 对 涡 度 的 垂 直 分 布 仍 然 维 持 这 一 特 点, 在 热 带 风 暴 西 侧 是 强 烈 的 辐 合 上 升 区 域, 且 辐 合 层 深 厚 3.3 冷 空 气 的 入 侵 作 用 6 月 1 日, 华 南 受 副 热 带 高 压 控 制, 从 地 面 温 度 场 看, 日 14 时 T 35 的 高 温 区 在 粤 西 北,3 日 广 东 省 高 温 范 围 扩 大, 覆 盖 珠 三 角 和 粤 西 一 带, 此 时 北 方 冷 空 气 前 锋 已 经 越 过 长 江 流 域 ( 图 5),4 日 08 时 地 面 冷 空 气 前 锋 到 达 南 岭 北 侧, 同 时 副 热 带 高 压 减 弱 东 退, 但 在 粤 西 仍 有 一 高 温 区, 可 见 台 风 登 陆 前, 珠 江 三 角 洲 以 及 粤 西 一 带 高 温 高 湿, 积 聚 了 大 量 的 能 量 5 日 白 天, 冷 空 气 自 北 向 南 影 响 广 东 省, 分 析 5 日 08 时 850 hp 温 度 平 流 和 风 场 综 合 图 ( 图 5), 广 东 省 的 温 度 平 流 冷 中 心 在 英 德 附 近, 达 -4 10-5 /s, 此 时 低 压 中 心 的 北 侧 和 西 北 侧 吹 东 北 风, 低 压 中 心 的 南 侧 为 暖 湿 的 西 南 风, 冷 空 气 从 低 压 环 流 西 北 侧 侵 入, 进 入 到 台 风 低 压 环 流 的 西 部 和 西 北 部, 在 这 种 形 势 下,0 线 附 近 是 温 度 梯 度 最 大 的 地 方, 也 就 是 冷 暖 空 气 交 汇 的 地 方, 台 风 低 压 中 心 出 现 西 侧 冷 东 侧 暖 的 半 冷 半 暖 结 构 [10], 台 风 就 可 能 得 到 另 一 种 能 量 水 平 力 管 场 斜 压 位 能 如 果 不 稳 定 性 足 够, 即 可 使 水 平 力 管 场 斜 压 位 能 释 放, 使 降 雨 增 大 同 时, 从 卫 星 云 图 动 画 上 看 ( 图 略 ), 冷 锋 云 系 5 日 08 时 已 东 移 南 压 至 湖 南 江 苏 浙 江 一 带,5 日 白 天 逐 渐 和 风 神 外 围 云 系 衔 接 起 来, 触 发 台 风 低 压 西 侧 和 西 北 侧 不 断 有 云 系 生 成 发 展, 使 该 区 域 出 现 长 时 间 的 强 降 雨 图 3 5 日 850 hp 的 垂 直 速 度 和 绝 对 涡 度 分 布. 08 时 ;. 0 时 等 值 线 为 垂 直 速 度, 单 位 : 10-3 hp/s; 阴 影 为 绝 对 涡 度, 单 位 : 10-5 s -1 以 上 分 析 表 明 台 风 登 陆 后 由 于 其 后 部 西 南 气 流 强 盛,4 日 夜 间 起 珠 江 三 角 洲 以 及 粤 北 为 水 汽 通 量 辐 合 中 心 区, 而 粤 东 是 水 汽 通 量 辐 散 区, 同 时 热 带 风 暴 中 心 西
期 李 彩 玲 等 : 台 风 风 神 暴 雨 落 区 的 诊 断 分 析 53 侧 有 强 烈 的 上 升 运 动,5 日 白 天 冷 空 气 从 低 压 环 流 西 北 侧 侵 入, 进 入 低 压 环 流 西 部 和 西 北 部, 冷 暖 空 气 交 汇 使 上 升 运 动 继 续 加 强, 触 发 了 不 稳 定 能 量 释 放, 触 使 这 里 的 云 系 强 烈 发 展, 而 低 压 环 流 东 侧 的 上 升 运 动 明 显 偏 弱, 因 此 5 日 午 后 珠 三 角 降 雨 更 为 显 著, 且 强 降 雨 中 心 沿 台 风 路 径 西 侧 分 布 ; 而 6 日 低 层 垂 直 速 度 负 中 心 和 涡 度 正 中 心 东 北 移, 相 应 6 日 白 天 雨 区 东 北 移 至 清 远 韶 关 附 近 图 5 008 年 6 月 4 日 地 面 冷 锋 动 态 () 和 5 日 08 时 850 hp 温 度 平 流 和 风 场 () 单 位 :10-5 /s 4 湿 焓 平 流 与 强 降 水 落 区 的 分 析 图 4 4 日 0 时 沿 1.1 N() 和 5 日 08 时 沿.8 N() 的 垂 直 速 度 和 绝 对 涡 度 的 剖 面 等 值 线 为 垂 直 速 度, 单 位 :10-3 hp/s; 阴 影 为 绝 对 涡 度, 单 位 :10-5 s -1 4.1 湿 焓 场 湿 空 气 的 焓 简 称 湿 焓, 是 显 热 能 和 潜 热 能 之 和, 通 常 以 E 1 表 示 [10] : E 1 = CT p + Lq 其 中 C p L q T 分 别 为 空 气 的 定 压 比 热 水 的 凝 结 潜 热 比 湿 和 气 温 分 析 中 用 E 1/C p 代 替, 单 位 为 湿 焓 能 很 好 地 反 映 空 气 热 能 的 累 积 状 况, 高 湿 焓 区 往 往 对 应 高 温 高 湿 强 的 能 量 聚 集 区, 强 降 水 往 往 发 生 在 湿 焓 密 集 带 附 近 以 下 主 要 分 析 台 风 暴 雨 发 生 前 后 低 层 850 hp 湿 焓 场 的 变 化 情 况,6 月 4 日 08 时 广 东 湿 焓 值 开 始 增 大, 但 无 湿 焓 等 值 线 密 集 带 出 现,4 日 0 时 ( 图 6) 湿 焓 中 心 值 明 显 增 大, 达 53,1 h 剧 增 6, 在 翁 源 - 佛 冈 - 肇 庆 一 线 出 现 湿 焓 密 集 带, 呈 东 北 - 西 南 走 向, 此 密 集 带 以 西 是 高 湿 焓 区, 以 东 是 湿 焓 低 值 区, 此 密 集 带 也 是 湿 焓 梯 度 的 大 值 区 5 日 0 时 ( 图 6) 湿 焓 密 集 带 仍 在 珠 三 角 一 带, 但 高 湿 焓 中 心 温 度 开 始 降 低 6 日 0 时 广 东 湿 焓 等 值 线 明 显 变 疏, 湿 焓 密 集 带 消 失 对 应 分 析 5 日 08 时 7 日 08 时 逐 天 的 4 小 时 降 雨 发 现, 高 湿 焓 区 对 应 未 来 4 小 时 强 降 雨 的 分 布, 湿 焓 中 心 值 剧 增 预 示 强 降 雨 来 临, 湿 焓 中 心 值 越 大 降 雨 越 强, 湿 焓 中 心 值 下 降 雨 强 减 弱, 湿 焓 密 集 带 消 失 强 降 雨 结 束, 这 对 4 h 的 短 期 预 报 具 有 良 好 的 指 示 作 用 4. 压 能 场 压 能 E p 是 个 动 力 学 参 数 : E 1 p = gz + V, 式 中 g 为 重 力 加 速 度, Z 为 对 平 均 高 度 的 偏 差 ( Z = Z Z ), Z 为 等 压 面 上 某 一 平 均 高 度 值, 在 300 500 700 850 hp 的 Z 分 别 取 9 000 5 500 3 000 1 400 gpm; V = u + v 代 表 空 气 质 量 动 能, 分 析 中 压 能 用 E / C 代 替, 单 位 为 [10] 由 于 压 能 考 虑 了 部 分 加 速 度 项, 在 低 纬 地 区 和 中 小 尺 度 暴 雨 系 统 中 地 转 关 系 偏 差 较 大, 而 采 用 压 能 场 近 似 比 地 转 近 似 更 接 近 于 实 际 大 气 运 动, 即 压 p p
54 热 带 气 象 学 报 6 卷 能 风 更 近 似 于 实 际 风 当 出 现 明 显 的 压 能 偏 差 时 就 会 产 生 强 烈 的 辐 合 辐 散 和 垂 直 运 动, 从 而 利 于 暴 雨 的 发 生 [11] 徐 大 红 通 过 推 导 压 能 风 公 式 得 出 结 论 : 正 变 压 能 中 心 压 能 风 向 外 辐 散, 负 变 压 能 中 心 向 内 辐 合 则 当 低 层 出 现 负 变 压 能 高 层 出 现 正 变 压 能 时 便 形 成 低 层 辐 合 高 层 辐 散, 从 而 造 成 空 气 垂 直 上 升 运 动, 这 种 上 升 运 动 是 暴 雨 和 强 对 流 天 气 的 重 要 触 发 因 子 对 于 风 神 台 风 暴 雨 过 程 而 言, 取 850 hp 作 为 低 层 的 代 表 层,300 hp 代 表 高 层 进 行 分 析 图 7 等 值 线 所 示,300 hp 层 压 能 中 心 从 4 日 08 时 ( 图 7) 的 4.8 加 强 为 0 时 ( 图 7) 的 4.9,5 日 08 时 压 能 中 心 加 强 为 5.1 ( 图 略 ), 高 层 出 现 了 正 变 压 能, 而 低 层 850 hp 出 现 了 负 变 压 能 图 6 4 日 0 时 () 和 5 日 0 时 () 的 850 hp 湿 焓 场 单 位 : c d 图 7 300 hp( 上 ) 和 850 hp( 下 )4 日 08 时 ( c) 和 0 时 ( d) 的 压 能 场 ( 等 值 线, 单 位 : ) 和 散 度 场 ( 阴 影, 单 位 :10-5 s -1 )
期 李 彩 玲 等 : 台 风 风 神 暴 雨 落 区 的 诊 断 分 析 55 同 时 从 散 度 场 上 看 ( 图 7 阴 影 区 ), 这 种 低 层 辐 合 高 层 辐 散 的 高 低 空 配 置 除 了 在 压 能 中 心 附 近 出 现 外, 还 向 北 延 伸,4 日 08 时 起, 广 东 省 珠 江 口 以 西 也 是 低 层 辐 合 高 层 辐 散 区 域, 随 着 压 能 中 心 向 北 移, 且 在 低 层 负 变 压 能 和 高 层 正 变 压 能 作 用 下,4 日 0 时 5 日 08 时 广 东 省 境 内 的 这 种 低 层 辐 合 高 层 辐 散 形 势 继 续 加 强 可 见 压 能 场 的 这 种 分 布 特 征 正 是 与 低 层 辐 合 高 层 辐 散 的 抽 吸 机 制 对 应, 这 样 的 机 制 有 利 于 上 升 运 动 的 发 展, 从 而 有 利 于 5 日 白 天 台 风 暴 雨 的 发 生 4.3 湿 焓 平 流 湿 焓 E 1 是 个 热 力 学 参 数, 而 压 能 E p 是 动 力 学 参 数, [10] E 1 和 E p 之 和 通 称 为 总 能 量 陈 瑞 闪 运 用 湿 焓 和 压 能 对 多 个 台 风 个 例 进 行 综 合 分 析, 得 出 等 湿 焓 线 愈 密 集, 与 等 压 能 线 的 交 角 愈 接 近 90 的 地 方, 短 期 暴 雨 强 度 愈 大, 且 强 湿 焓 平 流 一 般 由 等 湿 焓 线 密 集 带 与 等 压 能 线 密 集 带 成 近 似 垂 直 相 交 而 形 成, 具 有 湿 焓 锋 生 过 程 和 斜 压 不 稳 定 能 量 从 此 次 降 水 过 程 的 压 能 场 和 湿 焓 场 的 相 互 配 置 来 看, 低 层 湿 焓 平 流 大 值 区 较 好 地 反 应 了 该 区 未 来 4 h 的 强 降 水, 图 8 是 700 hp 高 度 层 的 湿 焓 场 压 能 场 以 及 强 降 雨 落 区 分 布 可 见,4 日 700 hp 湿 焓 密 集 带 呈 东 北 - 西 南 走 向,08 时 ( 图 8) 位 于 珠 江 口 河 源 市 平 远 县 一 带,14 时 ( 图 8) 湿 焓 密 集 带 西 移,0 时 ( 图 8c) 移 到 肇 庆 - 清 远 - 翁 源 一 线, 同 时 湿 焓 中 心 值 逐 渐 加 强, 由 3 上 升 到 34 ; 此 时 台 风 压 能 槽 向 北 延 伸, 与 湿 焓 密 集 带 相 交, 随 着 压 能 槽 西 北 移 动 靠 近 广 东 沿 海,0 时 压 能 线 与 湿 焓 密 集 带 的 交 角 近 似 呈 90, 且 压 能 中 心 出 现 负 变 压 能, 说 明 4 日 白 天 压 能 风 对 湿 焓 的 平 流 逐 渐 增 强 实 况 是 5 日 早 晨 珠 三 角 雨 势 加 大,5 日 08 时 6 日 08 时 东 莞 广 州 佛 山 一 带 出 现 了 特 大 暴 雨,4 h 雨 量 超 过 了 00 mm 5 日 凌 晨, 随 着 台 风 在 深 圳 登 陆, 压 能 中 心 减 弱, 出 现 正 变 压 能,08 时 ( 图 8d) 压 能 中 心 北 移 进 入 广 州, 湿 焓 密 集 带 迅 速 疏 散, 等 值 线 维 持 东 北 - 西 南 走 向, 与 压 能 线 的 交 角 越 来 越 小, 到 0 时 ( 图 8f) 压 能 中 心 南 侧 的 等 值 线 与 湿 焓 密 集 带 几 乎 平 行 相 应 地, 6 日 雨 带 北 移 值 得 注 意 的 是 5 日 08 0 时 湿 焓 中 心 和 压 能 中 心 都 逐 渐 向 新 丰 区 域 移 动,0 时 在 新 丰 区 域 两 中 心 重 合,6 日 新 丰 出 现 了 大 暴 雨 天 气 c d e f 图 8 4 日 ( 上 ) 和 5 日 ( 下 )08 时 ( d) 14 时 ( e) 0 时 (c f) 的 700 hp 湿 焓 场 压 能 场 以 及 强 降 雨 落 区 粗 实 线 为 E p / C p 线, 虚 线 为 E 1 / C p 线, 单 位 为 上 图 阴 影 区 为 5 日 08 时 6 日 08 时 R 4>100 mm 区 域 ; 下 图 阴 影 区 为 6 日 08 时 7 日 08 时 R 4>100 mm 区 域
56 热 带 气 象 学 报 6 卷 5 小 结 (1) 台 风 暴 雨 主 要 发 生 在 台 风 登 陆 后 48 h 内, 水 汽 通 量 散 度 垂 直 速 度 绝 对 涡 度 的 空 间 分 布 与 强 降 雨 落 区 有 很 好 的 对 应 关 系 ; 冷 空 气 入 侵 低 压 环 流 西 部 触 发 不 稳 定 能 量 释 放, 对 降 水 起 到 了 增 幅 作 用 () 在 风 神 台 风 暴 雨 过 程 中, 低 层 850 hp 湿 焓 场 能 很 好 地 反 映 空 气 热 能 的 累 积 状 况, 暴 雨 中 心 发 生 在 湿 焓 密 集 带 附 近, 且 低 层 湿 焓 中 心 值 剧 增, 预 示 强 降 雨 来 临, 湿 焓 中 心 值 越 大 降 雨 越 强, 湿 焓 中 心 值 下 降 雨 强 减 弱, 湿 焓 密 集 带 消 失 强 降 雨 结 束 (3) 湿 焓 E 1 是 一 个 热 力 学 参 数, 而 压 能 E p 是 一 个 动 力 学 参 数 暴 雨 发 生 的 动 力 学 参 数 的 作 用 很 重 要, 但 是 热 力 学 参 数 也 起 重 要 作 用 在 风 神 台 风 暴 雨 中, 用 湿 焓 场 和 压 能 场 结 合 分 析 发 现,700 hp 强 湿 焓 平 流 与 此 次 强 降 雨 落 区 有 很 好 的 对 应 关 系, 而 且 有 提 前 1~4 小 时 的 指 示 作 用 参 考 文 献 : [1] 李 江 南, 主 安 宇, 杨 兆 礼, 等. 台 风 暴 雨 的 研 究 进 展 [J]. 热 带 气 象 学 报, 003, 19( 增 刊 ): 15-159. [] 许 爱 华, 叶 成 志, 欧 阳 里 程, 等. 云 娜 台 风 登 陆 后 路 径 和 降 水 的 诊 断 分 析 [J]. 热 带 气 象 学 报, 006, (3): 9-36. [3] 姚 才. 0103 号 台 风 榴 莲 强 度 变 化 特 征 及 暴 雨 成 因 的 分 析 [J]. 热 带 气 象 学 报, 003, 19( 增 刊 ): 180-188. [4] 杨 引 明, 郑 永 光, 陶 祖 钰. 上 海 热 带 低 压 特 大 暴 雨 分 析 [J]. 热 带 气 象 学 报, 003, 19(4): 413-41. [5] 张 建 海, 诸 晓 明, 王 丽 华. 台 风 Hitng 和 Mts 引 发 浙 江 暴 雨 强 度 和 分 布 的 对 比 分 析 究 [J]. 热 带 气 象 学 报, 007, 3(): 16-134. [6] 陶 祖 钰, 田 佰 军, 黄 伟. 916 号 台 风 登 陆 后 的 不 对 称 结 构 和 暴 雨 [J]. 热 带 气 象 学 报, 1994, 10(1): 69-77. [7] 王 瑾, 柯 宗 建, 江 吉 喜. 麦 莎 台 风 暴 雨 落 区 非 对 称 分 布 的 诊 断 分 析 [J]. 热 带 气 象 学 报, 007, 3(6): 563-568. [8] 朱 乾 坤, 包 澄 澜. 压 能 场 用 于 暴 雨 分 析 [J]. 气 象 科 学, 1980(1-): 65-75. [9] 陈 忠 明. 压 能 场 在 暴 雨 分 析 中 的 应 用 [J]. 应 用 气 象 学 报, 1993, 4(4): 498-503. [10] 陈 瑞 闪. 台 风 [M]. 福 建 : 福 建 科 学 技 术 出 版 社,00: 545-589. [11] 徐 大 红. 一 次 特 大 暴 雨 过 程 的 压 能 场 湿 焓 场 分 析 [J]. 贵 州 气 象, 1996, 0(1): 3-34. A DIAGNOSTIC ANALYSIS OF TYPHOON FENGSHEN RAINFALL AREA LI Ci-ling 1,, SHOU Sho-wen 1, CHEN Yi-fng 1, 3 (1. School of Atmospheric Sciences, NUIST, Nnjing 10044, Chin;. Foshn Meteorologicl Office, Foshn 58000, Chin; 3. Putin Meteorologicl Office, Putin 351100, Chin) Astrct:By using the dt oserved y conventionl mens, meteorologicl stellites nd NCEP 1 1 renlysis, dignostic study ws crried out of the intensity nd flling re of Tropicl Cyclone Fengshen(0806) rinfll. Results re s follows. (1) Typhoon rinfll minly hppens in the 48 hours fter lndfll. The wter flux divergence, verticl velocity, nd sptil distriution of solute vorticity re well relted with the hevy rinfll re. () Cold ir intruding into the west prt of the typhoon trough results in the relese of unstle energy, which reinforces the precipittion. (3) In ccordnce to moist enthlpy nd its distriution, 1-h forecst is mde of the energy ccumultion nd strong rinfll res y mking use of the fct tht high moist enthlpy is n re where unstle energy ccumultes nd dvection of moist enthlpy y the storm s pressure energy wind reflects rther correctly the flling re of rinfll ppering 4 hours lter. Key words: synoptic meteorology; typhoon rinfll; rinfll re; moist enthlpy; pressure energy trough to moist enthlpy; dignostic nlysis