台风“圣帕”与“碧利斯”影响郴州对比分析

(整期优先)网络出版时间:2018-09-19
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台风“圣帕”与“碧利斯”影响郴州对比分析

李志伟李迎鑫

(1湖南省郴州市气象局,湖南郴州423000;2湖南省郴州市永兴县气象局,湖南郴州423300)

摘要:本文对2006年7月14~16日和2007年8月19~23日两次热带气旋影响郴州,造成特大暴雨过程的天气形势、动力特征、水汽条件以及郴州暴雨的演变进行了对比分析,指出福建沿海登陆的热带气旋,在有利于向偏西方向移动的环流背景下,郴州容易产生大范围暴雨天气。东江湖能使暴雨增幅,从而使湖区产生高强暴雨中心。热带气旋减弱成的低压中心在江西滞留时间越长,郴州强降水就持续越久。

关键词:热带气旋;暴雨;对比分析

1雨情、灾情实况

1.1强热带风暴“碧利斯”

2006年7月14~16日,郴州遭受强热带风暴“碧利斯”的影响,全市出现大暴雨和特大暴雨。15日,各县(市、区)的平均降水量达189mm,永兴县的日降水量达342mm;郴州城区达408mm,全市的过程平均降水量高达293mm,单站过程降水量和全市平均过程降水量也全部刷新历史记录。这次暴雨过程造成特大山洪、地质灾害,郴州人民的生命财产和经济建设遭受重大损失。全市因灾死亡324人,失踪79人。全市直接经济损失达63.83亿元。“碧利斯”给郴州带来的暴雨强度之大,大暴雨范围之广,强降水持续时间之长,灾害损失之重都是创历史纪录的。

1.2超强台风“圣帕”

2007年8月19~23日,郴州遭受超强台风“圣帕”的影响,全市有6个县(市、区)出现连续暴雨,其中3个连续大暴雨;全市过程平均降水量高达302.7mm,单站过程降水量和全市平均过程降水量又创新高。暴雨洪灾使全市11个县(市、区)247个乡镇受灾严重,受灾人口211.94万人,紧急转移23.54万人。因灾死亡8人,3人失踪。全市直接经济损失36.4亿元。

2天气形势对比分析

两个热带气旋的强度差异很大,“碧利斯”是一个不对称的强热带风暴,始终未发展成台风,而“圣帕”是一个超强台风,比“碧利斯”大三个量级。但它们都是福建东部沿海登陆的,以向偏西方向移动为主,在西移的过程中,都是遇到副高加强西伸过程,首先在热带气旋北面形成高压坝,然后大陆高压加强,对热带气旋形成阻塞形势,使热带气旋既不能北上,又不能快速西移。另外,两个热带气旋的阻塞形势有差异。一是“圣帕”阻塞形势比“碧利斯”更强;二是高压对“圣帕”形成阻塞形势比“碧利斯”快。“碧利斯”是在快速穿越福建后,副高才建立阻塞形势的,而“圣帕”是在登陆时,副高就建立了阻塞形势。

3水汽条件对比分析

“圣帕”和“碧利斯”影响期间,正是西南季风强盛时期,在西南季风的作用下,大量水汽源源不断地向暴雨区域输送。郴州强降雨之前6小时到出现成片暴雨的第一天,在湘中以南到赣中以南各有一个高湿带。暴雨消耗的水汽,又很快从位于广东到福建的高湿带北移过程中得到充分补充,并基本上稳定维持到强降雨带移出湘东南;不同的是,“碧利斯”比“圣帕”系统的水汽含量更高,“圣帕”19日20时为184(10-1g/hpa.cm.s)],因而雨强更大。

“碧利斯”7月15日凌晨开始出现强降雨,“圣帕”则是20日凌晨开始出现强降雨,情况很相似。在两个低气压影响出现强降雨前的14日20时、19日20时一直到降雨减弱结束,湘东南均为水汽辐合区,且辐合非常强烈,暴雨过程中辐合强度有所变化。不同之处是“碧利斯”水汽辐合比圣帕要强,850hpa反映得特别明显;但“圣帕”高强辐合的维持时间比“碧利斯”要长约24个小时,对应了“碧利斯”雨强大于“圣帕”,“圣帕”的降雨时间、过程雨量多于“碧利斯”。另外从水汽辐合的垂直分布来看,“碧利斯”只是在强降雨开始时表现为中层(700hpa)辐散,而“圣帕”表现为强降雨全过程的中层辐散,这也是二者的一个显著不同的特点,也是“圣帕”降雨持续时间更长的重要因素。

4动力特征对比分析

随着台风登陆减弱后的低压系统均往偏西方向移动,与之匹配的天气尺度的强烈辐合,抬升区从福建经江西到湖南同步西移,贯穿整个强降水过程。不同的是,“碧利斯”的系统抬升运动比“圣帕”强烈许多。在两个天气系统整个强降雨过程中,“碧利斯”的K指数维持在39~41℃之间,“圣帕”为36~37℃,反映出“碧利斯”比“圣帕”系统的大气层更不稳定,气流的垂直运动更强,天气更剧烈。

5卫星云图演变对比分析

“碧利斯”外围云系与南海季风槽相结合导致较强水汽输送的特征非常明显。从海上到登陆,卫星云图上仅在南部有明显的云系发展,看似半个台风,强降水不在风暴中心附近,而是在其南部形成了上千公里的强降水带。登陆后,这种特征更加明显,北部云系几乎消亡,南部的云系与海上强热带风暴相比没减弱多少,长时间的、大量的强降水云系维持,造成了湘东南持续性暴雨。

15日16时“圣帕”位于菲律宾群岛以东洋面上,之后往西北方移向台湾,17日22时“圣帕”登陆台湾,之后继续往西北移动,19日02时“圣帕”登陆福建,19日14时“圣帕”台风外围云系开始影响我市,桂东开始下雨,19日晚上开始我市普降大雨和暴雨,之后“圣帕”外围云系一直在我市维持,22日上午降水云系才移出我市,我市降水基本停止。从卫星云图上来看,“圣帕”长时间的、大量的强降水云系维持,造成了我市持续性暴雨。

6暴雨过程对比分析

由于“圣帕”在登陆后移速明显减慢,路径多变,在福建爬行时间较长。因而郴州自受外围云系影响开始,降水逐渐加大,暴雨中心先向西后向北,最大降水出现在影响48小时后。而“碧利斯”登陆后以较快的速度通过福建进入江西,造成我市暴雨来得快,雨势猛,强度大,并在向西扩展中继续发展加强。

两次暴雨过程都是全市性的,尤其是大暴雨以上的强降水区域基本相同。两次过程的暴雨中心都出现在东江湖区附近,湖区雨量要比周边地区降水要大1~2个量级。可见,东江湖对台风降水的增幅作用是非常明显的,使“圣帕”和“碧利斯”在湖区及附近地区产生更强的降水。造成东江湖区普降200mm以上的大暴雨、特大暴雨,山洪地质灾害最为严重。

两次暴雨过程也存在着明显差异:一是“碧利斯”比“圣帕”暴雨强度大。由于“碧利斯”影响时,郴州升温、增湿、降压等气象要素的变化十分突出。2006年7月14日14时的水汽压达到37.2hpa,创郴州水汽压记录最高值。当天晚上,郴州市就自东向西出现了强降水。由于降水集中,强度大,15~16日全市10个气象观测站,出现一小时雨量≥20mm就有34站次,其中≥30mm有13站次,郴州市区一小时最大达45.7mm。而“圣帕”影响期间,单站气象要素未出现剧烈变化,降水出现逐渐加大过程,比较稳定。全市(不包括自动站)一小时雨量≥20mm只有16站次,比“碧利斯”少18站次。其中≥30mm的3站次,比“碧利斯”少10站次。郴州市区一小时最大26.2mm,比“碧利斯”少19.5mm。二是“圣帕”比“碧利斯”降水持续时间更长,过程雨量更大。“圣帕”降水持续时间比“碧利斯”多18小时。全市“圣帕”过程平均总雨量比“碧利斯”多9.7mm。最大过程雨量比“碧利斯”降水多49.5mm

参考文献:

[1]闫敬华.丁伟玉.热带气旋“黄蜂”动热力特征的演变的模拟分析.热带气象学报.2003.增刊

[2]李崇银.张利平.南海夏季风活动及其影响.大气科学.1999.23