2021年影响华东台风“烟花”与“卢碧”案例对比分析

(整期优先)网络出版时间:2021-09-16
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2021年影响华东台风“烟花”与“卢碧”案例对比分析

刘海军

(中国民用航空华东地区空中交通管理局 上海 200335)


摘要:本文通过对“烟花”和“卢碧”概况、成因分析、运行影响的异同进行对比分析,同时也对其相同特征进行探讨。发现主要异同有:生成源地不同、移动路径不同、强度不同、登陆点不同等。相同特征主要有:1.环境流场引导气流弱,移动速度慢,陆地滞留可能性大。2.路径预报调整大或移动路径不常见。3.水汽丰富, 暴雨致灾风险大。对比分析可提升对此类华东登陆台风的认识,量化台风预报对应的运行影响,提高登陆台风预报服务的品质。

关键词:华东 登陆台风 引导气流 “藤原”效应


0引言

台风历来是影响民航运行的严重天气系统。西太和南海每年约生成台风20-30个,每个台风皆不尽相同。对比所有历史台风,也很难找出路径完全一致、影响相同的两个台风。目前,2021年西北太平洋及南海共已生成12个台风,对华东产生直接影响的有2个,分别是第6号台风“烟花”和第9号台风“卢碧”,分别于7月25日和8月5日登陆华东的浙江舟山和福建漳州,对华东民航运行产生了不同程度的影响。

对“烟花”和“卢碧”概况、成因分析、运行影响的异同进行对比分析,同时也对其相同特征进行探讨。以期提升对此类华东登陆台风的认识,量化运行影响对台风预报的直观感悟,总结固化成功经验,吸取失败教训,从而反馈指导预报工作,最终提高登陆台风预报服务的品质。


1台风概况及对比分析

(1)“烟花”概况

2021年第6号台风“烟花”于7月18日02时生成于西北太平洋,强度为热带风暴,其中心位于台湾省宜兰东偏南约1110公里的西太洋面,25日12点30分前后在浙江舟山普陀登陆,登陆强度台风级,中心附近最大风力38米/秒,最低气压为965百帕。“烟花”是2021年第一个登陆华东地区的热带气旋,最强强度达到强台风级。1

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图1 台风“烟花”实况路径图

(2)“卢碧”概况

2021年第9号台风“卢碧”于8月4日8时生成于广东湛江近海,强度为为热带风暴。8月5日11点20分前后在广东汕头南澳县登陆,登陆时最大风力23米/秒,并于16时50分前后在福建漳州东山县再次登陆。8月6日17时,台风“卢碧”减弱为热带低压。同日晚,减弱后的热带低压在台湾海峡加强为热带风暴。7日,再次减弱为热带低压,8日晚,“卢碧”等陆日本鹿儿岛。

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图2 台风“卢碧”实况路径图

(3)实况对比

总体上,此二台风属于完全不同的热带气旋,从生成源地、移动路径、强度到影响程度皆存在显著不同。生成源地来看,“烟花”台风生成于西北太平洋,“卢碧”台风则生成于南海北部湛江近海。强度来看,“烟花”台风有较典型盛夏台风的特征,最大强度为强台风,“卢碧”因于大陆近海的季风槽内生成,最大强度仅为热带风暴;“烟花”主要路径为西北路径和偏西路径,登陆浙北舟山,“卢碧”路径沿我国南部海岸线一路向东,三次登陆,甚至由西往东穿越台湾海峡。这些为此二者最主要的异同。


2成因分析

(1)“烟花”成因分析

Ⅰ.背景环流形势复杂

“烟花”生成初期,受西北太平洋副高和大陆高压的共同引导,路径先北后西。靠近琉球岛链附近时,如图3所示,“烟花”以东8号台风“尼伯特”胚胎生成,同时南海地区的7号台风“查帕卡”胚胎增强,因此“烟花”台风受到四个系统的影响。副高引导“烟花”向北移动,大陆高压引导其向西,“尼伯特”胚胎使其向西南,“查帕卡”胚胎使其向东北,环流形势极为复杂。进入东海后,副高位置相对偏东偏北,对烟花的引导作用减弱。“烟花”受到“查帕卡”和“尼伯特”三气旋之间的藤原效应影响,受力关系复杂,因此其登陆位置变数较大,登陆点由最初的福建北部至上海,直至沿华东近海北上均可能。随着“烟花”在暖东海面不断发展下,云系体型庞大。位于日本海的位置偏北副高对其引导作用非常有限,南海小台风“查帕卡”体型小,对其作用力更小。在“烟花”东部同样体型庞大的“尼伯特”的迅速发展情况下,对其产生“互斥”,同时“尼伯特”向北的移动“挤压”了副高,使副高东伸,从而引导“烟花”向西,阻断其向北,进而登陆浙北。

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图3 500hPa实况天气图

Ⅱ.后期大尺度引导气流弱,移动速度极慢。

登陆后,副高有所东退,8号“尼伯特”台风向北移动,7号小台风残涡“查帕卡”均对其影响较小,如图3所示,且“烟花”登陆期间无任何冷空气活动(图4),并无占主导引导的系统,即均势。因此,引导气流变弱,导致其登陆后的移动路径存在停滞,主流预报存在巨大分歧。由于环流背景引导气流弱,“烟花”移动速度极慢,甚至原地打转,移速相当于人步行,平均速度约5-6km/h,“烟花”台风在微弱均势环境流场下及自身内力共同作用下,极缓慢向北移动,逐渐进入安徽,向副热带高压缺口处靠近,也逐渐靠近北方高空冷涡。图4,由于自身携带大量水汽,且环流输送畅通,给华东地区民航运行及生产防灾带来巨大威胁。

(2)“卢碧”成因分析

相较于“烟花”台风,“卢碧”对华东的影响较小,这与其登陆地点和强度密切相关。

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图4 台风“卢碧”路径预报图集

Ⅰ.“描边”式登陆,未深入内陆

由于“卢碧”在南海近海季风槽内生成,且在华南沿海三次登陆,未深入内陆,且较为罕见地由西向东穿越台湾海峡。

“卢碧”的路径受到几大系统因素的影响。首先是副高,引导“卢碧”向东北方向移动,浙南-闽北沿海无名台风胚胎与“卢碧”产生互旋作用,引导其向东南方向,10号台风“银河”胚胎位于台湾以东,与“卢碧”互斥,使其向西北方向移动。受到多个系统影响,总体上“卢碧”向东北方向移动。但移动速度较慢。且存在弯折,也就沿海岸线形成“描边”式路径,未能深入内陆。

Ⅱ.强度较弱

近海生成,“卢碧”台风离陆地始终不足200km,生存空间狭小,增强条件不足。同时其还受浙江移动胚胎扰动干扰,发展潜力小。“卢碧”生命史最大强度仅为热带风暴,最大风力仅23m/s。登陆福建后其强度也减弱至热带低压。缺乏足够的海面发展空间,是其强度弱的主要原因。因此其风力较弱,对流并不强盛。


3运行影响对照

(1)台风“烟花”运行影响

7月23日-28日,台风“烟花”登陆期间给华东地区各机场造成空前巨大影响。

23日浙闽沿海受 “烟花”外围云系影响,航路有明显绕飞;宁波机场1432-1515,因为雷雨,停止起降。

24日0800-1400,因台风天气,上海终端区通行能力下降40%,MDRS黄色预警;1400-2359,通行能力下降55%,橙色预警。0800-1800,因台风天气,上海区域南部通行能力下降30%,黄色预警;1800-2359,通行能力下降45%,黄色预警。1000-2200,宁波进近通行能力下降60%,橙色预警。1100-2359。杭州进近通行能力下降45%,黄色预警。1800-2359,温州进近通行能力下降50%。

25日0000-2359,上海终端区受台风影响通行能力下降80%,红色预警。虹桥、浦东、杭州、宁波、舟山航班全部取消。

26日0000-1200上海终端区因台风影响通行能力下降80%,红色预警; 1200-2359通行能力下降60%,橙色预警; 0800-2359上海区域管制区A470、R343、A593、A599、B221、W108、W13因台风影响通行能力下降60%,橙色预警。0800-1100杭州进近因台风影响通行能力下降60%,橙色预警; 1100-2359杭州进近因台风影响通行能力下降40%,黄色预警。

27日0700-1800上海终端区因台风影响通行能力下降35%,黄色预警; 0700-2359上海区域管制区A470、R343、A593、A599、B221、W13、B208、H2通行能力下降35%,黄色预警。1100-1800,合肥区域管制区通行能力下降30%,黄色预警。

28日0700-2359上海区域管制区A470、R343、A593、B208、H28、W127、航段因台风影响通行能力下降30%,黄色预警。1400-2000,青岛区域管制区通行能力下降30%,黄色预警。1900-2359济南区域管制区通行能力下降25%,黄色预警。

台风“烟花”给华东空管运行造成空前严重影响,取消航班量创历史新高。主要原因,一是路径预报的调整大,不确定性较大,预报难度大;二是登陆地点人口稠密,机场密集,直击杭州湾至上海;三是水汽充沛,暴雨灾害大;四是引导气流弱,滞留风险大。这些因素是造成巨大影响主要原因。

(2)台风“卢碧”运行影响

“卢碧”台风对华东地区的影响小,仅对厦门机场及福建部分区域产生影响。对航班正常性影响不大。

3日1400-1900,厦门区域管制区A470、H2因天气原因通行能力下降30%,MDRS黄色预警。6日受热带低压“卢碧”影响,福建沿海有较大范围雨区,但总体以稳定性降水为主,A470有少量绕飞。

“卢碧”台风总体上说,影响小。主要原因,一是其强度较弱,风力相对较小,风的影响不大,对流也不够强盛;二是因为其描边式移动路径,未深入内陆,造成的雨的影响也较小;三是沿海岸线向东移动,影响时间相对短。


4相同特征分析

虽“烟花”“卢碧”从时间上或空间上均属于截然不同的台风,然其基本还属同一“七下八上”时期的台风,从上述成因分析中仍可发现,存在诸多相似的内在特征,主要有以下方面:

(1)环境流场引导气流弱,移动速度慢,陆地滞留可能性大。

台风“烟花”和台风“卢碧”虽强度和登陆地点完全不同,但是由于基本上属于同一时期,即“七下八上”,2021年的这一时期,副高总体强度偏北偏东,两个台风均未受到副高的直接引导,副高的远离,引导气流较弱。同时台风“烟花”周边有8号台风“尼伯特”和7号台风“查帕卡”等胚胎或扰动的牵制,台风“卢碧”则受到东海浙南-闽北沿海无名台风胚胎和10号台风“银河”的影响,由于上述因素,台风“烟花”和“卢碧”移动速度均很慢,平均速度基本上在10km/h以内。尤其“烟花”登陆后一度失去引导,还原地滞留“打转”。“卢碧”也一度预报可能在粤东地区盘旋,可见其环流流场的复杂。

(2)路径预报调整大或移动路径不常见。

台风“烟花”的预报路径可谓是北调再北调,从最初的福建北部到浙江象山到最终在舟山登陆,穿越杭州湾二次登陆嘉兴平湖,预报路径一直在北调。几乎每一次预报的更新都有调整。从CMA不同时期更新的路径预报可以看到,如图5所示。

“卢碧”台风的调整也不小,曾预报在粤东地区盘旋至减弱消散,到向东沿福建海岸线由西向东,移动方向发生180°大转弯。另外“卢碧”由西向东纵向穿越台湾海峡的移动路径也是较为少见的。绝大部分台风穿越台湾海峡几乎都是自东向西的。因此在路径预报上,这两者存在相同点。

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图5 台风“烟花”路径预报图集

(3)水汽丰富, 暴雨致灾风险大。

无论台风“烟花”或“卢碧”,在其生命史的大部分时间,其水汽输送通道均畅通,印度洋、南海西南季风、太平洋东南季风全面加速成急流状态,交汇于台风中心,台风环流水汽异常充沛。因此,在其登陆期间,暴雨的致灾风险均很大。这一点上,“烟花”和“卢碧”则是相似的,而并非所有台风皆如此。


5结论

通过对比2021年登陆影响华东的台风“烟花”和“卢碧”,发现其二者存在诸多异同,同时也存在相似之处。主要异同之处有:生成源地不同、移动路径不同、强度不同、登陆点不同等。相同特征主要有:1.环境流场引导气流弱,移动速度慢,陆地滞留可能性大。2.路径预报调整大或移动路径不常见。3.水汽丰富,暴雨致灾风险大。


参考文献

[1]陈联寿,丁一汇.西北太平洋台风概论[M].北京:科学出版社,1979:51,440-448,491.

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[3]藤原效应与环境流场对双台风互旋的影响[J].包澄澜,阮均石,朱跃建.科学通报.1985(10)[4]王斌, Elsberry R L, 王玉清, 等.热带气旋运动的动力学研究进展[J].大气科学,1998,22 (4): 535-547.

作者简介:刘海军,1984年生,男,湖南衡阳人,硕士,主要从事航空气象预报及协同决策研究。


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