2023年台风“杜苏芮”天气过程总结

2023年台风“杜苏芮”天气过程总结

孟杰，王世杰，杨萌，朱翠红

潍坊市寒亭气象局，潍坊，261100

摘要：受2023年第5号台风“杜苏芮”影响，2023年7月28日夜间，潍坊出现中到大雨局部暴雨或大暴雨的强降雨天气。针对此次过程，利用常规天气资料、卫星资料和雷达资料对本次过程进行了分析。结果表明：台风东侧及东北侧的东南风和副高外围暖湿气流汇合加强成低空急流，有利于暖湿平流向暴雨区输送，造成不稳定层结，从而产生大暴雨和短时强降水。潍坊大部大气可降水量最大可以达到65mm以上，处于水汽输送大值区和辐合区，为暴雨及大暴雨提供了有利的水汽条件。潍坊由于位于台风东侧风速辐合区，整体以混合降水为主，动力辐合和水汽条件较好，同时中部南部从雷达反射率上出现了列车效应，产生了局地的大暴雨。由于副热带高压较强，台风“杜苏芮”登陆后移动路径逐步西调，各家降水模式主要降水区域也逐渐向西调整。各家模式对本次降水过程预报偏差较大，主要是因为台风路径预报的调整，及潍坊上空无明显的天气形势，使得整体预报效果较差。

关键词：台风“杜苏芮”；副热带高压；低空急流；风速辐合；列车效应

1  天气实况

图1  7月28日08时至7月31日12时累积降雨量（mm）

受台风“杜苏芮”外围云系和残余的低压环流影响，全市出现大雨局部暴雨或大暴雨，49个站点出现50毫米以上降水，13个站点出现100毫米以上降水。7月28日08时-31日12时全市平均过程降水量47.0毫米，最大降水量站点出现在昌乐红河166.6毫米。同时我市出现7～8级阵风，最大出现在昌邑防潮坝，风力8级（17.2m/s）。

2  大尺度环流形势

图2  7月28日20时高空填图和29日02时地面填图

高空500hPa副热带高压（后简称副高）588线西侧呈东南西北走向，2023年第5号台风“杜苏芮”登陆后，沿副高西侧东南引导气流，以每小时30公里左右的速度向北偏西方向移动。7月28日夜间，台风“杜苏芮”北上至福建江西交界地区，副高略有东退，29日02时850hPa上东南低空急流北伸至潍坊地区，地面图中潍坊中西部地区有明显的风向辐合，动力和水汽条件配置好，产生了强降水，小时雨强30～50毫米，安丘、昌乐、城区等地出现暴雨局地大暴雨，潍坊西部、北部出现了局地大雨天气。

3  台风“杜苏芮”造成山东强降水成因分析

从地面降水观测资料分析，潍坊的强降水主要在7月28日夜间，最强降水集中在后半夜时段，所以下面重点利用NCEP的1°×1°再分析资料分析后半夜的天气形势和各物理量配置。

3.1  环流特征

图3  7月29日02时高空图和200hPa流场（左图：黑色实线，500hPa等高线，单位：dagPm；填色，850hPa风速，单位：m·s-1；红色虚线，850hPa等温线，单位：℃；右图：填色，200hPa风速，单位：m·s-1）

29日02时台风“杜苏芮”已向北偏西移动至江西省境内，29日02时高空图上（图3），台风倒槽随台风移动而逐渐西移至山东、河南交界处，东南急流北伸至鲁中地区，最大达18m·s-1，潍坊市处于东南急流前端，上空有明显的风速辐合，水汽、热力条件充沛。高空200hPa流场可以看到整个山东处于急流核右侧的分流区里，高空辐散较强。从高低空的环流形势配置看，我市中西部处于副高与584线之间东南低空急流辐合区，且高层有明显辐散，有利于上升运动的稳定维持。

3.2  水汽特征

图4  29日02时850hPa水汽通量和水汽通量散度、整层水汽通量散度和大气可降水量

从水汽通量图来看，水汽通量大值区主要在江苏和鲁南地区，潍坊市位于其右侧，水汽通量在1.5~2.1g·m-1之间。水汽辐合区主要在台风倒槽和东南急流前端风速辐合区域，我市位于北部沿海水汽辐合区域南侧。从整层水汽通量来看，全市都有一定的水汽辐合。从大气可降水量的分布可以看到，受台风外围云系影响，我市大部大气可降水量最大可以达到65mm以上，且大于65mm以上的区域基本与台风外围云系符合，结合水汽通量辐合区和大气可降水量的分布，潍坊市大部地区都有明显的降水，有中到大雨，局部暴雨或大暴雨。

4  台风“杜苏芮”的雷达回波特征

图5  28日23:25、29日04:13、05:09组合反射率图

7月28日夜间，潍坊位于台风外围云系、低空东南风急流里，降水区主要位于台风东北侧急流前端，回波走向由南向北，与急流方向基本一致。从组合反射率图看，临沂、潍坊南部等地有分散性块状回波生成，向北移动进入我市的过程中，大于40dBZ的回波范围逐渐扩大，最大雷达回波的反射率因子超过50dbz，超过45dBZ的回波依次经过安丘、昌乐等地，降水效率较高，产生大于20mm·h-1的短时强降水，最大小时雨强47.5mm·h-1，出现在昌乐红河。潍坊一直处于台风东北侧的外围东南低空急流中，不断有强降水云团的生成的发展，从而有强降水的产生。同时随着低空急流加强昌乐和安丘等地出现明显列车效应，不断有混合型回波经过我市中南部上空，造成昌乐、安丘局地大暴雨天气，安丘官庄

108.4㎜、昌乐红河132.9㎜。

5  卫星云图特征

图6  7月29日02时、03时、04时、05时和06时FY2G云顶亮温分布图

从卫星的云顶亮温（TBB）分布来看，7月28日夜间中尺度对流云团从我市南部开始发展加强，随着对流云团向北移动，云顶高度逐渐增高，云顶亮温低值中心范围逐渐扩大，逐渐发展成近似正圆形，TBB大于-62℃的区域也逐渐扩大且位于我市中南部上空，昌乐和安丘正处于TBB值最低区域和亮温梯度大值区，对流发展强烈，产生了小时雨量大于50mm的短时强降水。06时之后，云团逐渐移出我市南部并减弱消散，此时我市上空降水强度逐渐减弱，以小雨为主。

6  数值预报检验

图7  7月28日18时-29日08时降水量实况及各家数值预报12h降水量（EC、CMA-GFS、NCEP-GFS、CMA-BJ3）

这次降水过程模式偏差还是比较明显的，实况28日20时至29日08时安丘、昌乐、城区部分地区出现了暴雨或大暴雨以上量级降水，全市平均27.9mm，超过50毫米站点23个，超过100毫米站点2个。28日00时起报的28日12时-29日08时降水量，EC、NCEP、CMA-GFS等各家模式均未能很好的把握出潍坊此次降水过程降水量，预报量级以小到中雨为主，比实况降水明显偏小。模式降水整体偏弱，从前面的分析可知此次降水过程与台风和副高外围环流强大的水汽输送能力关系密切，由于台风路径预报偏西，且潍坊上空无明显的天气形势，使得预报降水偏弱，整体预报效果较差。

7  小结

1. 台风东侧及东北侧的东南风和副高外围暖湿气流汇合加强成低空急流，有利于暖湿平流向暴雨区输送，造成不稳定层结，从而产生大暴雨和短时强降水。
2. 潍坊大部大气可降水量最大可以达到65mm以上，处于水汽输送大值区和辐合区，为暴雨及大暴雨提供了有利的水汽条件。
3. 潍坊由于位于台风东侧风速辐合区，整体以混合降水为主，动力辐合和水汽条件较好，同时中部南部从雷达反射率上出现了列车效应，产生了局地的大暴雨。
4. 由于副热带高压较强，台风“杜苏芮”登陆后移动路径逐步西调，各家降水模式主要降水区域也逐渐向西调整。各家模式对本次降水过程预报偏差较大，主要是因为台风路径预报的调整，及潍坊上空无明显的天气形势，使得整体预报效果较差。

参考文献

[1]郑怡，杨晓霞，孙晶．台风“温比亚”(1818)造成山东极端强降水的成因分析［J］．海洋气象学报，2019，39(1):106-115．

[2]何立富，陈双，郭云谦．台风利奇马(1909)极端强降雨观测特征及成因［J］．应用气象学报，2020，31(5):513-526．

[3]余茁夫，马烁，胡雄，等．基于多源数据的“利奇马”台风大气环流、云及降水特征分析［J］．气象科学，2020，40(1):41-52．