“?？?rdquo;臺風(fēng)對池州造成持續(xù)性暴雨成因分析1

1、臺風(fēng)“?？痹斐沙掷m(xù)性暴雨成因分析cy 1128009 盧雄偉摘要：2012年第11號臺風(fēng)“?？?8月8 fcl 03時20分左右在浙江象山縣鶴浦鎮(zhèn)登陸后，向西北方向行進進入安徽省境內(nèi)后停止少動，對安徽特別是池州，造成了持續(xù)性的強降水，7日20吋12日20吋池州全市134個站降水量均超過100毫米，興中67個站點降水量超過250毫米，6個雨量監(jiān)測站點降水量超過400毫米、通過對臺風(fēng)“?？钡穆窂?、強度、強降水區(qū)域分析，得出：強人的南亞髙壓髙層抽吸作用，西太t-洋副髙西南側(cè)東南暖濕氣流的旋入，有利于“?？逼鋸姸染S持；另外，山體對臺風(fēng)“?？睔饬饕鸬奶?，弱冷空氣從髙層滲入、低壓環(huán)流系統(tǒng)穩(wěn)定

2、少動是造成池州持續(xù)性降水的卞要原因；根據(jù)物理量場的分析發(fā)現(xiàn)，正渦度中心、k指數(shù)人值區(qū)、水汽通量散度人值區(qū)水平分布與臺風(fēng)“?？睆娊邓鋮^(qū)有一定的對應(yīng)關(guān)系。1天氣實況與池州災(zāi)情2012年7日20時12日20時池州全市134個站降水量均超過100毫米，其中67個站 點降水量超過250毫米，6個雨量監(jiān)測站點降水量超過400毫米，分別為九華山鳳凰松654. 9 毫米（最大降水量）、百歲宮479. 7毫米、吊蘭橋606. 2毫米、九華山站526. 1毫米、貴池宵 坑410. 7毫米和石臺七井村441. 7毫米，小時最大降水量出現(xiàn)在8月8日20時九華山吊蘭116.8117117.2117.4117.611

3、7名118115115 516116517117118118.5119119.5圖12012年8月7日20時-12日20時“?？迸_風(fēng)引起的降水量橋，為45. 5毫米。雨麓分布如圖1 （左）。由于受臺風(fēng)“?？庇绊憰r間較長，降水集中，810日全市均出現(xiàn)暴雨、大暴雨。據(jù) 統(tǒng)計，全市受災(zāi)人口 38.04萬人，緊急轉(zhuǎn)移安置人l1 3.9萬人；農(nóng)作物受災(zāi)面積16245.0 公頃，其中：農(nóng)作物成災(zāi)面積9024公頃；倒損房屋2893戶，嚴(yán)重損壞房屋1642間；全市 因災(zāi)直接經(jīng)濟損失5. 6億元，其屮農(nóng)業(yè)損失2. 15億元，基礎(chǔ)設(shè)施損失1.62億元，家庭財產(chǎn)損失8025萬元。農(nóng)業(yè)損失，尤以蔬菜、棉花、水稻受

4、災(zāi)嚴(yán)重，其屮蔬菜大棚棚膜損壞情況 嚴(yán)重，棉花、玉米大面積倒伏，水稻等農(nóng)作物受淹。2 “?？迸_風(fēng)暴雨持續(xù)性原因分析第11號臺風(fēng)“?？笔?日開始編號的，并以強臺風(fēng)在8 口 03時20分左右在浙江象山縣鶴浦鎮(zhèn)登陸，至8日08時臺風(fēng)“海葵”進入安徽宣城境內(nèi)，強度為強熱帶風(fēng)暴，受副 高南側(cè)偏東氣流引導(dǎo)，向偏兩方向移動，9日08時“?？边M入安徽池州市青陽縣境內(nèi)， 強度減弱力熱帶風(fēng)暴，屮心最大風(fēng)速力20m/s，移速減小明顯，有每小時15公里變?yōu)?公 里再至1公里，近似停滯，并且在池州、安慶之間旋轉(zhuǎn)，屮心最大風(fēng)速16米/秒。臺風(fēng)“?？弊?日登陸后其強度維持較長時間，其主要原因有，“?？币詮娕_風(fēng)強度登

5、陸，本身攜帶能量強大、水汽充沛，強大的南亞高壓高層抽吸作用，兩太平洋副高兩南側(cè)東南暖濕氣流的旋入，維持供應(yīng)其能量、水汽，是臺風(fēng)“?？本S持較長時間的主要原因;此外在“鞍”型場中，“?？闭挥谄湮髂舷虻纳扉L軸的東側(cè)，此處極易鋒生，其能量的旋入利于臺風(fēng)“?？睆姸认鄬S持。3地形對“?？迸_風(fēng)暴雨的影響分析臺風(fēng)“海葵”對池州影響過程屮，地形抬升對降水的影響非常明顯，全市過程降水有6 個雨量監(jiān)測站點降水以超過400毫米，九華山風(fēng)景區(qū)占有四個站點，另外兩個站點分別為貴 池宵坑和石臺七井村，均處于山區(qū)，其中超過600毫米降水站點均出現(xiàn)在九華山風(fēng)景區(qū)。圖2 (a) (b)分別為9日、10日08時24小時

6、降水，8日、9日20時925hpa流場分布 圖。圖2 (a)流場及降水分布可以看出，主降水位于浙江北部、江蘇南部至安徽東南部一 帶，九華山區(qū)位于較強降水的最西部，該雨帶均出現(xiàn)100毫米以上降水，從水汽輸送等有利 條件可以看出，靠近流場屮心東北部應(yīng)該是降水的最人屮心，但實際情況是，最人降水出現(xiàn) 在流場中心西北部的九華山山上，九華山有名峰70余座，千米以上高峰30余座，最高十王 峰海拔1342米，很明顯山體對氣流的抬升，是造成九華山降水明顯高于周邊地區(qū)的主要原因。圖2 (b)為10日08時24小時降水，圖中可明顯看出，九華山、石臺等地區(qū)降水均超 過100毫米，而周邊地區(qū)地勢較低處(綠色區(qū)域)降水明

7、顯偏小，可見山體對臺風(fēng)“?？?氣流引起的抬升造成的降水效應(yīng)很明顯。4冷空氣對“?？迸_風(fēng)暴雨的影響分析8月8日20時，臺風(fēng)“?？睆臇|南方向進入安徽宣城寧國地區(qū)，一方面將海上大量水汽和相對大陸的冷氣流，與前期晴溫的大陸干暖空氣交匯，建立了 700hpa以上暖下冷 的大環(huán)境場；另一方面由于強盛的副熱帶高壓作用，在我市925hpa低層形成一弱暖平流， 使得我市上空700hpa以下大氣層結(jié)有上冷下暖不穩(wěn)定層結(jié)（如圖3a），在臺風(fēng)本身的動力 作用下，形成了我市第一天暴雨天氣。9日08吋，維持低層弱冷平流、高層暖平流穩(wěn)定結(jié)時間 20128920時間 20128108時間 20128920(sm)困擴時

8、間 20128108圖3 8日20時、9日08時、20時、10日08時沿40_2（t n104. 5-127. 3* e溫度平流剖面圖，單位：.c構(gòu)（如圖31），此時我市降水并不大，只是地形作用而產(chǎn)生局地強降水。9日20時500hpa 高空有低槽東移，10日08時與臺風(fēng)“?？苯Y(jié)合如圖2,雖己減弱為熱帶低壓，但弱冷低 空氣從高層的南下，被卷入其中，我市上空冷平流層增厚（如圖3c、d），使得低壓環(huán)流中 輻合增強；另外時此“?？眾A與兩高之間的輻合帶中（圖略），使其穩(wěn)定少動。對比降水 落區(qū)，兩個弱冷空氣屮心位置與強降水的區(qū)域有很好的一致，且北邊對流更加強烈。因此弱 冷空氣從高層滲入、低壓環(huán)流系統(tǒng)穩(wěn)

9、定少動是我市產(chǎn)生連續(xù)性大暴雨天氣二個最主要原因。圖2 925hpa流場、08時24小時降水分布及地形閣5影響“?？迸_風(fēng)強降水落區(qū)的物理因子分析5.1正渦度中心水平分布與強降水落區(qū)的關(guān)系臺風(fēng)中心與+（渦度中心自8月7日20時低層（850hpa）至中高層（500hpa）具有完 整的對稱結(jié)構(gòu)（閣略）。其值從低層至商層強度逐漸減小，并且隨著其深入內(nèi)陸，其強度更 為明顯減弱。高層200hpa上，8月20日輻散區(qū)位于浙江沿海地區(qū)；9日08時向內(nèi)陸偏西方 向伸入，到了 20時，整個安徽高層均為輻散區(qū)，直至持續(xù)到h日08時，20時我市轉(zhuǎn)為十 （區(qū)，但我省江南東部仍為輻散區(qū)。高層輻散低層輻合的有利配置，為連續(xù)

10、性大暴雨的產(chǎn)生 提供了有力動力條件。分析表明，臺風(fēng)暴雨和其他天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的暴雨不一樣，渦度在臺風(fēng)暴 雨屮表現(xiàn)為從低層到商層都為正值，且低層的正伉大于島層的正伉（與臺風(fēng)是一深厚的天氣系統(tǒng)相吻合），強降水區(qū)域與正渦度中心分布有很好的對應(yīng)關(guān)系。5.2 k指數(shù)大值區(qū)水平分布與強降水落區(qū)的關(guān)系分析811日k指數(shù)場發(fā)現(xiàn)，這次連續(xù)性暴雨過程中，長江中下游地區(qū)的k指數(shù)均較大,說明三天此域區(qū)的大氣層結(jié)不穩(wěn)定。圖4給出三天降水量分布與前12小時k指數(shù)大值區(qū)疊圖4 a 8日20時k9日08時r、b 9日20時k10日08時r、c 10日20時k11日08時r加圖，從圖屮可明顯看出：對于長江屮下游地區(qū)k指數(shù)3rc與強

11、降水有非常好的對應(yīng)關(guān)系; 而對于池州k指數(shù)36°c是較好的指標(biāo)，其中最大值是9 h 20時達40'c，也是我市強降水 而積最大一天。另外，島能區(qū)舌的走14與強降水落區(qū)也有很好的一致性。5.3水汽通量散度與強降水落區(qū)的關(guān)系分析這次臺風(fēng)暴雨水汽通量散度（以下簡稱散度）場發(fā)現(xiàn)，925 hpa上前24或12小時 散度中心與強降水分布有一定的相關(guān)性。圖5a是8日08吋散度與第-天降水疊加圖，散度-79巾心位于浙江沿海，強降水主要位于其中心北側(cè)；巾心值達-80-70x 10 / （cm *hpa s）；臺風(fēng)進入安徽后，9日20時散度屮心位于湖北東部至大別山地區(qū)，屮心值減小為-30x10_

12、7/0(cnf-hpa-s),與第二天降水分布相s加圖6b,顯然強降水位于散度中心東側(cè)；第三天由于高空低槽帶動弱冷空氣南下卷入臺風(fēng)屮，使熱帶低壓系統(tǒng)增強，散度屮心也明品增大，-70其中心值為-40x10 / (cm-hpa-s),而且強降水仍位于其東側(cè)。因此，臺風(fēng)登陸影響時,圖5 a 8日08時qfdiv9日08時r、b 9日20時qfdiv10日08時r、 c 10 日 20 時 qfdiv11 日 08 時 r 單位:x 107 (cm2 hpa s)925hpa上前24小時或12小水汽通量散度屮心與降水落區(qū)有一定指示性，本次過程臺風(fēng)直接影響吋，強降水在水汽通量散度中心的北側(cè)梯度較大的區(qū)域

13、；臺風(fēng)深入內(nèi)陸減弱后，強降水落區(qū)位于水汽通量散度屮心東側(cè)梯度屮。6 “?？迸_風(fēng)暴雨雷達特征分析8月8日08時的雷達冋波閣上，臺風(fēng)的眼區(qū)較明顯，結(jié)構(gòu)完整，臺前颮線已經(jīng)到達我 市，主要強回波帶位于臺風(fēng)北部。8日20時，臺風(fēng)眼區(qū)靠近我市，邊界逐漸模糊，結(jié)構(gòu)開 始逐漸松散，從8日傍晚開始直到9日凌晨是一個降水的高峰期，在此期間，主要影響我市 的回波為減弱后臺風(fēng)眼壁回波，臺風(fēng)眼壁處的輻合上升運動最為旺盛，再加上九華山附近山 體的抬升作用，導(dǎo)致山區(qū)的降水非常明顯。9日08吋，臺風(fēng)的主要云系分解成為兩部分， 一部分向南依然做螺旋運動，北邊的部分向北發(fā)展。9日23吋南邊的部分仍呈現(xiàn)出螺旋結(jié) 構(gòu)并且肉南移動，

14、我市處于降水間歇時段，降水與前段時間相比較??；北方的回波繼續(xù)向北 發(fā)展，與北方的冷空氣結(jié)合使其發(fā)展劇烈，云系中出現(xiàn)回波頂較高的對流云系。在10日05 時的回波圖上，北方的冷空氣南下帶動原本向北發(fā)展的回波隨之南下，使原本趨于減弱的降 水增強。在8 h 16時安慶和18時合肥兩站的速度圖上，從800米高度到高層的速度都非常大， 由于風(fēng)速過大，出現(xiàn)了速度模糊的現(xiàn)象，從速度閣上可以看出最大速度可以達到50m/s左右。 使我市青陽北部地區(qū)出現(xiàn)了 26. 8米/秒。圖7“?？庇绊憰r雷達冋波產(chǎn)品7結(jié)論根據(jù)對“?？迸_風(fēng)路徑、強度、維持吋間及其造成的強降水分析，得出以下結(jié)論：(1) 強大的南亞高壓高層抽吸作用，西太平洋副高西南側(cè)東南暖濕氣流的旋入，向臺 風(fēng)“?？碧峁┠芰亢退?，有利其強度維持；“鞍”型場環(huán)流形勢的穩(wěn)定維持是“?？?臺風(fēng)在安徽停滯少動的主要原因。(2)