台风“碧利斯”与“桑美”路径相似的成因分析

时间:2022-07-26 01:02:55

台风“碧利斯”与“桑美”路径相似的成因分析

摘要 利用1°×1°的NCEP全球再分析资料和实时高空、地面加密探测等资料,综合分析了环流背景、海表面温度和850 hPa的涡度变化对“碧利斯”和“桑美”台风的路径的影响。结果表明:它们在500 hPa的引导气流相似,都是受副高南侧的偏东气流的影响;在台风发展的过程中,在它们的西北方向都有暖舌稳定存在;在台风运动过程中,在850 hPa上总有一个正的涡度中心在它们的西北方向,引导它们向西北方向运动。

关键词 台风;路径;引导气流;温度场;涡度场

中图分类号 P429 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)18-0242-02

台风是全球热带地区一种十分严重的自然灾害[1-2]。我国是多台风、台风重灾区,平均每年登陆我国的台风有7~8个,是世界上台风登陆最多、灾害最重的国家[3]。2006年7月9日至8月12日短短1个月时间内台风“碧利斯”和“桑美”先后沿几乎相同的路径从浙江和福建沿海登陆,给浙江、福建和内陆的江西、湖南等地造成了巨大的经济损失。

1 资料与方法

采用NCEP再分析资料,(1.0*1.0)网格,主要的变量包括TMP、HGT、UGRD、VGRD、RH、VVEL等82个变量。其中,UGRD、VGRD、TMP、HGT、ABSV共有26层(包括1000、975、950、925、900、850、800、750、700、650、600、550、500、450、400、350、300、250、200、150、100、70、50、30、20、10 hPa),文件以gribyyyymmddhh格式来存放,其中yyyy为4位的年,mm为2位的月,dd为2位的日期,hh为2位的时次。Wgrib.big目录用来存放(1.0*1.0)网格数据。使用GRADS软件进行计算和画图。

2 “碧利斯”和“桑美”路径相似的说明

强热带风暴“碧利斯”和“桑美”起源地相近,都是在西太平洋洋面上生成,生成时间相差1个月左右,它们的移动路径相对稳定,均属于西北行路径,两者都是沿着副热带高压南缘的东南气流向西北方向移动,而且移速快,在向西北方向移动的过程中强度均保持不变[4-5]。

3 “碧利斯”和“桑美”路径相似的成因分析

3.1 环流形势及引导气流

经试验和研究表明,台风移动主要决定于大型气压场,受引导气流的控制,可以把台风的移动看成是大尺度环流引导的结果。

首先从500 hPa的副热带高压及西风带槽脊的配置和动态变化来进行对比分析,2个台风整个生命史所处的大型环流背景,7月9—13日,中心在日本海以东的副高加强西伸,至13日和大陆高压打通。台风“碧利斯”这个阶段一直位于副热带高压的南侧。受到副高偏东气流的引导,稳定的向西北方向移动。13 日副高在海上较强,南北跨度较大,但在陆地的30°~40°N,588线较窄,“碧利斯”在登陆前,受副高南侧东南气流引导,为西北偏西路径。14日(图1),西风带两槽之间的暖脊逐渐并入副高的西端,使得副高西伸加强,“碧利斯”处在副高南侧的偏东气流中。

从500 hPa高度场上可以看出,8月6—9日,副高加强西伸,“桑美”位于副高南侧,受偏东气流影响,向西北方向移动。从图2可以看出,8月10日西风带两槽之间的暖脊已并入副高的西端,从10日12:00的500 hPa的高度场上可以看出西部暖高东移并入日本海和黄海交界处的副高并与海上副高打通,和“碧利斯”的情况基本相同,因而使得副高发展得很强。“桑美”受副高压南侧的东南气流操纵,向西北方向移动。

对比“碧利斯”和“桑美”500 hPa的高度场,可以看出2个台风都受到副高南侧的偏东气流的影响而向西移动。其引导气流是相似的,从而导致它们的路径几乎相同。

3.2 温度场分析

另一个影响台风移动的非气象因子就是海温。海温是影响台风发生发展的基本因素之一。Ooyama从理论上得到了热带风暴发展的数值模式,这个模式表明,强风暴的成长率或衰减率受海面温度的影响很敏感,海面温度有了2 ℃的变化,将引起模拟台风强度和结构上的显著变化。近年来,有不少研究表明,海温不仅对台风发生发展有影响,而且对其移动也有显著影响,即台风有朝着暖气温区或暖海区移动的趋势,台风的这种运动被称为趋暖运动。

强热带风暴“碧利斯”从7月9—13日,在其中心的右方一直是一个冷区,在它的西北方向则一直有暖舌维持(图3)。

台风“桑美”在菲律宾以东洋面生成,6—10日,在“桑美”的移动过程风中心的南侧暖中心一直维持,在它的西北方向,伸向长江三角洲的暖舌有所减弱(图4)。

经分析对比“碧利斯”和“桑美”移动过程中的海表面温度场,可以看出:在台风“碧利斯”和“桑美”的移动过程中,它们的西北方向都有暖舌稳定存在,根据台风的趋暖运动原理,2个台风的路线均和暖舌的方向基本一致都沿着暖舌的轴线向西北方向运动。

3.3 涡度场分析

大气的对流运动与垂直速度有关,台风有朝着最强上升运动区移动的趋势,垂直速度的最大负值区与台风的路径有关。分析850 hPa涡度可知,台风是沿着850 hPa上正涡度中心的移动方向而移动的。

从7月9—13日,在台风“碧利斯”发生发展的过程中,在其前方始终有一个正的涡度中心在向西北方向移动,并且强度越来越强。而且对比台风的路径可以看出“碧利斯”就是沿着850 hPa上的正涡度中心走过的路径向前移动(图5)。

8月6—10日,从“桑美”850 hPa上的涡度场的变化可以看出,在台风中心移动路径的前方总有一个正的涡度中心,且台风正是沿着这个正的涡度中心而移动(图6)。

从“碧利斯”和“桑美”850 hPa的涡度场变化可以看出,

在这2个台风发生发展的过程中在它们的前方总有一个正的涡度中心,而经分析表明这2个台风都沿着850 hPa上的正的涡度中心移动。它们在850 hPa上引导它们运动的正涡度中心的路径基本相似,所以它们的路径也很相似。

4 结语

(1)同在菲律宾以东洋面生成的“碧利斯”和“桑美”,在生成之后都受到太平洋上副热带高压的影响,从500 hPa的环流形势可以看出,它们在生成之后都受到副高南侧的偏东气流的引导,都在它的影响下向西北方向移动。

(2)分析西北太平洋的海平面温度场可以看出,在“碧利斯”和“桑美”移动的过程中,在它们的西北方向都有暖舌存在,而台风有趋暖运动的特性,分析2个台风的移动路径,可以看出它们在西北太平洋上移动的过程中基本上都是沿着暖舌轴线移动的。

(3)根据资料可知,台风总是向850 hPa上的正涡度中心移动,而分析了台风“碧利斯”和“桑美”移动过程中850 hPa的涡度场可以看出,在台风“碧利斯”和“桑美”的移动过程中,在它们的前方总有一个正的涡度中心。这2个台风正是向着正涡度中心的方向移动,因此可以得出850 hPa上的正涡度中心的移动可以指示台风未来的移动方向,在这点上台风“碧利斯”和“桑美”很相似,因此也造成了它们相似的路径。

5 参考文献

[1] 陈联寿,丁一汇.西太平洋台风概论[M].北京:科学出版社,1979.

[2] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2007.

[3] 林超英,潘永祥,杨平章,等.用多层基本气流综合预报台风路径[J].中山大学学报:自然科学版,1984(2):14.

[4] 毛连海,尹洁,金米娜.台风“碧利斯”特点及动力成因分析[J].气象与减灾研究,2006(3):47-51,2.

[5] 吕校华,王卫农,杨科,等.(0608)超强台风“桑美”的特点及成因分析[J].中国科技信息,2010(1):28-31.

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