热带风暴Fitow0114特大暴雨的诊断研究.pdf

热带风暴Fitow(0114)特大暴雨的诊断研究* 段 丽 陈联寿 北京市气象台 北京 100089 中国气象科学院 北京 100081 提 要 海南有记录最强的两次持续性特大暴雨过程 都是由穿越琼州海峡并在海峡西端出口处或在穿海峡过程中有短暂向 西南方向偏折的热带风暴造成的 作者利用雷达回波 卫星云图 地面加密观测等实时资料 以及 MM5v3模式 对这类 特大暴雨过程进行模拟和诊断研究 从地形作用 水汽来源 以及不稳定层结的维持等方面研究了特大暴雨发生 发 展 持续的机理 结果表明 由于海南五指山地形对风暴气流的辐合作用 在地形辐合区产生了 MCS 这个MCS 与对 流层高层强辐散 低层辐合 整层正涡度加强 以及位势不稳定层结的存在和冷暖平流支持的位势不稳定层的结维持 所共同导致的整层强烈上升运动的互动耦合 是特大暴雨得以发展和持续的重要动力机制 来源于风暴中心西北象限湿 舌 由风暴西南气流和西北气流共同输送的南海水汽 是使这场中尺度暴雨维持和加强的另一特殊条件 关键词 热带风暴 中尺度对流系统 地形作用 不稳定层结 1 引言 热带气旋暴雨长期以来一直是人们关注的焦点 我国热带气旋造成灾害的主要部分往往是由热带气 旋引发的暴雨洪涝所致[12] 1979年陈联寿等对台风特大暴雨成因已经作了系统概述 认为台风登陆后的维持不消 停滞 源源 不断的水汽输送 中低纬环流的相互作用 中尺度系统影响及地形作用等是造成台风特大暴雨的基本成 因 提出中尺度系统是较大暴雨必须具备的条件 中尺度扰动一般对应中尺度雨团 中尺度扰动强的铅 直速度对质量 动量和能量的垂直输送都很重要 一场台风特大暴雨 要有产生这种中尺度扰动和雨团 [3] 的源 同时强调了地形作用 指出 每一场台风特大暴雨几乎都和地形有联系 在特大暴雨中 地形 最突出的作用之一是迎风坡对潮湿空气上升运动的加强作用 地形辐合线是产生中尺度降雨系统的 源 这个 源 将源源不断地制造出雨团[3] 近年的研究表明 台风中的中尺度环流系统往往是造成台风特大暴雨的主角 台风登陆前后 由于 地形辐合作用 在登陆台风的某些部位加剧了中尺度对流天气系统的发生发展 从而改变台风原来的结 构[45 6 7] 不同结构的台风登陆不同的地区 地形不同 其暴雨强度和分布极不相同[28] 登陆华南的 台风大范围暴雨区往往出现在台风中心以东 南风与西北走向海岸和山脉的辐合地区 登陆华东的台风 大范围暴雨区往往出现在台风中心以北 东风与南北走向海岸和山脉的辐合以及台风倒槽地区[28] 研 [3] 究还证实 持续性的台风特大暴雨就发生在高空辐散和低空辐合的叠加区 高空辐散的抽吸作用将加 强台风登陆低压的垂直运动和低空的辐合运动[27] 显然 热带气旋暴雨的研究在过去十年中取得了很多进展 然而不少问题仍有待继续研究 登陆台 风的暴雨机制还远未搞清 仍是登陆台风研究的重点[2] 海南岛是中国受台风登陆和影响最多的省份之一 仅次于广东省 年平均登陆热带气旋3个 普查 建台后 50 多年热带气旋对海南的影响记录 直接影响海南的热带气旋大致可分为四类 图略 路径 * 本研究得到国家自然科学基金编和国家科技部社会公益项目2001DIA20026, 以及海南省自然科学基金资助 1 自东向西正面袭击 占 60% 路径 自东南或南向西北或北正面袭击 占 19% 路径 穿越 琼州海峡, 占12% 其它路径占13%*1 在穿越琼州海峡的热带气旋中 有一种在穿海峡时或出海峡后有短暂向西南偏折的运动 海南两次 最强的特大暴雨 就是由这一类热带风暴2001 年第 14 号热带风暴 菲特 Fitow 和 1996 年第 18 号 热带风暴 9618 Willie 造成的 本文对热带风暴Fitow 0114 所造成的特