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1、 中山大学研究生学刊 (自然科学、医学版 ) 第 26卷第 1期 JOURNAL OF THE GRADUATES VOL.26l 1 2006 SUN YAT- SEN UN I VERSITY (NATURAL SCI ENCES、MEDI CI NE) 2006登陆台风路径与降水分析*梁洁仪 贺海晏 (中山大学大气科学系, 广州 510275)摘 要:首先利用 1979 2002年台风年鉴上的热带气旋纪要表进行分析, 总结热带气旋的登陆数据,并根据热带气旋路径图归纳出线性、左折、右折三种路径的登陆热带气旋。利用欧洲中心每天 4次( 6小时预报 ) 的总降水资料,将热带气旋作为一个整体来研
2、究探讨它在海洋和陆地上的降水分布和演变特征, 尤其是台风路径与降水分布之间的关系,弥补以往对热带气旋降水的研究只局限于陆地降水的不足。 关键词:台风路径; 降水分布;OLR一、引言我国是世界上台风登陆最多、灾害最重的国家。台风来临时, 常带来狂风暴雨, 其降水强度之大是相当惊人的。一次台风过境,往往可造成几百以至上千毫米的降水。台风是最强的暴雨天气系统, 国内外不少极端暴雨记录都与台风活动有关。台风中的中小尺度扰动引起的强对流系统对局部地区天气也会产生严重影响 1 12。出现在台风眼壁附近的降水通常呈不对称的螺旋状分布。这些要素受台风本身环流、环境条件和地形特点的影响 8。以往对热带气旋暴雨的
3、研究多偏重于某些个例的天气学和动力学方面,降水分布分析方面较少。毛夏 9等分析了影响华南热带气旋特大暴雨的时空分布规律,揭示了气旋造成我国陆地降水的概况。林爱兰 10等也做了 1990 1999年登陆华南热带气旋过程降水分析。然而,这些分析都仅依赖陆地的资料。贺海晏 6 7根据支配台风运动的基本方程,定性地分析了地形和非绝热 (尤其是降水凝结加热 ) 分布对台风移动的影响。定性分析表明,如果降水区主要是集中在台风前进方向左侧, 则凝结加热作用将使台风减速前进;当降水区主要集中在台风前进方向右侧时,凝结加热则会促使台风加速前进。另一方面, 台风前进方向正前方的降水有利于台风向左折(转 ) 向;
4、而当主要降水区位于台风正后方时,则凝结加热作用促使台风*收稿日期:2006- 03- 10登陆台风路径与降水分析向右转向。本文的目的在于利用实际观测的热带气旋路径和 6小时降水资料, 进行对比, 将热带气旋作为一个整体来研究探讨它在海洋和陆地上的降水分布和演变特征, 弥补以往对热带气旋降水的研究只局限于陆地降水的不足。同时,也是对上述定性分析结 论的一种检验。希望能从统计结果中归纳得到一些信息, 以供热带气旋路径预报和降水预报作参考。二、资料所用资料为 1979 2002年台风年鉴上的热带气旋纪要表、台风路径图、热带气旋中心位置资料表等资料,1990 2000年欧洲中心每天 4次的总降水资料(
5、 Grib码, 空 间分辨率为 215 * 215经纬度 ), 本文所用时间均为北京时。三、登陆热带气旋的基本特征图 1 登陆不同地点的热带气旋百分比图1979 2002年来登陆中国的热带气旋共有 209个, 平均每年 817个,各登陆地区个数如表 1所示。图 1中显示, 热带气旋主要在广东、海南、台湾一带登陆,三者就占登 陆热带气旋的 83 % , 其中以登陆广东为主,占登陆热带气旋的 41 % 。另外,多次登陆 的热带气旋 24年来也有 53例,平均每年 212个。表 1 1979 2002年热带气旋登陆点地区分布登陆地点福建广东海南台湾广西香港浙江浙江以北热带气旋个数1384444233
6、137四、技术规定根据 1979 2002年的登陆浙江以南地区的热带气旋的热带气旋路径图进行分析, 775研究生学刊6 (自然科学、医学版 )二o o 六年第一期为了使结果更有针对性和实用性, 为了能更清楚反映热带气旋移动路径与降水区分布情况的关系,只选择了左折、右折、东北行、西北行、偏北行路径的热带气旋为研究范围, 从中挑选出典型个例, 具体把所研究的路径分为以下三类:第一类: 线性路径 (即近似直线路径 ),包括东北行、西北行、偏北行路径,而且 整个热带气旋移动路径只截取线性平滑部分,以便与折向型路径的热带气旋的降水中心对比;第二类: 左折路径,包括海上折向和登陆后折向;第三类: 右折路径
7、,同样分为海上折向和登陆后折向。表 2 1979 2002年热带气旋三种路径统计表类别线性左折右折个数642251见表 2所示,24年中,线性路径的台风最多,右折其次,左折最少。热带气旋三种路径的发生有年际差异,线性路径的热带气旋比较平均,几乎每年都有 217个,右折路径热带气旋年际差异最大,最多右折路径的年份是 1994年,达 7个左右,左折路径热带气旋发生频率最少,最多那年也只有 3个而已, 平均每年 019个。 为了进一步详细分析各类降水分布型与热带气旋的活动特征之间是否存在一定的联系, 我们仅选出个别例子, 对于在资料中选取样本的步骤为: 首先,热带气旋的强度范围只针对台风强度,中心风
8、速最强达 32m / s以上; 其次, 尽量选取典型路径,台风移动路径尽量少小曲折,只研究进入 100bE 140bE,10bN 40bN的区域。经过以上筛选,最终选出的个例左折路径的有 9607 、 9806号台风,右折路径的有 9003 、 9015 、 9406 、9418 、9914号台风, 而线性路径的台风为 9107 、9509 、 9615号台风,线性路径的台风 分析主要是与折向型台风进行比较。五、热带气旋降水分布类型有了前面热带气旋的移动路径的分类后,也把降水分布情况相应的分为 4种类型。第一型: 主要降水区分布于热带气旋路径左右两侧偏右, 包括降水中心分布于热带气旋 路径右侧
9、,简称右侧分布型;第二型: 主要降水区准对称分布于热带气旋路径后方, 即正后方分布型;第三型:主要降水区准对称分布于热带气旋路径前方,即正前方分布型; 第四型: 主要降水区分布于热带气旋路径左右两侧偏左或左侧,简称左侧分布型。由于所用的资料是欧洲中心每天 4次的总降水资料, 即每 6小时一张降水图,我们把每一张降水图作为一个时次, 把一个台风过程的每个时次的降水分布型进行统计, 然后把所有台风叠加,从而为降水中期预报提供气候背景和动力释用预报指标, 并尝试应证其理论。台风暴雨的分布一般是不对称的,暴雨中心常位于台风路径的右前方 4。包澄澜 5也曾经指出, 在北半球,螺旋云带一般位于台风右半圆,
10、 而南半球则出现在左半圆。表 3为各种分布型在所有台风所有时次的出现频率及所占百分比。由表 3可见, 四78登陆台风路径与降水分析种类型中,右侧分布所占比例最大,前三种降水中心分布型加起来所占比例为 70 % ,基本上与理论相符。表 3 四种降水分布型的出现频率及所占百分比类别第一型第二型第三型第四型时次个数右侧分布正后方分布正前方分布左侧分布( /6hrs)89611672百分比37 %26 %7 %30%六、热带气旋降水分布型与热带气旋活动特征之间的关系在右折点时降水中心在台风路径正后方的百分比是 8313 %,有力地支持了台风受加热场影响, 即主要降水区位于台风正后方时, 则凝结加热作用
11、促使台风向右转向这一定性分析结果。左折点时降水中心主要是位于台风前进方向的正前方, 同样符合非绝热加热对台风移动的影响,台风前进方向正前方的降水有利于台风向左折 (转 ) 向。 李江南 8等指出当台风出现在洋面上时受中纬度及地形影响较少,台风环流本身产生的降水分布并没有明显的不对称性。综合三种路径台风,登陆前降水中心分布在移动路径右侧的占 57 %,正后方的占 7 %,位于移动路径左侧的占 36 % ; 登陆后降水中心分布在移动路径右侧的占 57 %,正后方的占 14 %,位于移动路径左侧的占 29 %左右。由此可见, 当台风已经登陆或将要登陆时, 在台风右前方向向岸风的地形抬升比较显著,主要
12、降水区出现在台风右半象限。出现在左侧的有很多影响因素,如 9607是因为擦过台湾边缘,受台风地形影响。而且,当台风登陆后, 多数台风强降水中心仍在沿海或海上, 少数台风强降水区伴随台风中心登陆。表 4 四种降水分布型在每种路径台风中的出现频率及所占百分比台风类型台风个数时次个数/6hrs右侧分布正后方分布正前方分布左侧分布个数 /个 百分比个数 /个百分比 个数 /个百分比个数 /个百分比左折2441637%818%511%1534 %右折51224335%3327%98%3730 %线性3723042%2027%23%2028 %表 4是四种降水中心分布型在不同路径台风中出现的频率和所占的百
13、分比。分析结果如下:1 .线性路径台风由于移动路径比较平直,曲折少,所以右侧分布的比例比左折路径和右折路径的台风都高, 占 42 % , 而右折路径的右侧降水中心分布型仅占 35 % , 左折路径的右侧降水中心分布型也只有 37 %,总的来说,四种降水中心分布型以右侧分795研究生学刊6 (自然科学、医学版 )二o o 六年第一期布居多。2 .左折路径的台风中, 降水中心在移动路径正前方的分布比例比其他两种路径都大, 占 11 %左右,说明当主要降水区在台风前进方向正前方时能影响台风左折。 3 .同理, 右折路径的台风降水中心在移动路径正后方的比例也明显比左折类台风大, 表明主要降水区落在台风
14、移动方向正后方能影响台风右折。4 .三种路径台风综合, 主要降水区落在正后方的比例是 26 %,落在正前方的比例 是 7%(见表 3),前者明显比后者大,说明台风向右折的机率比发生左折的机率大得多。5 .分析 10个台风登陆前后的降水强度,多数台风的降水强度在登陆时有所减弱(降水强度海上大于陆地的占 7/10),也就是说台风在海上的降水强度比在陆地上强, 而且大部分台风以登陆当日降水量较大。七、结论和讨论根据以上热带气旋资料统计分析, 对热带气旋路径与降水中心分布的关系,可得到以下初步的结论: 1 .在 1979 2002年间,热带气旋主要登陆在广东、福建、海南一带,三者占登陆我国热带气旋的
15、83%,其中以登陆广东为主。2 .在 1979 2002年登陆浙江以南地区的热带气旋中,台风发生向右偏折的机率比 发生向左偏折的机率高。3 .台风降水中心主要分布于移动路径的右方,这与包澄澜曾经指出 /在北半球,螺旋云带一般位于台风右半圆 0 相一致。4 .线性台风降水中心位于移动路径的右侧的比例比折向类台风高; 而右折类台风 降水中心位于正后方的比例比左折类和线性台风高; 左折台风降水中心分布在台风前进方向正前方的比例比其他两类高。资料分析结果支持以前的定性分析结论 7: 当降水区主要集中在台风前进方向左侧, 则凝结加热作用有利于台风减速前进; 当降水区主要集 中在台风前进方向右侧时, 凝结
16、加热则有利于台风加速前进。另一方面,台风前进方向正前方的降水有利于台风向左折(转 ) 向; 而当主要降水区位于台风正后方时,则凝结加热作用有利于台风向右转向。 由于缺乏足够时间和空间分辨率的降水资料,很难准确辨别出主要降水的确切落区, 使得分析降水分布与台风移动的关系有一定困难,很难避免主观成分带来的误差。在今后的研究中, 如果能有更精确的资料, 如香港天文台的台风资料, 可望能大大改善降水分布与台风移动方面的分析, 为过程降水分布的动力释用预报提供一定的指标。参考文献: 1 Ren Fumin .Typhoon I mpacts on China ps Precipitation during 1957- 1996 J.Advances in A- tmospheric Sciences .2002,19 ( 5):943- 952. 2 谢玲娟. 盛夏西北太平洋西南部和南海区域热带气旋异常路径的综合分析 J. 广东气象,1995,3:8- 11.80登陆台风路径与降水分析 3 杨彩福
