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1、 1福建省热带气旋暴雨落区完全预报方法*蔡义勇1刘爱鸣2陈雪钦2李白良2 1 福建省气象科研所福州3 5 0 0 0 1 2 福建省气象台, 福州3 5 0 0 0 1 摘 要 通过分析近几年来影响和登陆福建省热带气旋区域暴雨过程的 T 1 0 6 部分物理量预报场的分布特征发现其中的 k 指数比湿 q 涡度 v o r 和垂直速度场对预报福建省热带气旋区域暴雨有较好的指示意义据此建立了应用 T 2 1 3 数值预报模式输出的物理量预报场 作福建省热带气旋区域暴雨落区预报的完全预报 P P 方法试用表明有一定的参考价值 关键词热带气旋 数值预报 物理量 暴雨落区 引言 热带气旋登陆或影响福建所
2、造成的暴雨是福建省主要气象灾害性天气之一随着 9 2 1 0 工程的业务化和数值天气预报技术的发展T 1 0 6 目前为 T 2 1 3 数值预报产品特别是物理量预报产品已经得到了广泛应用本文通过对 1 9 9 5 2 0 0 1 年 7 月 1 日1 0 月 3 0 日登陆和影响福建的台风区域暴雨天气过程的T 1 0 6 部分物理量预报场的分析 总结出其分布特征 并建立了应用T 2 1 3数值预报模式输出的物理量预报场作福建省热带气旋区域暴雨落区预报的完全预报P P 方法试用表明有一定的参考价值 1 资料处理 资料内容和范围1 9 9 5 - 2 0 0 1 年台风资料T 1 0 6 T 2
3、 1 3 模式的物理量资料福建省各气象站 2 4 h 降水资料 将热带气旋进入福建近海区域2 0- 2 7N 1 1 4- 1 2 5E未来 2 4 h 0 8 h和 2 0 h 内福建省出现 5 0 m m 及以上降水大于 3 个站含 3 站的过程确定为热带气旋区域暴雨1 9 9 5 - 2 0 0 1 年7 - 1 0 月符合条件的个例共有 1 4 4 个发生区域暴雨 6 8 个气候概率 4 7 % 2 热带气旋区域暴雨过程 T 1 0 6 物理量场特征分析 考虑到 T 1 0 6 模式客观分析场只有 2 0 h 的资料 我们选用热带气旋进区当天 2 0 h 到第二天 2 0 h的 2 4
4、 h 降水资料和当天 2 0 h的 T 1 0 6模式客观分析场计算的物理量资料分别对有无区域暴雨个例进行物理量场合成计算通过对比分析寻找热带气旋区域暴雨的物理量特征采用这种时间对应关系分析是为了实际预报时能够用 T 2 1 3 的预报场代入分析表明T 1 0 6 物理量中的 k 指数比湿 q 涡度 v o r 和垂直速度场与区域暴雨有比较好的对应关系它们分别反映了产生暴雨所必须的水汽不稳定能量和辐合上升运动等基本条件其主要特征如下 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - * 本文受到福建省
5、中尺度灾害性天气预警系统和科技部社会公益研究专项项目资助 22 1 k 指数 由图 1 可见区域暴雨的 K 指数高值区呈舌状分部从华南伸向我省中心值达 3 1 0K ( 3 7C )我省的值大于 3 0 8K ( 3 5C ) 而无区域暴雨我省大部 K指数值小于 3 0 8K 2 2 8 5 0 h P a 层s e 8 5 0 h P a 层s e分析表明 有区域暴雨高能区呈舌状分部从广东伸向我省我省大部s e大于 3 3 2K 而无区域暴雨 高能区从南海伸向广东 我省s e值小于 3 3 0K 图略 2 3 比湿 q 由图 2 可见有区域暴雨, 福建省的8 5 0 h P a 比湿 q 值
6、大部大于 1 5 g / k g 无区域暴雨我省大部的 q 值小于1 5 g / k g 2 4 涡度 v o r 由图 3 可见 有区域暴雨, 8 5 0 h P a福建省南部有一个 6 0 1 0- 5/ s 的正涡度中心福建省大部正涡度都大于 2 01 0- 5/ s 无区域暴雨正涡度中心位于南海东北部我省大部为负值 2 5 垂直速度 由图 4 可见 有区域暴雨, 5 0 0 h P a一个上升运动区从台湾南部伸到福建省南部福建大部上升速度达- 8 到- 21 0- 3h P a / s 无区域暴雨上升速度中心位于南海我省仅沿海有- 231 0- 3h P a / s 的弱上升运动区 3
7、 热带气旋暴雨落区完全预报法 3 1 技术思路 实际预报经验表明对于不同的暴雨过程某一个物理量因子场的分布特征和强度都存在着明显的差异不同的暴雨过程其暴雨落区可分别由不同的特征线来圈定例如在华东地区台风暴雨研究中总温度场的分析表明暴雨区可分别由 6 2C 6 4C和 6 8C等多种特征线来圈定至于具体取那一个特征线要由这次过程闽浙沿海总温度的分布和高值中心来确定 1 由此可见用一个固定的临界值势必影响暴雨落区预报的效果针对这一问题本文提出以动态方式确定临界值的方法作台风暴雨落区预报首先通过消空然后用所选的物理量预报场为因子进行叠套一定个数预报因子动态临界值共同包围的区域就是暴雨的预报落区 3
8、2 消空指标 根据上述对有无热带气旋区域暴雨过程的 T 1 0 6 物理量场的特征分析和统计分析确定如下消空指标 T 1 0 6 物理量福建区域的 1 8 个格点中最大 k 指数 - 3 1 0- 3h P a / s 满足上述条件之一则无区域性暴雨发生 3 3 临界值的确定 图 5 给出 3 个台风暴雨日的 8 5 0 h P a涡度分布 由图可见 a 过程 暴雨落在正涡度大于 1 0 01 0- 5/ s 的区域b 过程暴雨落在正涡度大于 5 0 1 0- 5/ s 区域而 c 过程暴雨落在正涡度大于 5 1 0- 5/ s 的区域可见很难用一个固定的临界值把有无暴雨的站点区分开如果把涡度
9、临界值定得过高将造成 c过程漏报偏多如果把涡度临界值定得过低将造成 a过程空报偏多为此我们在大量普查和统计分析的基础上根据所选因子在福建 1 8 个格点上的分布4特征和最高值对每个过程进行动态临界值的确定以 8 5 0 h P a 涡度为例当省内涡度场呈正负分布时正涡度格点数 3 7C 8 5 0 h P a 比湿 q 1 5 g / k g 8 5 0 h P a 涡度 v o r 2 0 1 0- 5/ s 5 0 0 h P a 垂直速度 - 5 1 0- 3h P a / s 5 2 分析表明不同的暴雨过程其暴雨落区可分别由不同的特征线来圈定针对这一问题本文提出根据各物理量的分布特征和
10、高值中心以动态方式确定临界值的方法作台风暴雨落区预报对暴雨落区预报有一定的改善 5 3 根据 T 2 1 3 模式预报的物理量场的叠套确定台风暴雨可能发生的格点 从而确定我省 1 2 - 4 8 h的台风暴雨的落区试用表明优于 T 2 1 3 的雨量预报该方法是制作我省台风暴雨落区预报的一种新的尝试还需要在业务使用中不断地改善 参考文献 1 华东区台风暴雨科研协作组. 华东台风暴雨落区预报方法的探讨. 暴雨文集1 9 7 8 , 4 2 沈树勤. 华东地区热带气旋暴雨气候特征及其落区预报. 气象2 2 卷 2 期 Perfect prognosis of tropical cyclone di
11、strict rainstorm of Fujian province CAI Yi-yong 1LIU Ai-ming 2CHEN Xue-qin 2LI Bai-liang 21 Meteorological Research Institute of Fujian Province ,Fuzhou 350001,China 2 Meteorological Observatory of Fujian Province ,Fuzhou 350001,China abstract: According to the distributing characteristic analysis o
12、f physical forecast field of T106 model of tropical cyclone district rainstorm that affecting or landing the Fujian provinces in the last few years, it was found that : K exponent, specific humidity, vortex and perpendicular velocity field had goodly meaning for forecasting the Fujian tropical cyclo
13、ne district rainstorm. So the perfect prognosis that applied the physics forecast field of T213 mode to forecast tropical cyclone district rainstorm in Fujian province was established. By the actual application, it express that the method have the good value. Key word: Tropical cyclone numerical forecast physics field district rain-storm
