1911号台风“白鹿”过程的诊断分析_李应龙

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第４５卷第１期广东气象Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．１２０２３年２月ＧｕａｎｇｄｏｎｇＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙＦｅｂｒｕａｒｙ２０２３李应龙，许思涵，杨如瑩．１９１１号台风“白鹿”过程的诊断分析［Ｊ］．广东气象，２０２３，４５（１）：３２－３６．１９１１号台风“白鹿”过程的诊断分析１１２李应龙，许思涵，杨如瑩（１．汕头市气象局，广东汕头５１５０４１；２．惠来县气象局，广东揭阳５１５２００）摘要：为台风过程预报服务提供参考，利用美国国家环境预报中心（ＮＣＥＰ）再分析资料、汕头区域自动站逐时资料和联合台风警报中心（ＪＴＷＣ）卫星云图等资料，综合分析１９１１号台风“白鹿”的环流背景和影响，并对其的发生发展和影响过程物理量特征进行诊断分析。结果表明：（１）“白鹿”是在副高偏强且稳定的环流背景下发生的，台风路径为稳定西北向，降水分布南多北少；（２）“白鹿”从生成到停编，结构都存在明显的不对称性；（３）高层辐散低层辐合的流场配置有利于上升运动的建立和维持，配合持续较长时间的不稳定层结及低层高温、高湿、高能的有利条件，为该次降水提供了有利条件。关键词：天气学；台风“白鹿”；副热带高压；汕头中图分类号：Ｐ４４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－６１９０．２０２３．０１．００８台风是最具破坏力的气象灾害之一，其带来日２３：００加强为强热带风暴，２４日１３：００在台湾的大风、暴雨和风暴潮等灾害往往会对生命财产省屏东县满州乡沿海登陆，期间一直以西北行为安全造成严重的威胁。台风路径预报、台风强度主，路径稳定。２５日０７：２５在福建省漳州市东山［１］预报和降水预报都是台风业务中的重点。研县沿海地区第２次登陆，２５日１０：００移入广东省［２］［３－４］［５］究表明台风本身强度、环境场、地形等境内，２５日１４：００在梅州平远县境内减弱为热带都可以造成降水差异，一般来说台风最大过程降低压，随后以偏西行为主，２６日０５：００在韶关境水与台风强度有较好的对应关系，强度越强则降内减弱消失（图１）。［６］水越大。台风暴雨一直是气象预报关注的重点，许多学者对此进行了研究，但是由于台风比较复杂多变，很多问题需要进一步研究。地处华南的广东是我国受台风影响最多的省份之一，每年平均有５个台风登陆，主要集中［７］在后汛期（７—９月）。汕头位于广东省东部，因地处沿海，与广东内陆地区相比受台风的影响频率相对较高，台风也是汕头汛期产生暴雨的主图１１９１１号台风“白鹿”路径图要天气系统之一。１９１１号台风“白鹿”影响汕头台风“白鹿”影响期间，汕头降水主要集中时间短，过程雨量分布不均匀，局部出现强降水。在澄海和潮南南部，８月２４日２０：００—２７日本研究利用美国国家环境预报中心（ＮＣＥＰ）再分２０：００全市平均雨量为８７ｍｍ，有１６个站点的降析资料、汕头区域自动站逐时资料和联合台风警水量级达到１００ｍｍ以上，最大降水量出现在潮报中心（ＪＴＷＣ）卫星云图等资料对台风“白鹿”南区红场镇，达１５３ｍｍ（图２）。台风“白鹿”过的特点和降水过程进行分析，旨在为后续台风过程，汕头降水分布不均匀，降水持续时间较短，小程预报服务提供参考。时雨强较大，降水主要集中在２５日０７：００—１台风“白鹿”路径及影响１１：００，最大小时雨量出现在南澳县后宅镇钱澳２０１９年８月２１日１４：００（北京时，下同），湾，达５１.７ｍｍ。１９１１号台风“白鹿”在菲律宾以东洋面生成，２２收稿日期：２０２２－０８－１０作者简介：李应龙（１９９３年生），男，助理工程师，主要从事天气预报工作。Ｅ－ｍａｉｌ：１２２２７０７７３＠ｑｑ．ｃｏｍ

1第１期李应龙等：１９１１号台风“白鹿”过程的诊断分析３３带发生发展，在跨赤道气流的活跃条件下迅速发展，并在８月２１日１４：００加强为台风“白鹿”。“白鹿”生成初期云系庞大，在西移过程中受较强的南亚高压南侧东北风影响，极向流出明显被抑制且垂直切变较强，使得“白鹿”整体结构较为松散，北侧环流和核心结构的发展受到明显干扰，也造成了深对流倾向南侧的不对称局面，有明显的双中心结构（图３ａ）。广阔的洋面和高海温是热带气旋发展的首要条件，高海温能够提供［８］足够的能量。“白鹿”移动路径上的表层海温图２２０１９年８月２４日２０：００—８月２７日２０：００都高于２８℃，海洋能量充沛，利于其发展加强汕头市雨量分布（图３ｂ），但随着其逐渐北上，高空极向流出被抑２台风“白鹿”特征制的局面仍然没有改观，强度发展缓慢。核心区虽然逐渐被深对流覆盖，但结构仍然未得到有效２．１发展前期整合。台风胚胎９７Ｗ由关岛东侧附近的热带辐合图３台风胚胎９７Ｗ卫星云图（ａ）和８月２１日０８：００海洋表面温度图（ｂ）（单位：℃）［１０］台风移动主要受大尺度环流系统的影响，在量的补给。台风云系在卫星云图里常表现为台风“白鹿”移动过程中，副热带高压（简称“副有组织的涡旋状云系，成熟台风的云体结构分为高”）是最直接影响和控制其移动路径的重要天无云眼区、围绕眼区的连续密蔽云区及外围螺旋［１１］气系统。若副高强大稳定，台风的移动路径通常云带。从５００ｈＰａ风场来看，副高位置和强度稳定少变；而若副高强度较弱，台风受到弱引导稳定。“白鹿”路径稳定少变，在副高的引导下气流影响，移动路径曲折多变。从５００ｈＰａ来向西北方向移动，本地受其外围下沉气流影响。看，８月２１—２２日副热带高压强盛且位置稳定，从８５０ｈＰａ风场来看，２３日西南季风和越赤道气提供的引导气流相当稳定，在其引导下台风“白流北上，为“白鹿”输送了源源不断的水汽，“白鹿”前期路径平稳，西北移动趋于台湾。当台风鹿”整体结构得到明显改善，台风眼逐渐建立，强越贴近副高时，受副高外围气流的引导会凸显增度持续增强，但对流区仍集中在西南侧（图略）。［９］强。２４日１３：００台风“白鹿”在台湾省屏东县满２．２登陆台湾省州乡沿海登陆，登陆后３ｈ，“白鹿”迅速穿过台８月２３日起台风“白鹿”尾部有大量的季风湾恒春半岛，进入台湾海峡。台风“白鹿”北部云团汇入，水汽充沛，西南风带来的大量暖湿水的对流云系在中央山脉与陆地摩擦的影响下大汽与“白鹿”环流汇合，对环流进行了水汽和热幅削弱，整体结构受到地形影响被严重破坏，但

2３４广东气象第４５卷南侧对流依旧非常强盛，强度维持（图略）。从近，汕头受其西侧强东北风控制，降水趋于明显。５００ｈＰａ风场来看，２４日副高位置和强度基本维进入台湾海峡后，“白鹿”受到北侧副热带持，夜间起副高强中心范围明显增大，５８８ｇｐｍ高压和季风的共同牵引，西行并逐渐靠近粤闽交线西脊点西伸至９５°Ｅ（图４ａ－ｂ），“白鹿”北侧界。登陆台湾前后“白鹿”云系宽广，北侧气压偏北气流增强，使得其路径在第二次登陆前略有梯度力较大，西南侧暴雨云团较强，大风集中在南落。从８５０ｈＰａ风场来看，随着“白鹿”逐渐靠登陆点以北，降雨则集中于登陆点以南。图４２０１９年８月２４日２０：００５００ｈＰａ位势高度场（单位：ｇｐｍ）（ａ）和８５０ｈＰａ风场（单位：ｍ／ｓ）（ｂ）２．３登陆福建省从５００ｈＰａ风场来看，５８８ｇｐｍ线范围基本不变，台风“白鹿”登陆福建前强度维持在强热带说明副高较为稳定（图５ａ），受其影响“白鹿”登风暴级。８月２５日０７：２５台风“白鹿”以强热带陆后以西北移为主；从８５０ｈＰａ风场（图５ｂ）来风暴级在福建东山县登陆，登陆后迅速西行，强看，“白鹿”登陆后汕头处于台风中心南侧，风切度减弱为热带风暴级，并于１０：００移入广东境明显且风速辐合增强，暴雨落区基本和台风本体内，１４：００在梅州平远县境内减弱为热带低压。云系所在位置重叠。图５２０１９年８月２５日０８：００５００ｈＰａ位势高度场（单位：ｇｐｍ）（ａ）和８５０ｈＰａ风场（单位：ｍ／ｓ）（ｂ）台风“白鹿”登陆后螺旋云系结构明显不对台风“白鹿”具有“路径较稳定，结构不对称，南半云系密实，与南海季风云系相连，水汽输称，降雨范围广”的特点。副高是“白鹿”移动过送通道清晰可见，北半云系疏松，边界模糊不可程中最直接的影响和控制因素，“白鹿”由生成分辨，整体结构分布不均匀，台风中心眼区模糊。到两次登陆期间副高强盛，受其牵引路径稳定，“白鹿”虽然强度不强，但水汽丰富，再加上外围以西北移动为主。受南侧西南季风影响，“白环流高温带来充足能量，中心经过的区域均造成鹿”水汽充沛，但强盛期偏心结构明显，对流区主了强降雨。停编后残涡云系和广东沿海新生对要集中在西南侧。流云系联结，给广东和广西都带来了大范围的强降水。由于“白鹿”登陆后以西北移为主且移速３台风“白鹿”降水成因分析仍较快，汕头降水基本趋于结束，小时雨强虽然３．１动力条件强但累计雨量并不大。１）辐合辐散。

3第１期李应龙等：１９１１号台风“白鹿”过程的诊断分析３５由汕头地区（１１６°Ｎ—１１７°Ｅ）相对散度场随围广，虽然上升运动强度明显减弱，但汕头上空时间变化（图略）可见，发现强降水出现的时间仍为偏南风控制，对流层中低层也存在较明显与辐合辐散场的增强有较好的对应关系。２４日的上升运动区，并对应同个时段。２５日２０：００，０８：００台风中心靠近台湾南部，台湾省对流层流汕头上空风场减弱，无上升运动强中心，降水基场存在高层辐散、低层辐合的环流配置。２４日本趋于结束。２０：００台风继续西北移动，中心位于汕头与台湾３．２不稳定能量岛附近的海面上，汕头地区对流层中低层辐合开一般来说，降水发生前大气是不稳定的，降始加强，９２５到８５０ｈＰａ之间存在－２×１０－５ｓ－１水开始后受到雨滴蒸发下垫面冷却作用，中上层［１３］的辐合中心，高层辐散也逐渐增强，出现３．５×大气有所增温从而导致大气趋于稳定。因－５－１此，持续性降水需要某种机制可以使得大气的不１０ｓ的强中心，并且高层辐散大于低层辐合，稳定状态一直维持。２４日１３：００“白鹿”登陆台这种高层辐散和低层辐合的垂直分布特征非常湾屏东县之前，台湾南部地区θ维持３５０Ｋ的强有利于上升运动的发展。“白鹿”在２５日早晨登ｓｅ中心。２４日２０：００（图７）起闽粤交界的θ有明ｓｅ陆东山县后，上升运动明显减弱，但汕头地区仍处显增加，在本地出现了３６０Ｋ以上的高能中心。于高层辐散、低层辐合的有利条件。２５日２０：００２５日０８：００，汕头地区θ维持３６０Ｋ的强中心，ｓｅ起，随着低层辐合中心西移，中心位于１１５°Ｅ左但θ高值区随着“白鹿”向西北方向移动，本地ｓｅ右，高层辐散中心减弱并西移，汕头降水也趋于降水逐渐减弱。强降水发生前后汕头上空Ｋ指结束。数基本维持在３０℃以上，说明汕头上空处于大２）垂直速度场。气层结的不稳定状态，这与本地强降水具有一定垂直速度是影响降水程度的重要因素之的匹配性。［１２］一。２３日２０：００在１１８°Ｅ—１２０°Ｅ对流层低层为一致的偏南气流，对应整个对流层强烈的上升运动区，但汕头地区（１１６°Ｅ—１１７°Ｅ）上空为偏北气流，上升运动弱，对应同一时段汕头地区未出现降水。２４日０８：００（图略）台湾省（１１９°Ｅ—１２４°Ｅ）对流层风场逐渐转为偏西风场，并在对流层中层出现了－０.３Ｐａ／ｓ的上升运动中心。２４日２０：００起汕头地区降水趋于明显（图６），此时汕头地区上空逐渐转为一致的偏南风场，上升运动一直延伸到对流层高层，并出现了－０.４５Ｐａ／ｓ图７２０１９年８月２０：００８５０ｈＰａθ分布图（单位：Ｋ）的强中心。ｓｅ３．３水汽条件水汽也是产生暴雨的必要条件，台风产生持续性降雨不仅需要其自身云系有较高的水汽含量，也需要大尺度环境场源源不断地提供水汽，［１４］才能保证台风强降雨的形成和维持。从８５０ｈＰａ水汽通量和水汽通量散度（图略）可以看到，台风“白鹿”的水汽主要来源于西南季风，水汽通量大值区主要位于台风的右侧，暖湿气流在福建至广东一带汇合。在“白鹿”登陆福建东山县后，仍有源源不断的西南暖湿气流输送，使得水汽相对充沛，为汕头的暴雨提供了良好的水汽条件。图６２０１９年８月２４日２０：００沿２３°Ｎ的垂直风场（风向杆，单位：ｍ／ｓ）和垂直速度（填色，单位：Ｐａ／ｓ）剖面图４结论２５日０８：００汕头地区降水明显，大雨覆盖范１）台风“白鹿”具有“路径较稳定，结构不对

4３６广东气象第４５卷称，降雨范围广”的特点。副热带高压是“白鹿”［５］杨守懋，王娟怀，郭腾，等．１８０４号台风“艾云尼”造移动过程中最直接的影响和控制因素，“白鹿”成广州市特大暴雨的成因分析［Ｊ］．广东气象，２０２０，４２（２）：３１－３５．由生成到两次登陆期间副高强盛且稳定，受其引［６］程正泉，陈联寿，刘燕，等．１９６０－２００３年我国热带气导“白鹿”路径稳定，以西北移动为主。受南侧旋降水的时空分布特征［Ｊ］．应用气象学报，２００７，１８西南季风影响，“白鹿”水汽充沛，但强盛期偏心（４）：４２７－３４３．结构明显，对流区主要集中在西南侧。第２次登［７］林良勋，冯业荣，黄忠，等．广东省天气预报技术手册陆后“白鹿”强度迅速减弱，影响汕头时间短，过［Ｍ］．北京：气象出版社，２００６．程雨量分布不均匀。［８］于玲玲，麦健华，程正泉．１３１９号超强台风“天兔”强２）高层辐散低层辐合的流场配置有利于上度变化的诊断分析［Ｊ］．广东气象，２０１４，３６（１）：７－升运动的建立和维持，配合持续较长时间的不稳１１．定层结及低层高温、高湿、高能的有利条件，为该［９］杨丽英．２０２０年第７号台风“海高斯”强度和路径异次汕头降水提供了有利条件。“白鹿”登陆福建常成因［Ｊ］．广东气象，２０２１，４３（６）：２４－２７．［１０］郭圳勉，黄先伦，麦宗天，等．台风“韦森特”登陆后暴东山县后，西南季风仍为其源源不断的输送暖湿雨的成因分析［Ｊ］．广东气象，２０１５，３７（１）：１５－１８．气流，为汕头的暴雨提供了良好的水汽条件。［１１］邓文剑，吴乃庚，林良根．强热带风暴“杜苏芮”偏心结构特征及其成因分析［Ｊ］．广东气象，２０１３，３５参考文献：（４）：１－６．［１］程正泉，林良勋，刘燕，等．粤东台风“浣熊”大暴雨的［１２］周芯玉，胡东明，梁巧倩，等．１８０４号台风“艾云尼”辐散风动能分析［Ｊ］．高原气象，２０１４，３３（２）：５５７－引发的广州两段强降水分析［Ｊ］．广东气象，２０２１，５６６．４３（６）：１－５．［２］陈联寿，丁一汇．西太平洋台风概论［Ｍ］．北京：科学［１３］甘琳，甘偲凤，潘江萍，等．台风“山竹”引起的华南出版社，１９７９：１－１０．地区降水过程分析［Ｊ］．广东气象，２０２０，４２（６）：１５［３］王娟怀，李梓贤，唐力生，等．１６０４号登陆台风“妮－１９．妲”的特点及其成因分析［Ｊ］．广东气象，２０１８，４０［１４］魏清，黄敏辉，黎伟标，等．登陆广东热带气旋的降（５）：１４－１８．水分布和移速变化［Ｊ］．热带气象学报，２００３，１９［４］李彩玲，寿绍文，陈艺芳．台风“风神”暴雨落区的诊（ＳＩ）：１６６－１７２．断分析［Ｊ］．热带气象学报，２０１０，２６（２）：２５０－２５６．ＤｉａｇｎｏｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＬｉｆｅＣｙｃｌｅｏｆＴｙｐｈｏｏｎＢａｉｌｕ（１９１１）１１２ＬＩＹｉｎｇ⁃ｌｏｎｇ，ＸＵＳｉ⁃ｈａｎ，ＹＡＮＧＲｕ⁃ｙｉｎｇ（１．ＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＳｈａｎｔｏｕ，Ｓｈａｎｔｏｕ５１５０４１；２．ＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＪｉｅｙａｎｇ，Ｊｉｅｙａｎｇ５１５２００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＵｓｉｎｇｔｈｅｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｓｆｏｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（ＮＣＥＰ），ｈｏｕｒｌｙｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅａｔｈｅｒｓｔａｔｉｏｎｓｉｎＳｈａｎｔｏｕａｎｄｔｈｅｗｅａｔｈｅｒｓａｔｅｌｌｉｔｅｃｌｏｕｄｉｍａｇｅｒｙｆｒｏｍｔｈｅＪｏｉｎｔＴｙｐｈｏｏｎＷａｒｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ（ＪＴＷＣ），ｔｈｉｓｗｏｒｋｍａｋｅｓａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｂａｃｋ⁃ｇｒｏｕｎｄａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｆｏｒＴｙｐｈｏｏｎＢａｉｌｕ（ｃｏｄｅｄ１９１１）ａｎｄａｄｉａｇｎｏｓｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｔｓｐｈｙｓｉｃａｌｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｓｉｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｉｔｉｍｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｓｈｏｗｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ．（１）Ｇｅｎｅｒａｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆａｓｔｒｏｎｇａｎｄｓｔａｂｌｅｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌｈｉｇｈ，Ｂａｉｌｕｔｏｏｋａｓｔｅａｄｙｒｏｕｔｅｏｆｍｏｖｉｎｇｔｏｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔａｎｄｂｒｏｕｇｈｔａｂｏｕｔｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｔｈａｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｍｏｒｅｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｔｈａｎｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈ．（２）Ｆｏｒｉｔｓｌｉｆｅｃｙｃｌｅｆｒｏｍｔｈｅｇｅｎｅｓｉｓｔｏｔｈｅｔｉｍｅｗｈｅｎｉｔｗａｓｄｅｃｏｄｅｄ，Ｂａｉｌｕ'ｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｍｕｃｈａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ．（３）Ｔｈｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｌｏｗｆｉｅｌｄｗｉｔｈｕｐｐｅｒ⁃ｌｅｖｅｌｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅｖｅｒｓｕｓｌｏｗ⁃ｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｈｅｌｐｅｄｔｈｅａｓｃｅｎｄｉｎｇｍｏｔｉｏｎｅｓｔａｂｌｉｓｈａｎｄｍａｉｎｔａｉｎ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＢａｉｌｕｃａｕｓｅｄｗａｓａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｕｎｓｔａｂｌｅｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｈａｔｐｅｒｓｉｓｔｅｄｏｖｅｒａｎｅｘｔｅｎｄｅｄｔｉｍｅａｎｄａｖｅｒｙｗａｒｍａｎｄｈｕ⁃ｍｉｄａｎｄｆｕｌｌ⁃ｏｆ⁃ｅｎｅｒｇｙｌｏｗｌｅｖｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｏｐｔｉｃｓ；ｔｙｐｈｏｏｎＢａｉｌｕ；ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌｈｉｇｈ；Ｓｈａｎｔｏｕ