0505号台风“海棠”特征分析

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0505号台风“海棠”特征分析姚圣康摘要:通过对0505号“海棠”台风的高空背景场及云图的分析,揭示了台风“海棠”的特征。“海棠”台风具有移速稳定,路径怪异,强度、雨量强,范围大,破坏力强,两次登陆的特点。副高、台湾岛的地形对“海棠”台风移动路径和强度变化有重要影响。关键词:台风、副高、台湾岛、地形、云图1引言2005年第5号台风“海棠”于2005年7月12日08时在关岛东北部600km的海面上生成(23.2°N,151.8°E),生成后向西南方向行,7月14日14时发展成台风,并分别于7月18日下午14时50分和7月19日下午17时10分在台湾省宜兰东澳及福建省连江黄岐两次登陆,登陆时中心最大风力分别达15级(45m/s)和12级(33m/s),20日15时移入江西省境内,20日20时减弱为热带低压,21日凌晨入湖南省后减弱消失。“海棠”登陆福建连江时,福建省和浙江省沿海风力普遍达到12级以上,10级以上大风持续近40小时。受“海棠”台风的影响,台湾、福建、浙江、江西、安徽、湖南、河南等省普降大到暴雨,多处地方电力、交通受阻,水产养殖遭毁,沿海岸堤受损,发生泥石流、房屋倒塌,经济损失严重。本文利用中央气象台发布的“海棠”台风的资料、日本GMS卫星云图及韩国500hPa高空图,通过对“海棠”台风的路径和强度及对应高空背景场的分析,找出其特征产生的原因,以期对相似台风的预报提供借鉴。20505号台风“海棠”特征2.1路径怪异、移速稳定、两次登陆图1海棠路径图“海棠”台风路径(图1)经历了西南行、西北行、徘徊打转、登陆后西北西行、偏北行、西北行6个阶段。“海棠”从12日08时生成后,基本向西南行;15日14时起向西北方向行;18日07时至14时海棠在我国台湾省花莲市近海海面上逆时针方向打转,转了一个逆时针三角作者简介:姚圣康(1964-),男,上海人,预报工程师,从事海洋环境预报工作。电话56637190E-mail:yskyjn@126.com形的半圈:先是由西北偏西方向转向西南偏南方向行进,沿着台湾东部海岸线行进到台湾中部后,突然再往东北移动,移动一段距离后再往西北偏北方向转回花莲附近洋面,14时又转回北纬23.9度、东经121.8度,也就是上午07时的位置;14时50分“海棠”在我国台湾省宜兰县东澳附近沿海登陆。登陆后向西北偏西移动,18日夜里入台湾海峡,19日02时向偏北方向移动,19日14时转向西北方向移动,并于19日下午17时10分在福建连江黄岐市第二次登陆,登陆后继续向西北方向移动。“海棠”台风移速经历了由慢变快,再由快减慢的过程。移速基本稳定,平均移速为20km/h。生成时移速为10km/h,最大移速达30km/h。第一次登陆时减至15km/h,第二次登陆时减至10km/h。由上可见,“海棠”台风移速较稳定,路径较为怪异,第一次登陆前的徘徊打转(持续7小时)及第二次登陆前的走向偏北(持续12小时),虽然持续时间不长,但与其它台风路径相比,较为特殊,路径怪异是其特点之一。2.2强度强、近海减弱“海棠”在12日08时编报为热带风暴,14日14时发展为台风,16日20时“海棠”强度达到它的鼎盛期,中心气压910hPa,中心最大风速65m/s;17日14时,在离台湾岛东部400km的海面上,强度开始缓慢减弱,第一次登陆时中心最大风速降至45m/s,第二次登陆时,中心最大风速降到33m/s,登陆后的20日20时,减弱为热带低压。“海棠”是近5年来影响台湾强度最强的台风,它在近海减弱,又在台湾岛登陆,强度大大减弱,因此在福建连江登陆时,风力虽然达12级,但并不是在强度最强时登陆,比起近海增强的台风来,造成的损失相对小些。2.3尺度范围大、雨量强、破坏力大“海棠”生成后,随着其强度的不断加强,范围不断扩大,7级风圈半径从180km发展至最强时的550km。受灾面积极大,造成福建、浙江848万人受灾,十几人死亡(包括失踪);台湾农业损失32.6亿元,福建、浙江经济损失达80亿元。从台湾、福建一直到浙江东南部,狂风暴雨横扫沿海地区。福建省东部大部分县市、台湾全岛、浙江全省出现大到暴雨,有的达到特大暴雨,福鼎市和温州市出现50年一遇大洪水,水位暴涨6-8米。浙江最大降雨量为乐清市的砩头达792毫米,台湾宜兰2日雨量达到1500毫米。此次高强度的降雨,致使机场、高速公路关闭;大片农田受淹,畜禽和农作物受损;道路出现积水、路段发生塌方;致使山洪暴发、山体滑坡。3环流形势分析下面我们以500hPa高空环流场及卫星云图的变化来分析“海棠”台风路径和强度变化原因。3.1路径变化原因分析12日08时,“海棠”从热带低压发展成热带风暴时,500hPa高空为两槽一脊形势,槽分别位于贝湖西部及我国东部沿海,高压脊位于贝湖东部,太平洋副高呈带状,副高脊线位于26°N左右,呈东北东-西南西向立于“海棠”西北侧,“海棠”受副高东南侧偏东气流的引导,向西南行,移速逐渐加快,强度不断增强。15日14时,贝湖东部脊已移入鄂霍次克海,贝湖西部槽与我国东部槽合并收缩,海上副高也收缩北抬,脊线位置移至27°N,“海棠”处于太平洋副热带高压脊南侧,受副高西南侧东南气流的引导,“海棠”开始向西北行,18日08(图2-a)时,海上副高与大陆副高已合并,副高已由带状变为块状,副高脊线呈西北-东南向处于“海棠”的东北侧,“海棠”东北部分受偏南气流的影响,西北部分受西南气流的影响,再加上台湾岛中央山脉地形的影响,至使“海棠”台风自身的内力和外力短时产生不平衡,造成“海棠”在花莲以东30公里的洋面上徘徊打转。18日11时,随着大陆副高的东移,“海棠”受大陆副高南部偏东气流和海上副高西南侧偏南气流的共同引导向西北方向移动,于18日14时50分在台湾宜兰东澳登陆。18日20时(图2-b),受副高大陆部分南部偏东气流的影响,“海棠”向偏西方向移动。19日02时副高大陆部分北抬,“海棠”受副高海上部分偏南气流的引导下向偏北方向移动。19日08时,大陆副高和海上副高相连(图2),副高海上部分收缩变为倒三角状,“海棠”转受副高南侧东南气流的影响,向西北移,19日17时10分在福建省连江黄岐第二次登陆。登陆后继续向西北行,但强度大大减小、移速渐趋缓慢,23日消失。由上可见,副高由带状变成的块状,但始终较强大,位置较偏南,因此使得“海棠”能在台湾岛和福建登陆。台湾岛中央山脉地形的影响使“海棠”第一次登陆前在台湾花莲以东30km的海面上徘徊打转。第二次登陆前,分别受副高海上部分的引导,“海棠”向偏北移动。a2005年7月18日08时b2005年7月18日20时c2005年7月19日08时图2500hPa高空形势图3.2强度变化原因分析abcd图3(a)7月17日20时GMS卫星云图(b)7月18日08时GMS卫星云图(c)7月18日15时GMS卫星云图(d)7月19日17时GMS卫星云图12日08时“海棠”刚编成热带风暴时(18m/s),位于垂直风切变微弱及高空辐散较佳的环境中,随着其往西南方向移动,进入海温稍高的海面,能量不断聚集,强度不断增强。14日08时,海棠已增强成为强热带风暴,此时在“海棠”以东高空热带对流层形成一支小槽,给“海棠”带来较佳的高空辐散,使得“海棠”增强速度加快,中心密集云团区的结构加强,台风眼逐渐在低层形成;7月15日14时,台风“海棠”继续增强,卫星云图上隐约可见台风眼的存在,中心密集云团区的直径扩大至300km,16日20时,“海棠”强度达最大65m/s(17级以上),台风眼清晰可见。随着500hPa高压脊东移发展,在我国华东高层形成的反气旋率先抑制了海棠北面的辐散流场,于此同时“海棠”从水温较高海区进入水温相对低的海面,当热带气旋从暖海面移到冷海面时,海温会对强度的变化产生影响[1],在内力和外力影响下,“海棠”开始缓慢减弱。17日20时(图3-a),强度已减弱到60m/s。18日08时(图3-b),台湾中央山脉进入到海棠的气流场之内,以致海棠东北部环流短时减弱,风暴中心密集云团区的对流亦较先前松散,“海棠”西北半圆的环流结构已呈现减弱趋势,“海棠”的台风眼也已部份崩溃,内力和外力的不平衡导致“海棠”在台湾东部海面徘徊打转,18日14时50分,“海棠”第一次登陆时(图3-c),台风中心云系已散开,强度降至45m/s。“海棠”掠过台湾岛,受陆地摩擦作用的影响,强度继续减弱,第二次登陆时(图3-d),台风云带变得很稀疏,强度降至33m/s。由此可见,地形、海水温度及台风周围反气旋的强弱对台风强度的变化有重要作用。4一些物理量场的变化国家海洋局东海分局赶在0505号“海棠”台风逼近东海前完成了18号浮标的布放,浮标位置为27.3°N,122.6°E,距离“海棠”台风路径最近时只有200多公里,比较完整地记录下“海棠”登陆前后的风、浪变化过程。平潭海洋站(25.5°N,119.5°E)亦是离“海棠”登陆点最近的海洋站。下面我们以平潭海洋站和18号浮标的风、浪资料来分析“海棠”台风引起的一些物理量的变化。4.1风场变化:0510152025303516日0817日0818日0819日0820日0821日0822日08米/秒图4平潭站(实线)及18号浮标(虚线)7月17日20时-22日17时风速变化图图4是平潭站7月16日08时-7月20日08时及18号浮标7月17日20时-22日17时风速变化图,可以看出:风力是逐渐增大的,两站都于18日17时左右达到极值,平潭站为27m/s,18号浮标站为32m/s。由于浮标位置在外海,在“海棠”路径的北边,而平潭海洋站在近海,在“海棠”路径的南边,所以比较明显地从图中看出浮标站的风比平潭海洋站大,而且由于“海棠”移动路径向西北方向,所以浮标站的风比平潭海洋站晚36个小时减小到10m/s。4.2海浪18号浮标刚开始正常观测时,波高已经有3米多了,18日05时“海棠”逼近台湾岛东海岸时,18号浮标测得最大波高为4.6米,“海棠”在台湾岛东海岸打转和登陆期间波高也逐渐减小,当19日“海棠”进入台湾海峡后,波高图57月17日20时到21日17时18号浮标波浪变化图01234517日2018日2019日2020日2021日20时间/日:时波高/米又渐渐增大,在“海棠”登陆时波高仍有4.2米,随后便迅速减小,到21日05时,波高已经只有1米左右了。(图5)4.3风暴潮:“海棠”台风登陆时,强度大,范围广,雨量足,至使台湾、福建、浙江沿海地区潮位增水较大,平潭最高潮位达6.33米,增水26厘米,坎门最高潮位达654厘米,增水33厘米,瑞安最高潮位达5.96米,超警戒潮位36厘米;温州站最高潮位达6.32米,超警戒潮位52厘米;最大增水是三沙海洋站为116厘米。5结论1“海棠”台风有如下特征:移速稳定,路径怪异,强度、雨量强,范围大,二次登陆。2中高纬度经向环流弱,西北太平洋副高强度较强,中心位置偏南,脊轴主要呈东西向,并且受西风槽影响副高东退过后再次西伸,致使“海棠”受副高东南气流引导,西行在台湾岛和福建二次登陆。3西北太平洋副热带高压从东北-西南向带状,转为西北-东南向块状,对“海棠”路径的变化有重要影响。4台湾岛中央山脉的阻挡使台风云系瞬间不平衡,重新调整的结果就是台风强度的减弱。同时陆地摩擦作用消耗“海棠”的能量,而从高海温海区移动到低海温区,“海棠”得到的能量又开始减弱,这些内外环境条件的综合促使“海棠”强度迅速减弱。参考文献:[1]陈联寿,孟智勇.我国热带气旋研究十年进展[J].大气科学,2001,25(3):420~432.

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