李帆
浙江舟山市定海区气象局（浙江舟山316000）
摘要：利用常规观测资料、micaps资料，针对1918号台风“米娜”影响舟山地区，造成定海暴雨、特大暴雨以及大风的天气过程，采用天气学方法和诊断分析的方法对本次过程的环流形势和物理量进行诊断分析，探究其成因。结果表明：（1）本次台风过程降水雨强强、持续时间长、本站累计雨量破12小时、24小时建站以来记录，影响严重。（2）副高和西风系统是决定台风路径的关键。副高减弱东退是台风北上的重要影响因素，西风槽东移，副高西伸脊点东移，加大台风北上分量，为台风登陆创造有利条件。（3）强的水汽辐合，上干下湿的不稳定状态，强烈的垂直运动，高能量均为强降水的发生提供了十分有利的条件（4）台风强度和距离对大风的影响作用相当，三小时负变压的预报对大风的预报有较好的指示作用。
关键词：台风“米娜”；强降水，负变压
台风是危害严重的自然灾害之一，可以直接造成狂风、暴雨、风暴潮等现象，也可以诱发城市内涝、山洪、泥石流等次生灾害，对人民生命安全和国家经济财产均造成严重影响。众多学者对台风展开了多方面的研究分析：董美莹等对“麦莎”台风影响期间浙江的大风分布特征和成因做了分析，得出“麦莎”与周围天气系统相互作用是导致大风出现和偏态分布的主要诱因。余贞寿等在对“海棠”台风的数值模拟中发现，环境风场垂直切变产生次级环流使暴雨区上升运动进一步加强，为强暴雨提供动力条件。台风最大强度理论表明，SST 越大，台风的最大强度越大。赵宇等(2016)对台风“海鸥”与西风槽远距离相互作用产生山东暴雨过程的分析发现，干冷空气强迫暖湿气流斜升使条件性对称不稳定发展是暴雨产生的重要原因。但对台风的预报仍存在很多疑点，本文通过对“米娜”这次过程进行探究，以期提高对此类天气的认识和预报能力。
1、台风概况及天气实况
今年第18号台风“米娜”于9月28日上午在菲律宾以东洋面上生成，生成后先向西北方向移动，强度不断加强，9月29日05时加强为强热带风暴，同日17时加强为台风，30日夜里穿过台湾东北部海域后，向浙江中北部沿海靠近，并于10月1日20时30分在普陀沈家门登陆，登陆时中心气压980百帕，近中心最大风力11级（强热带风暴级），登陆后逐渐转向北偏东方向移动，强度逐渐减弱，于2日04时前后离开舟山海域。“米娜”为新中国成立以来直接登陆舟山的第3个台风，也是1949年以来10月份唯一登陆舟山的台风。
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受台风“米娜”影响，全区出现大暴雨、特大暴雨，过程累计雨量150-300毫米，城区350.8毫米，共有8个测站出现250毫米以上降水，其中2个站出现400毫米以上（最大盐仓叉河水库444.2毫米、其次千荷学校408.7毫米）。本次降水过程持续时间长，短时强降水频发，自1日11时开始至1日21时期间全区范围内均存在自动站小时雨量大于20毫米的现象，其中以12-14时、19-21时为降水最强集中期，12-13时叉河水库小时雨量41.8毫米，13-14时叉河水库小时雨量67.8毫米（本次最大），19-20时本站小时雨量61.1mm，20-21时三江码头小时雨量54.2mm。定海国家基本站10月1日08时至20时测得雨量279.6毫米，破该站自1955年有气象记录以来最大12小时和24小时雨量纪录，其24小时雨量达341.3毫米，超百年一遇。定海海域出现12级大风过程，12级以上大风持续9小时，10级以上大风持续时间22小时。最大为大猫站，风速35.8m/s（12级），风向东北到东风，出现时间为1日12时12分。
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2、米娜路径分析
台风的移动路径受大尺度环流场和β效应的制约[5]，主要受到引导气流的影响，高空环流形势的变化对台风路径的影响最为显著，其中西太平洋副热带高压和中纬度西风槽脊位置和强度的变化对台风路径影的影响是关键。
根据“米娜”的路径变化特点来看，可将其分为三个阶段，分别是：登陆前的西北行（9月28日-30日）、北上行（9月30日-10月1日）和登陆后东北行（10日2日-10月3日）。由于500hPa在对流层中部的无辐散层附近，是分析台风路径的最佳引导层，因此通过对500hPa环流形势的演变来分析“米娜”的移动路径的变化。
在台风生成初期，9月28日20时中高纬地区呈现两槽一脊的形势，乌拉尔山一带存在一个低值系统，海上副高有所减弱东退，主体位置在20N-35N之间，西伸脊点在125E左右，台风位于副高的南侧，沿偏西方向移动。至29日08时此前位于我国东北一带的槽东移至鄂霍次克海附近，受其影响副高进一步减弱东退，主体位置位于20N-30N，西伸脊点位于129E，台风位于副高西南侧，转向西北偏北方向移动。伴随着高空槽东移，乌拉尔山一带低值系统加强发展，海上副高减弱，台风继续沿西北偏北方向行进。至30日08时台风“米娜”穿过海上高压带，其位置位于副高的西侧，受副高偏南气流引导，台风转向偏北方向移动。588线西伸脊点位于122E，正好在定海一带。至30日20时我国甘肃一带出现一个低值系统，同时台风进一步北上，588线西伸脊点退到125E。大陆西风槽东移，使得588线西伸脊点进一步东退至 129E，副高走向稳定，台风继续沿着副高西侧偏南气流北上，此后588线西伸脊点位置稳定，台风北上登陆舟山普陀沈家门。登陆后副高有所减弱，变为东北-西南走向，同时台风受到西风槽前西南气流的引导，转而向东北方向移动，对我区影响减弱。至2日20时副高重新控制我国华南一带，而台风则完全并入西风槽向东北方向远去，强度逐渐减弱，至3日14时停止编报。
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3、降水分析
3.1 水汽条件
水汽是形成降水的必要条件之一，充足的水汽更是暴雨发生的必要前提。而水汽通量和水汽通量散度能较好的表征水汽条件。水汽通量可反应本次过程水汽的来源和大小，水汽通量散度则能反应水汽的辐合与辐散，特别是低层的水汽通量辐合，其对降水强度有十分显著地作用。观察1日08时850hPa水汽通量场可以发现，本次过程强降水开始前，水汽通量中心位于舟山、宁波的位置，中心最大值达到18 g·cm-2·s-1，结合风场可观察到右侧有持续不断的东南风将海上的水汽对我区进行输送，为降水的发生提供了充足的条件。观察1日20时850hPa水汽通量场可知，整个浙江一带存在着水汽通量大值中心，在舟山地区值已达到32 g·cm-2·s-1，水汽通量高值区范围增大，强度增强，与我区此刻发生的强降水有较好的对应。结合1日08时850hPa 水汽通量散度场，台湾至福建一带存在着水汽辐合区，相反我区此时水汽处于辐散状态，水汽的集中程度较差，此时降水强度不大。此后水汽通量散度的辐合区不断向北扩展，图中等值线不断密集，值不断加大，辐合程度加剧，至1日20时可以看到，在海上、浙江、福建一带存在着一个明显的水汽辐合带，我区位于强辐合中心内，与此刻的实况相对应。至2日08时，水汽通量散度场内的强辐合区消失，降水强度明显减弱。
3.2动力条件
动力条件是判断强降水发生的又一重要因素。观察1日08时各层散度场可知，强烈的辐合区位于浙江、福建、江西的三省交界处，此地上升运动强度大，延伸高度高，相反我区处在辐散的下沉气流控制里，降水不明显。至1日20时850hPa散度场海上存在一个辐合大值区，我区位于强辐合区内，700hPa，500hPa散度场均存在相同的演变情况，由此可知从对流层底层到高层均为辐合上升区，强上升运动一直延伸到500hPa附近，这种整层一致的深厚的强上升运动为强降水的发生提供有利条件，与此刻雨强大的实况相对应，同时观察200hPa散度场可知，高层辐散明显，这种高低空的配置也是强降水发生的典型配置。此后垂直上升运动强度减弱，雨势减弱。
3.3 热力条件
假相当位温。se是重要的温湿特征参数，是能量的表征方式之一。观察08时各层假相当位温场可发现，我区处在高能高湿区内，我区以北为相对能量较小的干冷空气。利用THSE58等资料从垂直高度上看假相当位随高度升高降低，我区上空存在着一定的上干下湿的不稳定条件。随着降水过程的开始，台风裹挟暖湿气流进一步北上，地面倒槽发展，至20时我区湿度、能量条件得到加强，结合THSE58资料可知800hPa-500hPa假相当位温差加大，不稳定状态加剧。此刻等线堆积，梯度加大，有助于较冷空气向上抬升，不稳定能量得到释放，对应此刻降水加强。此后高能高湿区向北移动，等线也北抬，对流层中状态趋于稳定，降水过程减弱。
4、大风分析
众所周知，台风自身的强度大小与形成大风之间存在正相关，而台风距离舟山的距离则与风力大小之间存在负相关。米娜在北上过程中强度一直维持在台风级，1日上午08时台风中心气压达到965hPa，中心最大风力达到13级，在距离定海偏南250公里的海上，定海海域内开始出现8级风。11时台风强度维持 ，距离定海偏南220公里，位置进一步北上，我区已进入台风外围的7级风圈内，此刻实况我区出现10-11级大风天气。之后米娜继续北上，虽然仍维持在台风级，但强度有所减弱，14时中心最大气压升至970hPa，15时升至975hPa，中心最大风力减弱至12级，此刻我区风力有短暂减弱过程，此后至1日17时我区进入米娜10级风圈控制范围内，距离仅剩80公里，风力又开始逐渐加大，至20点30分左右台风在普陀沈家门登陆，19-20时之间我区众多测站出现当日风速极值，风力维持在11级左右。观察各自动站单日曲线均可发现极大风速由两段峰值和中间的一段低值组成（图4），强度和距离的影响因素相当，而多站最大风速出现在台风登陆前后，由此可知在强度变化不大的情况下，距离占到了主导作用。
气压梯度是产生大风的直接原因，因此气压场和变压场也是大风产生的重要因子。观察1日8时-20时之间海平面气压场可以发现，在08时至11时之间台风与其北侧高压存在一定的梯度叠加，北高南低，等压线密集，气压梯度增大。至14时后我区则完全转受台风倒槽本身气压场控制。这一形势场与大风在8时就已经出现，且本次过程最大风力（12级）出现在1日12时12分存在相关性。观察08时至20时三小时变压场，8时浙江沿海一带就已经出现负变压中心，风力开始增大，至14时我区位于大的负变压中心之中，变压梯度达到最大，与第一段的大风，且12级风的出现存在较好的对应。 结合图4本站气压变化和分钟内最大瞬时风速变化亦可知，三小时变压大小与瞬时风速大小有较好对应，最大三小时变压处对应最大瞬时风速出现时间。因此三小时变压预报对风速预报有较好的指示作用。
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5、结论
（1）本次台风过程降水雨强强、持续时间长、本站累计雨量破12小时、24小时建站以来记录，影响严重。（2）副高和西风系统是决定台风路径的关键。副高减弱东退是台风北上的重要影响因素，西风槽东移，副高西伸脊点东移，加大台风北上分量，为台风登陆创造有利条件。关注西风系统对副高的影响对台风路径预报有较大帮助。（3）强的水汽辐合，上干下湿的不稳定状态，强烈的垂直运动，高能量均为强降水的发生提供了十分有利的条件。（4）台风强度和距离对大风的影响作用相当，三小时负变压的预报对大风的预报有较好的指示作用。
参考文献：
[1]董美莹,俞燎霓．“麦莎”台风影响期间浙江的大风分布特征和成因分析[J].科技导报,2016,24(3):29-32.
[2]赵宇,李静．与台风“海鸥”相关暴雨过程的水汽和干侵入研究[J].高原气象，2015,35(2):444-459．
[3]曹楚,王忠东.台风Aere（2004年）与超强台风Gloria（1963年）异常路径对比分析[J].广东气象,2011,33(3):20-26.
【作者简介】李帆（1992.08-），男，汉族，浙江省舟山市人，本科学历，浙江省舟山市定海区气象局助理工程师，主要研究方向：大气科学综合业务。