臺風對強降水形成因素的影響范文

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作者：唐文陳見農孟松單位：廣西壯族自治區氣象臺

在臺風“納沙”移進南海前，副高呈帶狀，脊線位于25°N附近，臺風中心與副高脊線距離為10～12緯距。“納沙”進入南海東部后，副高南落呈方頭狀，且處于穩定維持階段，保持較強態勢（封3圖1）。副高一方面作為臺風“納沙”移動的主要引導氣流使其西移，另一方面對水汽起到包裹作用，強大而穩定的副高使得臺風的水汽無法向北輸送，而是在臺風內聚集。從而使得水汽條件十分充足，“納沙”登陸后仍然能持續幾天強降水。

南季風云系卷入

低空850hPa孟加拉灣至中南半島的西南氣流是否加強，是判斷登陸華南沿海熱帶氣旋是否得到能量補充的依據之一。在這次過程中，南亞季風處于活躍期，“納沙”進入南海后，低緯到赤道地區有4~10m/s的西南氣流或偏南氣流匯入到臺風環流中，氣流相對穩定。孟加拉灣至中南半島的西南急流的卷入，為“納沙”提供大量的不穩定能量和水汽，這對“納沙”的維持、發展起到了重要作用。

“納沙”登陸海南、進入北部灣過程中，一直都有西南季風云團的卷入，使得“納沙”云團發展非常旺盛，“納沙”進入北部灣強度逐漸減弱，登陸越南北部后減弱為低壓消失，但殘留云系仍然十分活躍，與冷空氣結合使對流降水持續，在廣西南部持續了3d暴雨天氣。

空氣的作用

冷暖空氣交匯是促使暴雨發生的有利條件之一。冷空氣侵入暖空氣，一方面使暖空氣降溫，水汽凝結致雨，另一方面冷空氣密度大，使暖空氣抬升，水汽凝結降雨。“納沙”移至廣西時恰逢冷空氣南下影響廣西，兩者在廣西交匯，產生十分強烈的降水。冷空氣侵入臺風環流或倒槽可增加臺風降水。適量冷空氣侵入臺風倒槽和外圍，可加劇動力和熱力不穩定，使冷空氣影響到的附近地區降水量明顯增加，這是造成臺風降水異常的重要機制。冷空氣對熱帶氣旋降水影響的數值模擬表明：弱冷空氣影響熱帶氣旋北側及外圍后，其北側強降水中心區域內雨量變化不大，北側外圍雨量絕大部分地區有增加，過程雨量增加近1倍左右或以上：強冷空氣影響熱帶氣旋中心附近及其北側環流后，由于破壞熱帶氣旋中心結構，減弱熱帶氣旋中心強度，從而使熱帶氣旋中心附近雨量減少50%左右。但北側外圍雨量增加，過程雨量最大增幅約3倍或以上。冷空氣南下過程中，加強臺風外圍強度，使臺風北側風速加大，氣旋性渦度相應增大，對臺風發展加強起作用。

9月28日20時，冷空氣南下到貴州至廣西交界一帶，廣西的氣壓梯度還不是很大，桂林與海口的氣壓差只有5hPa。隨著冷空氣進入廣西以及“納沙”向海南移動逐漸靠近廣西，到29日20時，桂林與海口的氣壓差劇增至37hPa，臺風“納沙”北側風速明顯加大，“納沙”旋轉得到增強，強度也有所發展。另一方面冷空氣推動鋒前云系向南擠壓，與“納沙”外圍云系合并發展，也是“納沙”后期強度加強的重要原因之一。28日前，“納沙”臺風云團主要位于第二、第三象限，在第一、第四象限云團較少。29日，隨著冷空氣逐漸南下進入廣西，使得原來覆蓋在廣西上空的淺薄云層向南移動、壓縮，并逐漸并入臺風云團，使得“納沙”第四象限云團得到發展。從而在29日07時，“納沙”由臺風加強為強臺風。鈕學新等研究表明臺風強度是影響臺風最大降水中心雨量的主要因素之一。冷空氣南下也使得臺風的水汽無法向北輸送而滯留在廣西，造成持續性暴雨。

兩個時段降水特點分析

仔細分析過程的降水成因機制發現，過程降水可以分為2個階段，降水成因截然不同：第一階段為9月29日20時~30日20時，強降水是“納沙”內部環流與冷空氣相互作用引起的；第二階段為9月30日20時~10月2日20時，強降水是“納沙”外圍西南氣流與東南氣流輻合引起。

隨著“納沙”逐漸向華南沿海靠近，環流云系也開始進入廣西，29日08時后，廣西南部開始出現一些降水，降水強度還不是很大。29日20時（封3圖2a），隨著“納沙”進入北部灣和冷空氣進入廣西，冷暖氣流在廣西南部交匯作用使得降水急劇加大。30日08時（封3圖2b），廣西南部為冷空氣的偏北氣流與“納沙”環流東北側的東南氣流的輻合，30日20時（封3圖2c），輻合區有所北抬，廣西的強降水主要在輻合區附近（封3圖2d）。10月1日，“納沙”逐漸西移減弱，但低壓環流還是非常清晰，位于廣西南部的冷空氣偏北氣流與“納沙”外圍偏南氣流的輻合仍然維持，但是強降水卻不是與輻合線一致，而是只出現在輻合線的東段，北海—南寧—來賓出現一條南北向的強降水帶（封3圖2d），大部地區暴雨到大暴雨。

而輻合西段的防城港、崇左、百色一帶降水強度卻不大，只有中到大雨。表明這個時段的降水不僅是冷空氣和“納沙”暖濕氣流作用產生的，另外還有非常重要的成雨因素。分析發現“納沙”外圍西南氣流與副高邊緣東南氣流的輻合是產生該時段強降水的主要因素。30日20時后（封3圖3a~d），副高西伸，副高西側的東南氣流與“納沙”外圍的西南氣流在北海一帶匯合，形成一個很強的輻合區。

西南氣流和東南氣流輻合加強，使對流得到發展增強，并促成北海東南一帶出現一個對流發生源，新生對流發展北抬，逐漸演變形成一條南北向長達200余km的緊密的對流云帶，這條強對流云帶位置少動，持續時間久，降雨的累積效應非常明顯。10月2日“，納沙”殘留低壓環流繼續西移，使得西南氣流和東南氣流輻合區也西移，這時雨帶也西移到防城港、崇左、百色一帶，仍然是南北向的降水帶，雨強也是以暴雨到大暴雨為主。

小結

（1）臺風“納沙”與一般秋季臺風的特征明顯不同，它強度很強，移動路徑緯度較北，登陸華南沿海，對華南造成大范圍的暴雨天氣。造成“納沙”與一般秋季臺風特征差異的主要原因在于副高的強盛穩定。

（2）引起廣西大范圍暴雨的主要因素是冷空氣與“納沙”的交匯作用、副高的穩定加強、西南季風云團的卷入。

（3）整個降水過程中不同時段的降水有不同的成因，9月29日20時~30日20時的強降水是“納沙”內部環流與冷空氣相互作用引起的；9月30日20時~10月2日20時，強降水主要是“納沙”外圍西南氣流與副高西側東南氣流輻合引。