多普勒雷達(dá)和衛(wèi)星在監(jiān)測(cè)正面影響桂中臺(tái)風(fēng)的應(yīng)用

賴雨薇，蘇兆達(dá)，梁岱云

（南寧市氣象局，南寧，530000）

多普勒雷達(dá)和衛(wèi)星在監(jiān)測(cè)正面影響桂中臺(tái)風(fēng)的應(yīng)用

賴雨薇，蘇兆達(dá)，梁岱云

（南寧市氣象局，南寧，530000）

對(duì)2012年登陸華南強(qiáng)度最強(qiáng)的8號(hào)臺(tái)風(fēng)“韋森特”（Vicente）登陸前后的衛(wèi)星影像和位于南寧的多普勒雷達(dá)產(chǎn)品結(jié)合歐洲細(xì)格點(diǎn)場(chǎng)資料分析，找出臺(tái)風(fēng)的登陸后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的變化以及其不對(duì)稱性對(duì)產(chǎn)生的災(zāi)害性天氣影響，為相似熱帶氣旋的研究和短時(shí)臨近預(yù)報(bào)提供依據(jù)，提高災(zāi)害性天氣的鑒別和預(yù)警能力。

韋森特；臺(tái)風(fēng)暴雨；多普勒雷達(dá)；風(fēng)云衛(wèi)星資料

臺(tái)風(fēng)的完整性和結(jié)構(gòu)配置影響對(duì)強(qiáng)度、路徑、暴雨落區(qū)有重大影響，而移動(dòng)路徑等特征又和環(huán)境流場(chǎng)有密切關(guān)系。但西太平洋的環(huán)境流場(chǎng)資料大多數(shù)情況下不能從觀測(cè)手段直接獲得。除了利用數(shù)值模擬資料，多普勒雷達(dá)（CINRAD）和風(fēng)云氣象衛(wèi)星圖像有著高效的時(shí)空分辨率，近年來(lái)成為監(jiān)視臺(tái)風(fēng)的重要手段之一。分析臺(tái)風(fēng)云型結(jié)構(gòu)的變化，判斷其內(nèi)在機(jī)制變化，可以得到臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和路徑趨勢(shì)，為預(yù)報(bào)提供有力參考。

1 天氣概況

2012年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“韋森特”（Vicente）于7月20日08時(shí)在菲律賓東部海域生成，21日23時(shí)在南海東北部海面上加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴，22日17時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，23日10時(shí)加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)。7月24日 04時(shí)15分前后，“韋森特”在廣東省臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有13級(jí)（40m. s-1），中心最低氣壓為955hPa。登陸后，“韋森特”向偏西方向移動(dòng)，24日9時(shí)，“韋森特”在廣東省云浮市境內(nèi)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，24日12時(shí)30分左右從梧州市岑溪水汶鎮(zhèn)進(jìn)入廣西境內(nèi)，14時(shí)進(jìn)入廣西區(qū)玉林市境內(nèi)并減弱為熱帶風(fēng)暴，23時(shí)在南寧市境內(nèi)減弱為熱帶低壓，25日07時(shí)左右從崇左市西南部離開廣西，進(jìn)入越南北部。

2 天氣背景分析

2012年7月23日20時(shí)500hP高度場(chǎng)疊加850hPa風(fēng)場(chǎng)。在臺(tái)風(fēng)登陸前（23日20時(shí)），副熱帶高壓（簡(jiǎn)稱副高）強(qiáng)度偏弱，588dagpm等值線西極點(diǎn)位于（34.4N，116E）。但由于中緯度無(wú)明顯西風(fēng)槽影響，東西環(huán)副高584dagpm等值線打通。臺(tái)風(fēng)登陸后，副高在24日、25日不斷加強(qiáng)西伸。迫使位于中蒙邊境的低渦對(duì)應(yīng)的槽隨系統(tǒng)東移減弱北收，使得08號(hào)臺(tái)風(fēng)“韋森特”一直處于副高西南側(cè)較強(qiáng)的偏東引導(dǎo)氣流中，副高活動(dòng)變化使得臺(tái)風(fēng)在23日夜間先朝西偏北方向移動(dòng)，24日凌晨在廣東臺(tái)山登陸后一直維持西行路徑進(jìn)入廣西并逐漸減弱。

分析對(duì)流層低層流場(chǎng)，臺(tái)風(fēng)南側(cè)在中存在超過(guò)12m.s-1的越赤道氣流。西南季風(fēng)提供強(qiáng)大的西南急流，為臺(tái)風(fēng)云系的維持和發(fā)展提供有力的能量和水汽條件。

2.1 物理量分析

7月23日20時(shí)，低壓系統(tǒng)深厚，據(jù)臺(tái)風(fēng)中心附近1000hPa至200hPa輻散場(chǎng)均為負(fù)值。低層輻合高層輻散形成抽吸作用的高低空配置使豐富的水汽抬升，凝結(jié)并釋放潛熱，為臺(tái)風(fēng)的維持提供一定的能量。4日20時(shí)，臺(tái)風(fēng)中心已經(jīng)移進(jìn)桂東地區(qū)，輻散場(chǎng)降低至700hPa，南寧中部上空出現(xiàn)強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)，形成傾斜的風(fēng)場(chǎng)輻合帶。臺(tái)風(fēng)在西移過(guò)程中由于摩擦作用垂直流場(chǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有明顯破壞，強(qiáng)度進(jìn)一步減弱。

從物理量指針來(lái)看，K指數(shù)和SI指數(shù)雖然滿足對(duì)流發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)臨界值，但對(duì)流有效位能較小，過(guò)程CAPE值均在750以下（表1），500hPa和850hPa的溫差在25度以下，表明對(duì)流不穩(wěn)定度較小，不利于對(duì)流性局地強(qiáng)降雨的生成。

3 臺(tái)風(fēng)雷達(dá)回波特征

選取南寧S波段新一代天氣雷達(dá)在2012年7月24日16時(shí)36分、20時(shí)02分、23時(shí)40分及7月25日02時(shí)00分、10時(shí)02分的資料進(jìn)行分析。

表1 2012年7日23時(shí)08時(shí)-15日20時(shí)南寧探空站K、Si、CAPE指數(shù)

3.1 雷達(dá)反射率因子（Z）分析

臺(tái)風(fēng)西移的過(guò)程中，雷達(dá)回波形態(tài)總體為積層混合型降水回波，對(duì)降水起主導(dǎo)作用的是鑲嵌在絮狀回波中的對(duì)流單體，這些對(duì)流單體降水效率高，過(guò)程小時(shí)雨強(qiáng)在5-25mm。分析可得出，7月24日16時(shí)36分（圖略），臺(tái)風(fēng)中心位于貴港市境內(nèi)，臺(tái)風(fēng)前進(jìn)前方右側(cè)有氣流流入輻合，臺(tái)風(fēng)南側(cè)及西側(cè)的回波相比北側(cè)廣泛，呈現(xiàn)一不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，南寧市降雨開始明顯增強(qiáng)。20時(shí)02分，臺(tái)風(fēng)中心移至南寧市東部地區(qū)，中心外圍一塊密蔽的對(duì)流云區(qū)中心強(qiáng)度在40-50dBz之間，且范圍較大，此時(shí)臺(tái)風(fēng)南側(cè)由于輻合入流產(chǎn)生的回波相比前一時(shí)次較弱。23時(shí)40分，臺(tái)風(fēng)中心已經(jīng)移至南寧市西部地區(qū)，其中心附近的云區(qū)已經(jīng)明顯減弱，結(jié)構(gòu)開始變得松散，但仍可大致分析出一個(gè)氣旋性的環(huán)流結(jié)構(gòu)，臺(tái)風(fēng)尾部拖曳的數(shù)條螺旋雨帶上有若干強(qiáng)中心，螺旋雨帶仍以一定交角交匯于臺(tái)風(fēng)環(huán)流中心，證明輻合入流仍維持，降水性質(zhì)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)為陣性的強(qiáng)降水為主。7月25日02時(shí)00分、10時(shí)02分中，臺(tái)風(fēng)在繼續(xù)西移過(guò)程中已經(jīng)減弱為熱帶低壓，環(huán)流結(jié)構(gòu)進(jìn)一步被破壞，螺旋雨帶的特征相比前一時(shí)次變得較不明顯，但臺(tái)風(fēng)后部仍有雨帶隨偏南氣流影響南寧市，之后降雨的強(qiáng)度、范圍均開始逐漸減小。

3.2 多普勒速度（V）分析

7月24日16時(shí)36分（圖略），臺(tái)風(fēng)中心位于貴港市境內(nèi)，可以看出明顯的氣旋流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。正、負(fù)速度區(qū)極大值中心閉合，在近地層一定高度上存在速度最大值。同時(shí)臺(tái)風(fēng)前進(jìn)方向右前方負(fù)速度區(qū)負(fù)速度值較大，正、負(fù)速度極大值中心面積不對(duì)稱，雷達(dá)站附近負(fù)速度區(qū)面積明顯大于正速度區(qū)，表明臺(tái)風(fēng)的低層有輻合氣流存在，對(duì)暴雨的發(fā)生和維持有利。20時(shí)02分，臺(tái)風(fēng)中心移至南寧市東部，正負(fù)速度對(duì)仍維持，但速度極大值及其區(qū)域均減小，臺(tái)風(fēng)開始逐漸減弱。雷達(dá)站正東方向120km處已逐漸處于臺(tái)風(fēng)后部，偏南風(fēng)分量有所加大，東南方向正速度區(qū)中有若干孤立的負(fù)速度區(qū)小塊，與反射率因子的強(qiáng)中心對(duì)應(yīng)，此為雷達(dá)速度圖上的“逆風(fēng)區(qū)”，指示強(qiáng)降水出現(xiàn)的位置。23時(shí)40分，臺(tái)風(fēng)中心移至南寧市西部，速度圖上可以看到近地面已經(jīng)由西北偏北風(fēng)轉(zhuǎn)為東南偏南風(fēng)，雷達(dá)站西南側(cè)的負(fù)速度區(qū)向北凸起，西北側(cè)的正速度極大值中心仍存在，此時(shí)南寧市已逐漸轉(zhuǎn)為臺(tái)風(fēng)后部影響。7月25日02時(shí)00分，臺(tái)風(fēng)中心繼續(xù)西移減弱，近地面已轉(zhuǎn)為一致的東南偏南風(fēng)，正負(fù)速度區(qū)表現(xiàn)為沿零速度線兩側(cè)不對(duì)稱分布的反弓形，負(fù)速度區(qū)面積較大，證明大范圍的流場(chǎng)輻合仍存在，但是強(qiáng)度已較弱。10時(shí)02分，隨著臺(tái)風(fēng)進(jìn)一步減弱，速度圖上正負(fù)速度極大值區(qū)域消失，環(huán)流特征也趨于不明顯，結(jié)合反射率因子圖可以看到雷達(dá)站正南方的雨帶隨偏南氣流北移，繼續(xù)給南寧市帶來(lái)降雨。

4 衛(wèi)星云圖資料分析

臺(tái)風(fēng)未登陸前，從衛(wèi)星云圖上觀察其云型、結(jié)構(gòu)、移向及范圍大小有助于判斷臺(tái)風(fēng)的發(fā)展和演變過(guò)程。從2012年7月23日20時(shí)（圖略）FY2E紅外云圖可以看出，“韋森特”登陸之前，為“9”字型，預(yù)示著臺(tái)風(fēng)路徑以西行為主，非對(duì)稱性較弱，結(jié)構(gòu)清晰，外圍螺旋云系強(qiáng)盛，眼區(qū)為對(duì)稱的圓形，一直維持并且變化不大，眼墻較完整，廣東南部沿海、廣東西南部和南海中北部海面，有一個(gè)的準(zhǔn)靜止強(qiáng)雨帶維持。在臺(tái)風(fēng)內(nèi)核區(qū)降水區(qū)域主要位于移動(dòng)的前側(cè)。同時(shí)臺(tái)風(fēng)南部水汽輸送及流入輻合明顯。臺(tái)風(fēng)登陸后的7月24日08時(shí)（圖略），受到地形的影響作用，眼區(qū)開始收縮填塞，清晰度和強(qiáng)度迅速減弱，云型不再完整。臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的右前側(cè)，由于低層摩擦引起的相對(duì)入流激發(fā)出新的對(duì)流，使得臺(tái)風(fēng)中心附近降水面積擴(kuò)大并且強(qiáng)度增強(qiáng)。登陸后，“韋森特”保持西行路徑，降水的非對(duì)稱性明顯加強(qiáng)，內(nèi)核區(qū)降水增強(qiáng)，雨帶在陸地上發(fā)展，而原來(lái)位于海洋上的雨帶開始減弱，臺(tái)風(fēng)南部的水汽輸送相比前一時(shí)次已有所減弱。7月24日20時(shí)（圖略），臺(tái)風(fēng)在西移過(guò)程中進(jìn)一步減弱，眼區(qū)消失，臺(tái)風(fēng)云系結(jié)構(gòu)開始變得松散，但仍可大致看出其環(huán)流結(jié)構(gòu)，降雨云系主要集中在臺(tái)風(fēng)西北側(cè)及南部，同時(shí)南部的水汽輸送帶已大為減弱并開始出現(xiàn)斷裂跡象。此后不久臺(tái)風(fēng)減弱為熱帶低壓并繼續(xù)西移。

5 小結(jié)

（1）副熱帶高壓在臺(tái)風(fēng)登陸后增強(qiáng)是“韋森特”得以在后期登陸后路徑明顯調(diào)整能沿副高南側(cè)偏東氣流快速穩(wěn)定西行的重要原因，臺(tái)風(fēng)中心通過(guò)南寧較為罕見。

（2）超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“韋森特”登陸后移至廣西境內(nèi)強(qiáng)度較快減弱的原因，給南寧帶來(lái)的暴雨降水較為均勻，但絮狀云降水效率高。同時(shí)從雷達(dá)反射率因子圖上可以看到，臺(tái)前颮線等對(duì)流性暴雨系統(tǒng)特征并未顯現(xiàn)，而臺(tái)風(fēng)北側(cè)降水云系較少，整體結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)中心不強(qiáng)，還出現(xiàn)了較大范圍的片狀降水。同時(shí)南寧探空資料表明對(duì)流條件較為不利，總體不利于短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生。

（3）由于臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過(guò)南寧市本站附近，從雷達(dá)多普勒速度圖上可以得出臺(tái)風(fēng)中心經(jīng)過(guò)本站前后風(fēng)向風(fēng)速的一些變化特征，對(duì)照反射率因子圖并結(jié)合線性外推法可以預(yù)知系統(tǒng)的移向移速，做好臺(tái)風(fēng)暴雨的臨近預(yù)報(bào)。

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App lications of Doppler radar and satellite on monitoring typhoon directly affecting GuiZhong

Lai Yu-wei，Su Zhao-da，Liang Dai-yun
（Nanning Municipal Meteorological Service，Nanning Guangxi 530000）

Based on the analysis of satellite imagery before and after the strongest typhoon"Vicente" landing in south China in 2012 and doppler radar products in Nanning and European fine lattice field data，the change of the structure strength after typhoon landing and effect of its asymmetry to the severe weather were found out.It provides the reference for the similar tropical cyclones research and short-term forecast to improve the ability in severe weather identification and warning.

"Vicente"；typhoon rainstorm；Doppler radar；FY-satellite data

P458.1+24

A

1673-8411（2016）01-0061-03

2015-10-15

賴雨薇，女，1989（07），助理工程師，主要從事天氣天氣預(yù)報(bào)工作