台风“苏拉”引起的温州机场降水的模拟分析
台风“苏拉”引起的温州机场降水的模拟分析
作者：陈磊 陈龚梅 侯思远 戴璇璇 陈志平
来源：《南方农业·中旬》2016年第10期
        摘 要 利用常规观测资料、气象云图等资料对2012年第9号台风“苏拉”进行了分析，得出“苏拉”具有强度强、移速慢、与西南季风结合局地雨强大、影响时间长和范围广等特点，数值模拟结果表明：登陆时间和地点、降水区域分布与实况比较接近；模拟台风降雨的极值效果不理想，但总体趋势效果良好；模拟的风与实况较一致。
        关键词 “苏拉”；温州机场；数值模拟
        中图分类号：P444 文献标志码：B DOI：10.19415/jki.1673-890x.2016.29.044
        台风往往会给飞行安全造成严重影响，这些影响包括颠簸、雷击、风切变、低能见度等。2012年8月2-3日台风“苏拉”在浙江省和福建省二次登陆，受其影响，台湾、福建、浙江和江西等地出现了强风雨天气。浙江省大部地区出现大到暴雨，局部地区出现大暴雨，共有881个乡镇雨量超过50 mm，其中256个乡镇超过100 mm，3个乡镇超过200 mm，最大雨量出现在温
州瓯海区北林垟，为215.6 mm。受其带来的强降水及阵风影响，温州机场共有24个航班被迫取消，另有一个航班备降。
        本文利用温州空管站研发的WRF预报业务系统，对台风“苏拉”进行了数值模拟，分析其移动、强度及其带来的强降水，以期为预报员提供一定的预报思路，从而有利于业务工作的开展。
        1 台风概况
        1.1 移动路径及环流形势
        “苏拉”于2012年7月28日08：00在菲律宾以东约630 km的西北太平洋洋面上生成，于7月30日下午加强为台风，8月1日22：00加强为强台风，8月2日03：15前后在台湾省花莲市秀林乡沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有14级（42 m/s）。登陆后很快减弱为台风，3日凌晨减弱为强热带风暴，并于3日06：50前后在福建省福鼎市秦屿镇沿海二次登陆，登陆后继续深入福建，10：00时减弱为热带风暴，最终于3日晚上停止编号。
        “苏拉”生成后两天便加强为台风，随后不久又加强为强台风，并以强台风的强度登陆台
湾花莲。“苏拉”的移动速度却很缓慢，7月28-31日平均移动速度小于10 km/h，甚至在7月31日09：00—15：00一直在台湾东南部洋面回旋。由于它生成后处于一个引导气流比较弱的环境中，加上第10号台风“达维”给它的西行造成了一定的阻碍，此外，在35～40°N有大范围的高压带，且副高脊线稳定维持，所以双台风的相互作用和副高的阻碍作用，造成了它向西北偏西方向移动且移速较慢（见图1a）。夏季西太平洋尤其是菲律宾以东洋面的温度很高，特别适合台风能量的聚集，同时，在南海到西太平洋上盛行着较强的西南季风（见图1b），为台风暴雨提供了充足的水汽和暴雨发生发展的动力机制，这种情况下带来的降水强度更强，持续时间也会更久。
        1.2 台风对机场的影响
        8月2日，强台风“苏拉”在台湾省花莲沿海登陆后，温州机场开始受其外围环流影响。03：00UTC开始下小阵雨，06：00—13：00UTC出现中到大阵雨，期间11：39—12：40出现了雷暴伴大雨天气。3日06：37—08：24UTC出现中到大阵雨，之后转为小阵雨为主，16：00UTC降水结束。同时，机场平均风力5～6级，阵风7～8级。受其影响，温州机场共有24个航班被迫取消，另有一个航班备降。
        2 数值模拟
        利用自主研发的WRF预报业务系统对此次台风影响情况进行了数值模拟。模式采用双重网格嵌套，粗网格区域有121×100个格点，格距为30km；细网格区域有140×100个格点，格距为10km。模式垂直分层为30层，模式区域的中心位置为27.99°N，120.69°E。模拟时间为2012年8月2日20：00—810级台风月3日20：00（北京时），积分步长为1 h。在模式中粗细网格区域都采用简单冰相云物理过程方案；对流参数化方案则均为Grell方案；对于边界层方案，粗网格区域采用了MRF方案，细网格区域则选取了高分辨率的Blackadar方案。
        2.1 登陆情况和降水区域分布模拟
        图2a模拟了“苏拉”登陆福鼎后的海平面气压场以及降水分布，对比观测实况（图2b），可看出模拟的登陆时间和位置与实际观测比较接近，降水区域呈现沿着中国东部沿海的狭长条状分布，这与降水量实况也比较接近，说明该模式对于台风登陆情况及降水分布的模拟效果不错。但对于台风演变的影响因素估计有所偏差，例如模拟过程中，因为还有第10号台风“达维”生成，产生了双台风的相互作用，这一点模式中并没有考虑到，所以对于雨强及降水中心区的模拟还是不够准确。
        2.2 降水量、温度、相对湿度和风的模拟
        降水量模拟结果显示（见图3），8月2日20：00开始降水，之后降水开始逐渐增大，整体呈现先增大后减小的动态变化，总体趋势比较平缓，以连续性降水为主，整个模拟时段的降水量总计75.5 mm，达到暴雨级别。温州机场实际降水也呈现先增大后减小的过程，但起伏比较明显，有两次明显的强降水时段，分别为3日7：00前后和14：00前后，24时降雨量为51 mm（见图4），故模拟过程雨量比实况要明显偏大，表明模式对于台风降水的极值模拟不好，但总体趋势还可以。
        模拟的相对湿度24时平均值为91.8%（见图3b），而实际观测数据24时平均为82.9%（图略），表明模拟的降水量偏大。由于此次台风经过两次登陆，减弱相对较快，所以温州机场受风速影响不是特别明显，实际观测数据24时平均风速为8.2 m/s，模拟的风速24时平均值为9.55 m/s（见图3c）。从图3d可以看出，2日20：00 UTC起，“苏拉”尚处于台湾海峡，温州机场上空为东北偏北风，之后在“苏拉”逐渐向着福鼎沿海移近的过程中，上空渐变为偏东风，“苏拉”登陆后继续西移，温州机场上空转为东南偏南风，因此，模拟的风廓线能够较好地反映“苏拉”登陆福鼎前后的风场演变过程。此外，从图3e中可以看出，模拟结果表
明，950～900 hPa是一个高温高湿区，表明台风带来了充沛的水汽，这也是机场出现强降水的原因。
        3 结论
        利用常规观测资料和气象云图等资料分析得出，“苏拉”具有强度强，移速慢，与西南季风结合局地雨强大，影响时间长，范围广等特点。数值模拟结果表明：模拟的登陆时间和位置与实际观测比较接近；降水区域呈现沿着中国东部沿海的狭长条状分布，这与实况也比较接近，故模式对于台风降水分布的模拟效果较好，但对于台风演变的影响因素估计有所偏差，如模拟过程中，因同期还有第10号台风“达维”生成，产生了双台风的相互作用，模式中并未考虑到这一点，所以对于雨强及降水中心区的模拟还不够准确。
        （责任编辑：刘昀）

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