两个不同季节台风引发广西特大暴雨的水汽和螺旋度对比分析

卢小丹; 王黎娟; 刘国忠; 姚学民

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.009

两个不同季节台风引发广西特大暴雨的水汽和螺旋度对比分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.009

1.
百色市气象局，广西百色 533000
2.
南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室，江苏南京 210044
3.
广西壮族自治区气象台，广西南宁 530022

基金项目:

中国气象局华南区域气象中心科技攻关项目 GRMC2014M13

广西自然科学基金项目 2014GXNSFAA118299

详细信息

通讯作者:
卢小丹，女(壮族)，广西壮族自治区人，工程师，主要从事中、短期天气预报工作。E-mail: rxdanmao@163.com

中图分类号: P458.1.24
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出版历程
- 收稿日期: 2015-12-17
- 修回日期: 2017-02-28
- 刊出日期: 2017-06-01

Comparative Analysis of Moisture and Helicity During Extraordinary Storms Caused by Two Typhoons in Different Seasons

1.
Baise Meteorological Bureau, Baise 533000, China
2.
Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disaster/Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of Education, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China
3.
Guangxi Meteorodical Observatory, Nanning 530022, China

摘要

摘要: 利用CMA热带气旋最佳路径数据、NCEP/NCAR再分析资料、广西区域自动气象站观测资料以及中国气象科学数据共享服务网提供的降水资料，对引发广西特大暴雨的深秋台风“海燕”(1330) 和盛夏台风“威马逊”(1409) 进行对比分析，结果表明：深秋季台风“海燕”特大暴雨中冷空气作用明显，而夏季台风“威马逊”则受西南季风影响较大。由于西南季风的作用，“威马逊”影响广西期间其水汽输送比“海燕”强，“海燕”则完全靠台风本身的水汽输送；而动力条件上，“海燕”则较“威马逊”强，表现为相对风暴螺旋度最大正值中心比“威马逊”大，同时广西上空的水汽辐合层厚度也比“威马逊”要厚得多。广西的降雨开始于东边界水汽输入达到最大值之后开始减小、南边界由水汽输出转为水汽输入且开始出现明显突增现象时，而最强降雨时段则发生在南边界水汽输入达到峰值的前后。相对风暴螺旋度正值中心与强降雨落区有很好的对应关系，并且有至少6 h的提前量，因此，相对风暴螺旋度在台风暴雨预报中可作为一个重要的参考因子。
- 特大暴雨 /
- 冷空气 /
- 西南季风 /
- 水汽输送 /
- 水汽收支 /
- 相对风暴螺旋度
Abstract: By using the dataset of CM A-STI Tropical Cyclone Optimal Tracks, the NCEP/NCAR reanalysis data, Guangxi regional automatic weather stations observation data and precipitation data provided by China Meteorological Data Sharing Service, typhoons Haiyan(1330) and Ramasun(1409), which caused extraordinary rainstorms in Guangxi, were analyzed. The results showed that the cold air effect was obvious on the late-autumn typhoon Haiyan, while the summer typhoon Ramasun was influenced by the southwest monsoon. Due to the southwest monsoon, the transfer of water vapor was stronger with Ramasun, which affected Guangxi, than with Haiyan, and the water vapor transfer of Haiyan was totally dependent on its circulation. On the contrary, in terms of dynamic conditions, Haiyan was stronger than Ramasun, its maximum value of the helicity center was also greater, and its moisture convergence layers were thicker over Guangxi. The rains beginning in the eastern boundary of Guangxi started to decrease after reaching the maximum input, and the transfer of water vapor from output transformed into input and began to increase suddenly, while the strongest periods of rainfall occurred around the time when the water vapor input of the southern boundary peaked. The positive helicity center had good corresponding relationship with the heavy rainfall area and were at least six hours in advance, so that the helicity can be used as an important reference factor in forecasting torrential rain caused by typhoons.
- extraordinary storm /
- cold air /
- southwest monsoon /
- transfer of water vapor /
- moisture budget /
- helicity

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图 1 台风路径及广西48 h累计降雨量    单位：mm。

a. “海燕”2013年11月10日08时—12日08时(北京时间)；b. “威马逊”2014年7月18日20时—20日20时(北京时间)。

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图 2 “海燕”(1330) 和“威马逊”(1409)850 hPa、500 hPa形势图

a. 2013年11月9日12时500 hPa；b. 2014年7月17日00时500 hPa；c、e. 11日00时850 hPa、500 hPa；d、f. 19日00时850 hPa、500 hPa；世界时，下同。阴影区为相对湿度≥80%。

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图 3 2014年7月19日00时850 hPa风矢量和全风速(单位：m/s, a)、“海燕”和“威马逊”西南风分量逐6 h演变(b)

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图 4 2013年11月“海燕”(a)和2014年7月“威马逊”(b)沿108 °E风场和θse(单位：K)逐6 h演变

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图 5 “海燕”2013年11月11日00时(a)和“威马逊”2014年7月19日00时(b)整层水汽通量及其矢量    单位：×10⁵ g/(m·s)。

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图 6 “海燕”2013年11月11日00时(a)和“威马逊”2014年7月19日00时(b)水汽通量(阴影区，单位：g/(cm·hPa·s))和水汽通量散度(等值线，单位：×10^-7 g/(cm²·hPa·s))剖面图

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图 7 “海燕”(a)和“威马逊”(b)各边界水汽收支变化情况

单位：×10⁷ kg/s，三角形为广西降水开始时间。

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图 8 “海燕”(a)和“威马逊”(b)广西区域平均螺旋度时间变化

单位：m²/s²，三角形为广西降水开始时间。

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图 9 2013年11月10日18时和2014年7月18日18时螺旋度(单位：m²/s²，a)和其后6 h降水(单位：mm，b)分布

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图 10 广西地形及山脉高程图    单位：m。

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