台风Lekima(1909)登陆前后动热力结构变化对浙江极端降水的影响

韩芙蓉; 鹿翔; 冯晓钰; 吴天贻; 黄嘉仪

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2021.004

台风Lekima(1909)登陆前后动热力结构变化对浙江极端降水的影响

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.004

金华市气象局，浙江金华 321000

基金项目: 金华市气象局一般项目2019-07；金华市气象局一般项目2019-08；金华市气象局金华气象公共服务创新团队共同资助

详细信息

通讯作者:
韩芙蓉，女，江苏省人，工程师，主要从事中尺度气象学研究。E-mail: hibiscus_han@sina.com

中图分类号: P444
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出版历程
- 收稿日期: 2020-03-28
- 修回日期: 2020-12-08
- 刊出日期: 2021-02-01

ANALYSIS OF DYNAMIC AND THERMODYNAMIC STRUCTURE OF TYPHOON LEKIMA(1909) BEFORE AND AFTER ITS LANDFALL

Jinhua Meteorological Bureau, Jinhua 321000, China

摘要

摘要: 利用NCEP FNL 1 °×1 °的全球再分析资料、FY-2F卫星相当黑体亮温TBB资料、中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水资料和多普勒天气雷达资料，重点分析了台风Lekima(2019)发展演变过程中的动热力结构变化和水汽分布特征与浙江极端强降水之间的关系。台风Lekima(2019)近海急剧加强为具有特殊双眼壁结构的超强台风，登陆前后环境水平风垂直切变维持较小值是主导台风高强度维持的重要原因。浙江上空维持着强盛的低层辐合和高层辐散场，高低层辐散风的高强度维持使得次级环流抽吸作用强，低层旋转风和辐散风对水汽、动量和热量的输送和分布起到显著的再分配作用，而中层的辐散风风向和风速变化对螺旋云带中的中尺度对流性降水具有重要的指示意义。登陆前后台风低层东北侧(超)低空急流和中层的辐合线是此次浙江台风暴雨的关键点，业务中需密切关注登陆前后台风东北侧的低空急流的影响区域及其变化。此外，700 hPa上非地转湿Q矢量散度场能较好指示未来1小时短时强降水的落区和强度变化，同时结合垂直速度场和低层水汽辐合场来综合判断台风降水落区的效果更佳。
- 台风Lekima /
- 动热力结构 /
- 水汽分布 /
- 风场分解 /
- 非地转湿Q矢量
Abstract: By using the National Centers for Environmental Predictions Global Final Analysis reanalysis data, the brightness temperature data from the FY-2F satellite, hourly precipitation data and Doppler weather radar data, the characteristics of the dynamic and thermal structure and moisture pattern of Typhoon Lekima(1909)before and after its landfall are analyzed. The relationship between the structural changes and heavy rainfall patterns in Zhejiang Province is also analyzed. The results show that Lekima rapidly strengthens into a double-eyewall super typhoon in the offshore. The weak vertical wind shear around Lekima before and after its landfall is significant for the maintenance of its intensity. Low-level convergence and high-level divergence maintain over Zhejiang, and the high intensity of high-level and low-level divergent wind is favorable for the suction effect of secondary circulation. The low-level rotational wind and divergent wind plays a significant role in the redistribution of water vapor, momentum and heat. The changes in the direction and speed of divergent wind in the middle layer are significant for the mesoscale convective precipitation in the spiral cloud band. The northeast low-level jet and the convergence area of the middle layer is essential to the heavy rainfall in Zhejiang. Besides, the divergence of wet ageostrophic Q-vector at 700 hPa can indicate the changes of the location and intensity of rainfall in an hour, and it is better to predict the location of typhoon rainfall by combining the divergence of wet ageostrophic Q-vector with vertical velocity and low-level water vapor.
- typhoon Lekima /
- dynamic and thermodynamic structure /
- moisture pattern /
- decomposition of wind field /
- wet ageostrophic Q-vector

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图 1 台风Lekima路径图(a)、8月4日06时—13日00时台风近中心最大风速(空心圈，单位：m/s)和台风中心海平面最低气压(实心圈，单位：hPa)的时间演变特征(b)

不同颜色的线对应台风不同的强度，蓝色、紫色、黄色、橘色、洋红和红色分别代表热带低压(TD)、热带风暴(TS)、强热带风暴(STS)、台风(TY)、强台风(STY)和超强台风(SuperTY)。

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图 2 9日00时—10日18时浙江省累积降水量分布(a，阴影，单位：mm)和浙江省(黑色实线)、A区(黄色实线)、B区(蓝色实线)的区域平均降水量逐时演变特征(b，单位：mm)

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图 3 500 hPa位势高度场(实线，单位：位势什米)和925 hPa水汽通量(阴影，单位：g/(cm·hPa·s))分布

a. 8日06时；b. 9日06时；c. 9日18时；d. 10日06时。

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图 4 FY-2F卫星TBB(阴影，单位：℃)分布图

a. 9日12时；b. 9日18时；c. 10日00时。

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图 5 9日00时—10日18时东部沿海地区(120~122 °E，28~30 °N)平均散度(等值线，单位：10^-5s^-1)时间-高度剖面图(a)、4日06时—13日00时环境水平风垂直切变大小时序图(b，实线，单位：m/s)

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图 6 9日12:02:53(a)、16:03:23(b)、18:44:45(c)和10日00:01:27(d)台州多普勒天气雷达0.5 °仰角基本反射率(阴影，单位：dBZ)

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图 7 9日12时(a~b)、9日18时(c~d)、10日00时(e~f)过台风中心的垂直速度(上升：点虚线，下沉：实线，单位：Pa/s)叠加水汽通量辐合(灰色虚线，单位：10^-7 g/(cm²·hPa·s))(左)和涡度(黑色虚线，单位：10^-6 s^-1)叠加风场(矢量，w扩大10倍)(右)的纬向垂直剖面图(△对应台风中心，黑色区域为地形)

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图 8 登陆前后过台风中心的假相当位温(实线，单位：K)和温度距平(灰色虚线，单位：℃)的纬向垂直剖面图(a：9日12时，b：9日18时，c：10日00时)和台风中心附近区域平均的假相当位温垂直分布图(d，十字线：9日12时，空心圆圈：9日18时，空心方形：10日00时，单位：K)

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图 9 台风四个方位旋转风风速(a~c，单位：m/s)和辐散风风速(d~f，单位：m/s)随高度演变特征

a、d. 9日12时；b、e. 9日18时；c、f. 10日00时。

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图 10 925 hPa旋转风(流场)叠加925 hPa实际风风速(黄色实线，单位：m/s)(a、c、e)和925 hPa辐散风(流场)叠加925 hPa水汽通量散度(蓝色虚线，单位：10^-8 g/(cm²·hPa·s))(b、d、f) a、b. 9日12时；c、d. 9日18时；e、f. 10日00时。

a、b. 9日12时；c、d. 9日18时；e、f. 10日00时。

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图 11 500 hPa旋转风(流场)叠加500 hPa实际风风速(黄色实线，单位：m/s)(a、c、e)和500 hPa辐散风(流场)(b、d、f)

a、b. 9日12时；c、d. 9日18时；e、f. 10日00时。

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图 12 925 hPa(a~b)、500 hPa(c~d)登陆前6小时旋转风偏差场(阴影和风矢，单位：m/s)叠加降水变化(实线；单位：mm)和辐散风偏差场(阴影和风矢，单位：m/s)叠加降水变化(实线；单位：mm)

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图 13 登陆前后A区(短虚线)和B区(点线)区域平均非地转湿Q矢量散度(黑色，单位：10^-16 hPa^-1·s^-3))和降水(灰色，单位：mm)的时间演变图

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图 14 700 hPa湿Q矢量散度(黑色虚线，单位：10^-16 hPa^-1·s^-3)与未来1小时降水(等值线，单位：mm，阴影区代表≥16 mm)水平分布(a、c、e)和沿121 °E湿Q矢量散度(黑色虚线，单位：10^-16 hPa^-1·s^-3)和垂直速度(实线；单位：Pa/s)纬向垂直剖面(b、d、f)

a、b. 9日12时；c、d. 9日18时；e、f. 10日00时。

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