1956～2012年浙闽登陆热带气旋降水精细化观测统计分析

选取我国东南沿海热带气旋登陆数目多、经济发达的浙江和福建两省,利用国家级地面气象站逐小时降水观测资料,结合热带气旋降水客观分离方法,对1956~2012年（共57年）浙、闽两省沿海登陆热带气旋降水开展客观分离,统计分析热带气旋登陆期间降水精细化时空分布特征。结果表明:热带气旋平均路径在登陆前6小时至登陆后24小时呈西北行,累积降水具有明显非对称分布特征,与主要水汽辐合区相吻合,登陆后24小时至48小时的降水分布与鄱阳湖水体以及局地地形有密切联系;伴随登陆进程,降水分布呈现显著变化,登陆前,浙、闽两省降水较强;登陆后,降水范围向内陆扩展到浙、闽两省以外地区;登陆点聚类分析指出,所有类别的较强降水时段均位于登陆前12小时至登陆后6小时,但不同类别的降水分布和演变特征具有显著差异,这种差异与局地地形和热带气旋环流所处位置关系密切;小时强降水统计分析显示,伴随着登陆进程强降水频次分布逐渐变化和向内陆地区推进,高频次强降水主要出现在登陆前、后6小时的浙、闽两省沿海地区,且以两省交界附近地区最为集中,与该地区明显的高大地形分布有着密切的关系。两省各台站由登陆热带气旋带来的小时降水极值差异较大,从10到143 mm均有分布,大部分极值在30至60 mm之间。其中,极值大于50 mm的站点主要分布在沿海地区,在浙、闽交界处较为集中,与小时强降水的频次分布一致。     

影响青田热带气旋的时空分布及降水特征分析

普查了1971--2008年影响青田的热带气旋个例,并按不同登陆地点和移动路径进行分类统计,分别对青田县热带气旋降水的时空分布特征进行统计分析。结果表明,38a中影响青田的热带气旋年均1．7个;8月分影响频数最高,平均过程雨量最大;平均过程雨量空间分布特征为东部多于西部,南部多于北部,本县东南部为热带气旋暴雨中心。通过分析,初步了解不同路径热带气旋降水的分布特征,为今后的热带气旋降水预报服务提供参考依据。     

近30年来影响福州的热带气旋统计研究

利用1975~2005年近30a来的MICAPS和NCEP 2.5°×2.5°再分析资料以及近年来沿海自动站大风资料,对影响福州的热带气旋以及着重对过程雨量超过150mm、过程雨量小于50mm的热带气旋活动进行系统性研究,给出对福州有影响的热带气旋活动的年频数、月际分布、登陆地点分类,以及沿海大风和降水等,为福州今后的台风预报提供一些依据。     

雷州半岛东部沿海风况的特征

统计雷州半岛东部海岛自动站的近4年观测资料,分析得到雷州半岛东部沿海海面风的时间变化特征和大风特点。结果表明:雷州半岛东部沿海风速冬季最大、夏季最小;日平均风速分布呈单峰型,且日较差较小,正午前后风速较大,傍晚到次日早上风速较小;全年主导风向为东南、东北和偏东风,春季的主导风向为东南、偏东风,夏季以东南风向为主,秋季主导风向为东北风和偏东风,冬季主导风向为东北风;热带气旋和冷空气是造成沿海大风的主要原因;热带气旋所致大风的平均阵风系数和离散度均明显大于冷空气样本。     

1996～2006年韶关热带气旋暴雨统计分析

对1996～2006年11年来登陆华南沿海的热带气旋对韶关市造成的降水进行了统计分析,发现登陆华南沿海的热带气旋中有40%会造成韶关市大到暴雨以上降水,其中珠江口以东至福建登陆的热带气旋对韶关市的影响比珠江口以西登陆的大.韶关市的热带气旋暴雨主要分为3种类型:①热带气旋和西风槽及弱冷空气的共同作用;②热带气旋与西南季风的结合;③热带气旋环流及其倒槽的直接影响.经过统计分析可知,热带气旋与中尺度天气系统相结合是造成韶关市暴雨以上降水的主要原因.     

1951—2017年热带气旋对湖南降水的影响及环流异常特征分析

揭示热带气旋在湖南的降水规律可为热带气旋影响湖南的降水预报提供技术支撑。采用近67 a的热带气旋影响资料,通过统计方法,分析了影响湖南降水的热带气旋特点及环流异常特征。结果表明:7—9月是影响的高峰季节,以在广东、福建沿海登陆的热带气旋对湖南影响次数最多、程度最重,浙江、福建沿海登陆的热带气旋在湖南形成的降水范围最大,热带气旋对湖南影响所产生的降水主要集中在湖南省东南部,热带气旋对湖南产生的强降水范围有增大的趋势,降水强度有增强的趋势。福建和广东沿海登陆对湖南影响的热带气旋的环流特征为南亚高压偏强、偏东、偏北,导致西太平洋副热带高压偏强、偏西、偏北,引导副热带高压南侧的东南气流与南海和菲律宾以东洋面的西南风气流汇合,形成季风槽,中国华南和华东沿海为东南气流,有利于热带气旋在该区域登陆影响中国。只是前者表现为南亚高压位置较后者偏北更明显,西太平洋副热带高压更偏北,季风槽更偏东,导致福建登陆对湖南影响的热带气旋在湖南大部为气旋性环流控制,湖南全省降水偏多;而广东登陆对湖南影响的热带气旋在湖南省东南部为气旋性环流控制,该区域降水偏多。     

1960—2003年我国热带气旋降水的时空分布特征

利用1960—2003年登陆影响我国的热带气旋及其造成的降水资料, 对44年间登陆我国热带气旋降水时空变化特征进行统计分析。结果表明:热带气旋降水与热带气旋登陆活动相一致, 主要发生在5—11月, 其中7—9月为盛期; 热带气旋降水量以及热带气旋暴雨日数的分布是自南向北、从沿海到内陆迅速减小, 最大出现在海南和华南、东南沿海地区; 热带气旋强度越强其最大过程降水一般也就越大, 但是两者并非严格的线性关系; 1960年以来, 我国受热带气旋影响的绝大部分地区热带气旋降水呈波动下降的趋势。     

登陆广东热带气旋中尺度降水分布变化特征

利用每小时地面观测资料和卫星遥感资料 ,以 1 999～ 2 0 0 1年在珠江三角洲地区登陆的热带气旋为研究对象 ,从合成分析和个例分析两方面揭示了登陆广东热带气旋降水的中尺度特征及其分布变化。结果表明 ,热带气旋登陆前后中尺度强降水分布发生明显变化 ,登陆后降水不对称性加大 ;热带气旋登陆后中尺度强降水分布随时间变化 ,登陆后第 1 0个小时之前 ,中尺度强降水基本上分布于热带气旋中心附近 ;而热带气旋登陆第 1 0个小时之后 ,中尺度强降水具有明显的“离心”或“偏心”特征。     

登陆海南的热带气旋中尺度降水分布变化特征

利用每小时地面观测资料和卫星资料,以1996-2005年在海南岛登陆的热带气旋为研究对象,按照气旋移动路径将其分为4大类,从4类不同路径的7个个例分析揭示了登陆海南热带气旋降水的中尺度特征及其分布变化.结果表明,不同路径的热带气旋登陆前10个小时之内,中尺度强降水基本上分布于热带气旋中心附近;而热带气旋登陆后,中尺度强降水开始出现明显的"离心"或"偏心"特征.不同路径的热带气旋在登陆前后,其最大降水中心的强度变化也有明显差异.登陆前后,中尺度强降水基本均出现在气旋中心西南到东南侧100～200km内,表现出明显的南北不对称.个例分析也证明,热带气旋强降水在空间和时间上都具有明显的中尺度特征.     

浙、闽北登陆热带气旋气候特征分析

统计了浙、闽北登陆热带气旋的年际分布与季节分布特征,总结了浙、闽北登陆热带气旋对浙江省的影响状况.应用谱分析的方法分析了浙、闽北登陆热带气旋的个数与杭州高温开始日期早迟之间的关系,表明有较高的凝聚值.     

登陆粤西的热带气旋降水特征分析

利用1949～2000年《热带气旋年鉴》资料,对51年来登陆粤西的热带气旋在陆地维持时间、不同强度的降水之间的分布、相同量级强降水的分布等进行统计分析,揭示登陆粤西热带气旋降水分布实况和特征。结果表明,登陆粤西的热带气旋在登陆后的维持时间和其造成陆地强降水范围成正相关的关系;热带气旋造成不同强度(暴雨、大暴雨、特大暴雨)的降水在其路径左右侧分布,雨强越大,出现的几率越少;热带气旋登陆后造成的暴雨量级降水在热带气旋路径右侧比左侧产生的几率更大;而大暴雨、特大暴雨落在路径左侧的可能性比落在右侧的可能性大。     

登陆广东热带气旋的降水分布和移速变化

利用1980～2001年登陆广东的72个热带气旋的路径和降水资料,计算了热带气旋登陆前后的移动速度和加速度,比较分析了热带气旋主要降水落区与热带气旋移速变化的关系.计算结果统计表明登陆广东的热带气旋中,有66.1%的个例在登陆时移速加快.当主要降水落区位于热带气旋前进方向右侧时,热带气旋的12小时平均加速度为正的占了大部分(81.8%);当主要降水落区位于热带气旋前进方向左侧时,近八成(78.6%)的热带气旋平均加速度为负.这些统计结果进一步从诊断事实上说明了地形以及非绝热加热等因子对台风移动的可能影响.     

相似路径热带气旋“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)暴雨对比分析

一般认为相似路径台风的影响大致相似,但实际上相似路径台风的风雨分布尤其是暴雨分布往往有很大差异,因此,对相似路径热带气旋“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)暴雨成因的对比分析有助于加强台风暴雨发生机制的认识和预报。“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)逐日降水分布对比分析表明,两者登陆前降水分布类似,而登陆后降水分布差异比较大。利用NCEP/GFS 1 °×1 °分析资料对热带气旋登陆前后天气形势、水汽通量和水汽通量散度进行诊断分析,结果表明：“海棠”(0505)和“碧利斯”(0604)登陆前引起浙闽沿海地区大降水主要是热带气旋外围偏东气流和地形共同影响下形成。“海棠”登陆后,维持在浙江东部沿海东南风急流不断输送水汽到“海棠”倒槽内引起浙东南沿海强降水,深入内陆后,降水主要由“海棠”自身环流携带的水汽辐合引起的,降水比沿海地区明显减弱;而“碧利斯”登陆后,有明显的南海季风环流输送水汽并入热带气旋南侧环流,在其南侧形成偏南风急流,使南侧水汽输送得到明显加强,造成“碧利斯”南侧水汽通量辐合,北侧水汽通量辐散,南侧降水比北侧降水强很多;深入内陆后,“碧利斯”环流仍维持并引导北方槽后弱冷空气渗透到其西南侧,使南侧降水进一步增幅。本文还探讨了包括热带气旋外核在内区域平均垂直风切变和热带气旋强降水落区的关系,结果表明：“海棠”和“碧丽斯”大暴雨落区均对应于暴雨区区域平均垂直风切矢量左侧水汽通量散度负值区。“海棠”垂直风切变矢量平行于移动路径并指向移动路径后方是造成“海棠”强降水分布在其移动路径右侧的重要原因,“碧利斯”垂直风切变矢量平行于移动路径并指向移动路径前方是造成“碧利斯”强降水分布在其移动路径左侧的重要原因。因此,利用垂直风切结合水汽输送条件可以作热带气旋大暴雨落区预报可能是一种比较有效的方法。     

福建热带气旋风雨空间分布特征及风险评估

根据1961—2010年热带气旋资料,按登陆地段或移动路径将登陆影响福建的热带气旋分为11种路径,分析各种路径的致灾因子空间分布特征,结果表明:热带气旋雨灾最严重的区域位于北部和中部沿海,风灾最严重的是南部沿海;从路径来看,降水强度最强是登台入闽北路径,强风区域最大的是直接登陆闽南路径和登台入闽中部路径,风力最强的是登台入闽南路径。采用相关系数客观赋权法建立了致灾因子风险评估模型,分析不同热带气旋路径致灾因子风险等级,登台入闽中和登台入闽北路径风险最大,其次是直接登陆闽南和登陆珠江口及以东路径;高风险区域 (包括次高危险和高危险区) 集中在沿海地区、闽西和闽北的局部。     

影响三亚市热带气旋的基本降水特征

统计分析了影响三亚市的热带气旋及其降水特征,结果表明:影响三亚市的热带气旋主要集中在6～10月,其中7、10月西北太平洋热带气旋占多数;6、8和9月南海热带气旋略多。就降水而言,在海南岛南部登陆及近海西行的热带气旋,可为三亚市带来最明显的降水:大暴雨以上降水概率达35%,暴雨概率33%;其次是海南岛北部至雷州半岛登陆西行或西北行热带气旋:大暴雨以上降水概率25%,暴雨降水概率25%;第三是海南岛西部登陆及近海北上热带气旋:大暴雨以上降水概率20%,暴雨降水概率27%。     

影响丽水的热带气旋降水气候特征

利用水文雨量站的日雨量以及热带气旋路径等历史资料,对1950～2005年间影响丽水的109个热带气旋的若干特征,以及不同月份、不同路径降水的时空分布进行了统计分析。结果表明：56年中影响丽水的热带气旋发生频数为1．95个／年。8月个数最多、影响最大。登陆福州南到厦门之间的数量最多、影响最严重。5月和登陆椒江南到福鼎之间的降水分布比较均匀,影响面最广。热带气旋降水在空间分布上呈现比较明显的自东向西逐渐减小,东西之间差异明显的特点,降水中心主要位于青田的东南部。     

近50a广东登陆热带气旋的若干气候特征

利用《台风年鉴》／《热带气旋年鉴》[3，4]和广东降水资料，研究了近52a(1949～2000年)来广东登陆热带气旋的时、空变化特征。结果表明，52a间，登陆广东的热带气旋总数占全国总数的38％，居沿海各省之首。每年可有1到7个数量不等的热带气旋登陆广东，年平均数为3．9个。小波分析结果表明，至少对于广东的登陆热带气旋而言，70年代中期是一个明显的气候跃变期。前期(1949～70年代中)，登陆热带气旋数存在三种主要变化周期，即准3a(2～4a)、准7a(6～8a)和准12a(10～16a)周期的变化；后期(70年代中～2000年)，主要的变化周期为4～6a和7～9a。在年代际尺度上，登陆广东的热带气旋较多的时段为：1949～1954年、1959～1965年、1972～1976年1982～1987年和1991～1996年等。登陆广东的热带气旋总数与广东7～9月累计雨量有较类似的变化趋势。热带气旋主要在6～9月登陆广东，高峰期是7～9月。热带气旋登陆地点分布特征是，西多东少，粤西(珠海及其以西)沿海登陆的热带气旋总数占广东登陆总数的63％。     

福建省热带气旋暴雨突然增幅特征分析

利用2007—2013年福建省区域自动站和基本气象站小时降水观测资料,确定精细时空尺度上热带气旋暴雨突然增幅的阈值标准,分析暴雨突然增幅的时空分布特征及其与同期热带气旋之间的关系。结果表明:满足1 h、3 h和6 h暴雨突然增幅的热带气旋个例数随时间分辨率的降低而明显减少;3 h突增个例数主要出现在6—10月,且个例数和突增次数年分布总体呈上升趋势,突增次数日变化呈现"三峰型",高值区位于17—20时;暴雨突然增幅的热带气旋大多数在福建中南部沿海登陆,且不同的热带气旋中,强度较弱时发生突增次数较多,极值最大;暴雨突然增幅大多数发生在热带气旋登陆后24 h、距中心400 km内、西南方向,与登陆路径有关。对比分析了热带气旋登陆福建前后暴雨突然增幅的特征,发现登陆中部的热带气旋个数最多、暴雨突增次数也最多;热带气旋登陆后暴雨突增次数明显比登陆前多。     

浙西南热带气旋强降水主要影响因子

对1950-2010年影响浙西南的热带气旋降水的移动路径、影响时间、强度、西风槽、西南季风以及地形等主要因子进行分析.结果表明:在玉环南-厦门一带登陆的热带气旋是影响浙西南的热带气旋中正面影响浙西南的类型,影响时间和最大平均过程降雨量、最大过程雨量存在着正相关关系,热带气旋的强度与其降水强度相关性较高.西风槽的存在不仅影响着热带气旋路径的变化,其槽前的西南气流也为热带气旋降水提供充足的水汽,同时槽后冷空气与热带气旋相结合,使丽水的西北部出现另一个强降水中心.西南季风为登陆后的热带气旋提供了水汽条件,使降水得到增幅.浙西南独特的地形,使在厦门以北到玉环以南登陆后西进、西北行或西北行后在120°E以西转向北上的热带气旋迎着山脉进入,降水强度明显加强.     

登陆中国大陆、海南和台湾的热带气旋及其相互关系

首先,针对登陆中国热带气旋的登陆地点资料仅为地名的现状,利用1951-2004年西北太平洋热带气旋资料和登陆中国热带气旋资料,研究制定了登陆资料信息化方案.该方案包括海岸线近似、登陆位置计算、其他特征量计算和误差订正4个方面.对资料信息化结果的分析表明:信息化登陆资料效果是良好的.在此基础上,对登陆中国热带气旋的基本气候特征进行研究,重点分析了在大陆、海南和台湾登陆的3类热带气旋以及它们的相互关系.结果表明:登陆热带气旋频繁的地区为台湾东部沿海、福建至雷州半岛沿海和海南东部沿海;台湾东部沿海和浙江沿海部分地区是登陆热带气旋平均强度最大的地区,平均登陆强度达到台风级别,其中台湾南端的平均登陆强度为最强,达到强台风级别;5-11月为热带气旋登陆中国季节,集中期为7-9月,8月最多;登陆热带气旋的强度主要集中在热带低压-台风,尤其以强热带风暴和台风最多.对于全部大陆、海南和台湾三地,50多年来登陆热带气旋频数都存在不同程度的减少趋势,但只有登陆海南热带气旋的减少趋势是显著的;而所有登陆风暴(含以上强度)频数均无明显增多或减少趋势.总体而言,登陆大陆的TC最多、初旋最早、终旋最晚、登陆期最长;登陆海南的TC居中;而登陆台湾的TC最少、初旋最晚、终旋最早、登陆期最短.从登陆方式看,登陆一地的TC最多、登陆两地的TC次之,分别占总数的79.2%和20.6%,仅有1个TC登陆三地.在登陆两地的TC中,经台湾登陆大陆的TC频数最多、强度减弱最快,经海南登陆大陆的TC频数次之、强度减弱较慢,经大陆登陆海南的TC频数排行第3、强度减弱较快.