国家气象中心副主任 端义宏
今年第4号强热带风暴“碧利斯”已离我们远去。但其深入内陆生命史之长,影响范围之广,它导致的降雨强度之大,洪涝、滑坡、泥石流以及局地大风、雷电等灾害之重,实为历史少见。那么,是什么原因使“碧利斯”如此疯狂?请听气象专家细说缘由——
受强热带风暴“碧利斯”及减弱后的低压影响,7月14-18日,福建、浙江、江西、湖南、广东和广西6省(区)普遍出现大暴雨和特大暴雨,部分地区累计降雨量达到300~500毫米。“碧利斯”深入内陆生命史之长,影响范围之广,降雨强度之大,洪涝、滑坡、泥石流以及局地大风、雷电等灾害造成人民生命财产损失之巨,实为历史少见。
为什么“碧利斯”会造成如此严重的影响?什么原因造成“碧利斯”产生如此大范围的强降水?历史上类似的情况如何?目前对于登陆台风降水的预报水平究竟如何?这些问题都需要进行客观和科学的分析。
一、“碧利斯”登陆后移动速度减缓,持续时间长,延长了降水时间,历史罕见
“碧利斯”7月9日形成后,沿西北方向移动,在我国台湾省登陆后穿过台湾海峡再在福建省登陆,这表明其在海上移动路径正常。但是登陆减弱为热带低压后,受到北边大陆高压限制,从7月14-18日,“碧利斯”继续向西缓慢移动,影响我国长达5天。
历史资料分析表明,台风在我国登陆后的平均维持时间一般约26小时,即1天多。其中,59.3%在1天之内消失,28%可维持1天以上但不超过2天,持续时间超过2天的仅占12.7%,维持时间最长的是1952年的7号台风,长达129小时(超过5天),1975年的4号和3号台风,持续时间分别为119小时和101小时,但是这3个台风都是登陆浙江向西北或向北移动。而“碧利斯”登陆后向西偏南移动并维持120小时,这是有记录以来的历史之最。
二、“碧利斯”登陆时风暴并不算强,但不对称结构非常明显,强降水集中在台风南侧
“碧利斯”生成后,强度一直没有得到加强,比起2005年登陆我国华东沿海的几个强台风来说,似乎差几个量级。但是,这看似较弱的台风往往使公众产生错觉,认为台风的影响与台风强度挂钩,越强的台风引起的风越大,雨也越大。其实,这种关系并不一定成立,确切地说,登陆台风风雨的影响与它周围的天气系统有密切的关系。
“碧利斯”在海上移动时,卫星云图上仅在南部有明显的云系发展,看似半个台风,甚至有人认为是一个“空心”台风。这种明显的不对称分布是造成“碧利斯”强度(一般以中心附近最低气压和最大风速衡量)一直不强的主要原因。“碧利斯”登陆后这种特征更加明显,特别是登陆后南部的云系不消反增,说明南部有大量的水汽输送。这就如同“火上浇油”,使得降水大增,甚至大于登陆时的降水,这正是“碧利斯”的另外一个特点。
三、有别于登陆台风一般与冷空气结合产生大的降水,“碧利斯”登陆后,与南海季风相互作用,激发中尺度强降水系统不断发生,历史罕见
一般说来,如果登陆台风向西、西北或向北移动,将大量的水汽向北输送,这些水汽与北方南下的冷空气相结合,就会产生大量的降水,历史上几个影响严重的台风就是如此,比如:“75.8”河南特大暴雨。“7503”号台风登陆浙江后,继续向西北方向移动,登陆台风携带的大量水汽与北方冷空气结合,再加上河南驻马店地区的特殊喇叭口地形抬升作用,使河南省部分山脉丘陵地带连降3天特大暴雨,24小时的雨量达到1062毫米,创造大陆降雨之最。
1996年海河流域洪涝。“9608”号台风于8月1日中午在福建省福清市沿海登陆后继续向西北偏北方向移动。在移动过程中,恰好与北方冷空气在华北相遇,造成华北中南部和东北南部地区先后普降大暴雨,其中河北石家庄、平山、井陉、元氏4县市8月3-5日降雨量分别达303、324、311和299毫米,创该地区历史最大值。这次台风造成的洪涝灾害也是由于登陆台风及其减弱的低气压深入内陆与冷空气结合的结果。
再如,“0513”号台风“泰利”在福建省莆田市登陆后,向西北方向移动过程中,与南下的冷空气在江西北部、安徽西南部结合,致使该地区出现大暴雨或特大暴雨,其中江西庐山和安徽岳西的过程雨量分别达到940毫米和573毫米,均为有记录以来历史最高。如此强的降水也是由于登陆台风的残留云系与冷空气结合,再加上庐山地区、大别山区复杂的下垫面地形作用造成的。而“碧利斯”以一种极为罕见的方式,与南海季风相互作用,这一特征很容易从卫星云图上判断出来。“碧利斯”所扮演的角色不再是水汽源,而是为降水提供了动力抬升条件,南海季风承担了输送水汽的角色,它们之间相互作用,使得湖南、广东、广西、云南部分地区中尺度强降水系统不断发生和发展。这与前面几个在北方地区产生台风特大暴雨的物理机制完全不同,是一种登陆台风与西南季风相互作用的结果。
四、灾区前期降水偏多,对于再降水承载能力弱,容易致灾
7月1~13日,江南中东部(浙江、江西、湖北大部)降水量为10~50毫米,比常年同期偏少2~5成,存在一定的旱象,“碧利斯”带来的降水有效缓解了这些地方的旱情。但是华南西部(广西大部)、江南西部(湖南大部)及云南东部等地降水量比常年同期偏多3成以上,持续5~9天多雨寡照,部分地区出现1~2天暴雨天气,部分农田遭受渍涝。在这种情况下,再承受强降水的能力明显减弱,因此这些地区发生洪涝的可能性大大增加。这也是为什么湖南南部地区洪涝和滑坡、泥石流等灾害较为严重的另外一个原因。
中央气象台历来高度重视台风监测、预报、预警和服务工作,对于“碧利斯”带来的降水特别强、持续时间比较长等定性分析和判断也比较准确。但具体雨量多少?强降水具体降在什么地方(哪个县、乡镇)?哪些地方会出现地质灾害?哪些地方会出现洪涝灾害?哪些地方会出现雷电灾害?依目前的科学技术水平,短期天气预报(1-3天)仍无法给出精细化定时、定点和定量预报,不能满足国家防灾减灾的迫切需要。但是通过卫星、雷达和其他现代化监测手段,能够及时跟踪和把握台风强降水云团的活动规律,分析出短时强降水演变特征,做好0-3小时甚至0-6小时的短时临近预报,进而有可能捕捉机遇,作出预警,为防灾减灾争取有效的时间和空间。