廈門機場“白鹿”臺風強降水天氣復盤分析

史文倩 沈華平 徐志欽

摘 要：本文通過對2019年11號臺風“白鹿”強降水對廈門機場影響過程進行復盤分析發現：此次臺風的特點為路徑相對比較穩定，臺風外圍的螺旋云帶給廈門機場帶來強降水天氣。通過實況與發布的報文、警報對比分析發現，臺風登陸后上午的降水預報較為準確，下午強降水的強度和持續時間預計不足。臺風氣象服務總體效果不錯，對臺風的移動路徑、廈門機場風速和風向轉變的預報基本準確，及時啟動災害性天氣預警。

關鍵詞：臺風強降水天氣復盤;螺旋云帶;對比分析;氣象服務

中圖分類號：P458.121.1文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）22-0151-03

Abstract： Based on the re-analysis of the impact process of Typhoon "Bailu" on Xiamen airport in 2019， it was found that the track of the typhoon is relatively stable， and the spiral clouds around the typhoon bring heavy rainfall to Xiamen airport. It is found that the precipitation forecast in the morning after typhoon landing is more accurate， and the intensity and duration of heavy rainfall in the afternoon are not enough. The overall effect of typhoon meteorological service is good. The forecast of typhoon moving path， wind speed and wind direction change of Xiamen airport is basically accurate， and the early warning of disastrous weather is started in time.

Keywords： typhoon heavy rainfall weather recovery;spiral cloud band;comparison and analysis;meteorological service

臺風是一種破壞力很強的災害性天氣系統，臺風過境時常常帶來狂風暴雨天氣，引起海面巨浪，嚴重威脅航空和航海安全，臺風登陸后帶來的風暴增水可能摧毀莊稼、各種建筑設施等，造成人民生命、財產的巨大損失[1]。

2019年第11號臺風“白鹿”于8月25日晨登陸福建南部后繼續西進，受臺風“白鹿”影響，廈門機場24日夜間至25日下午出現大到暴雨，整個臺風影響期間過程雨量為78.6 mm（暴雨）;受強降水影響，最低能見度為900 m（25日07：21）;24日15：00至25日08：00間斷出現大風，最大平均風速為16 m/s，陣風風速為22 m/s（出現時間25日08：24），其中25日10：00—15：00持續較強側風，造成廈門機場大量航班取消和返航備降。本文通過臺風強降水天氣復盤分析，希望對今后此類天氣現象的預測提供借鑒。

1 環流場背景及物理量分析

1.1 臺風路徑和特點

2019年8月21日14：00，1911號臺風“白鹿”于西太平洋洋面生成，強度為熱帶風暴級;22日23：00于菲律賓以東洋面加強為強熱帶風暴級，并沿副熱帶高壓南側一路向西偏北移動;24日13：00前后登陸臺灣省南部東平縣，強度維持;25日07：25，在福建東山沿海再次登陸后繼續西進至廣東東部，09：00，強度減弱為熱帶風暴級，14：00，強度減弱為熱帶低壓級;26日02：00后停止編號。

1.2 環流場背景分析

副高緯向分布，脊線位于30°N附近，穩定控制著西太平洋及我國黃河流域以南大部地區，臺風沿副高西南側外圍穩定地向西北方向移動，一直到登陸時副高仍較強，所以造成臺風實際路徑比預報路徑偏南，未經過臺灣中央山脈的阻擋，僅掠過臺灣南部進入臺灣海峽，強度并沒有明顯減弱。臺風路徑與引導氣流之間往往存在相關性，引導氣流的方向和速度自然成為臺風路徑預報的主要依據之一[2]。

受臺風登陸前后外圍影響，本場高空各層東北轉東南后轉偏南氣流控制，臺風倒槽位于粵東至臺灣海峽，后向廣東東部推進。登陸后，中低層閩粵交界到閩南地區有一支東南急流，進入閩中至閩北地區風速減小，在廈門地區附近有明顯的風速輻合，產生水平風切變，有利于對流天氣的發生。

1.3 物理量分析

25日08：00廈門T-InP圖（圖略）顯示，K指數為38，SI指數為0.82，CAPE值為1 479.6，抬升凝結高度接近自由對流高度，不穩定能量較強，有利于對流發展，因整層水汽充沛，主要表現為強度較大的陣性降水。

從24日20：00至25日20：00濕度空間剖面圖（圖略）上可以看出，25日白天低層到300 hPa都維持一個高濕的狀態，達到80%以上，300 hPa以上相對濕度減小至50%以下，呈上干下濕的狀態，存在位勢不穩定層結。傍晚開始，整層濕度減小，降水趨于減弱。

從24日20：00至25日20：00渦度空間剖面圖（圖略）上可以看出，500 hPa以下正渦度平流明顯，500 hPa以上負渦度平流明顯，低層輻合高層輻散，有較強的上升運動，且25日白天，正負渦度平流均有增加，上升運動進一步增強，利于對流云系的維持和發展。

1.4 多普勒天氣雷達圖分析

隨著臺風“白鹿”于東山登陸后逐漸向內陸移動，福建區域內有大范圍中到強的對流回波，主體西移，但臺風外圍不斷觸發生成新的螺旋對流雨帶，間歇性地帶來中到強的降水過程。根據復盤結果，針對飛行影響較大的兩波強降水天氣過程進行主要分析。

從強度圖（圖略）上可以看出，25日11：32本場東南方向10～35 km處突然有新的對流云帶觸發加強，云頂高6～8 km，以30 km/h的速度向偏北方向移動，12：00左右，對流云帶移至本場。結合雷達徑向速度圖（圖略）可以看出，本場偏南方向20 km的上空有明顯的大風區（風速為17 m/s），同高度負速度值大于正速度值，存在風速輻合[3]。因此，在12：02—12：42，長約30 km，寬8～10 km的雨帶加強北抬壓過本場上空，后向西北方向移出，造成40 min左右的大陣雨天氣，1 h降水量達23.3 mm（暴雨）。

同樣，25日14：50，本場偏南方向20 km處觸發多個對流單體，云頂高5～9 km，而后連成對流云帶，以30 km/h的速度向偏北方向移動;15：30左右，對流云帶移至本場，強度略有減弱，云帶稍分散開來，北抬至北部山區后又迅速加強。結合雷達徑向速度圖（圖略）可以看出，本場偏南方向50 km的上空也有明顯的大風區，但靠近本場時輻合略有減弱，因此在15：28—16：08出現間歇性的中到大陣雨，之后進入北面同安山區后繼續加強。

2 強降水過程的預報結果分析

2.1 實況與發布的報文、警報對比分析

25日進近區域內一直受臺風對流云系影響，中午11：40左右，機場偏南10 km處有中等強度對流云系迅速加強發展北抬，呈窄帶狀;12：02—12：42開始自南向北影響本場及周邊，大陣雨維持40 min。下午15：10左右類似，機場偏南20～35 km處有兩條中到強的對流云系加強發展北抬;15：28—16：08出現短時的中到大陣雨。

從預報結果來看，機場預報FC0009中：預報時段00-04UTC短時大陣雨，伴低云180 m，能見度1 500 m;預報時段05-09UTC短時中陣雨，伴低云240 m，能見度2 500 m。通過對比可以看出：25日上午的降水預報較為準確，25日下午對雨強的預報偏弱，大陣雨出現時間報得過于保守，預報的持續時間較短，且短時出現1 000 m左右的能見度。廈門機場25日雨強實況與報文FC0009對比見圖1。

發布的機場雷雨警報，雖具有15～20 min的提前量，但對本場大陣雨持續的預報時間預計不足，第一段預報中到大陣雨15 min，實際大陣雨持續40 min，為管制部門實施流量管理提供時間裕度不夠;第二段，預報起止時間為15：40—16：40，但實際影響時間為15：30—16：22，預報時段有十幾分鐘的誤差，對航班運行影響不大。廈門機場25日雨強實況與機場警報對比見圖2。

2.2 數值預報模式分析

作為目前預報室主要參考模式的歐洲數值預報中心的預報結果如下：25日11：00-17：00共6 h降水量本場周邊為3～10 mm，為小到中雨的量級，降水量的預報偏弱。值班預報員對天氣過程實時監測，對模式的預報結果做出了修訂，將小到中雨的量級修訂為中到大雨。24日08：00及20：00的10 m風場預報：24日夜間23：00至25日05：00東北到偏東風8級（風速為17～21 m/s），陣風9～10級（風速為21～28 m/s）;25日早晨漸轉偏東南風6級（風速為11～14 m/s），陣風7級（風速為14～17 m/s）;11：00后轉偏南風4～5級（風速為6～11 m/s），陣風6～7級（風速為11～17 m/s）;夜間偏南風3～4級。值班預報員根據臺風實際行徑位置與預告場相對比，發現登陸時間相對略晚，于是將風向轉換時間和風速量級進行調整，最終結論與實況相對吻合。

3 氣象服務情況

自8月21日“白鹿”生成開始，氣象臺就密切關注臺風路徑和相關動態。在提前一天的重要天氣概率通報中就做出了較為準確的預報;24日10：00啟動臺風III級預警后，共發布4份臺風緊急警報，3份臺風警報，1份臺風登陸消息，1份臺風消息，為空管站各級領導組織指揮抗臺工作提供了可靠的決策依據;24日提前近2 h發布進近區域雷雨天氣預警，25日強降水當日發布的機場雷雨警報也有一定的提前量，但對25日中午到下午的雨強預報偏弱，而后及時對強度進行修訂，發布了機場暴雨警報。

4 總結

①臺風外圍螺旋云帶，再配合一定的輻合場與低空急流等有利因素，促成了這次暴雨級別的強降水過程。

②此次臺風天氣過程預報效果總體較好，大風及側風預報量級及時段相對吻合，對降水預報時段大致吻合，提前在前一天的重要天氣概率通報中就做出了較為準確的預報。

③當日發布的機場警報也具有一定的提前量，但因臺風實際登陸時間比預計的偏晚近2 h以上，強降水時間推后，由于缺少數值預報產品的支持，加上臺風減弱較慢，對臺風登陸后25日中午到下午的強降水的強度和持續時間預計不足，還需要提高臨近預報的準確率。

④加強與管制部門的協同決策，及時根據天氣演變情況修訂預報產品，為發布MDRS預警和應急響應提供更可靠的決策依據。

參考文獻：

[1]丁一匯.高等天氣學[M].2版.北京：氣象出版社，2005.

[2]陳聯壽.熱帶氣旋動力學引論[M].北京：氣象出版社，2002.

[3]俞小鼎，姚秀萍.多普勒天氣雷達原理與業務應用[M].北京：氣象出版社，2006.