台风内部风结构解析

对于台风内部风结构的研究,学者们进行了大量的研究. 赵凯等( 2008) 通过物理量诊断方法揭示了 0515 号台风“卡努”登陆前后的强度结构变化[1]. 地面自动气象站的观测资料,有助于人们对台风内部风结构的认识,如刘晓波等( 2008) 利用上海地区地面自动气象站等资料对 0716 号台风“罗莎”影响上海期间的大风天气进行分析[2]. 的确,台风在海上时的实测气象要素资料较为缺乏,这就造成了对台风内部强度判断上的偏差. 如: 0903 号强热带风暴“莲花”( 本文以台风称之) 登陆福建晋江东石镇时的强度被定义为热带风暴( 风速: 23 m/s,风力: 9 级,气压: 985 hPa) ,然泉州沿海各地的许多经历过去几年台风考验的养殖设施却惨遭灭顶之灾,气象自动站实测最大风速为 29. 5 m/s( 风力达11 级) ,极大风速为 37. 9 m / s( 风力达 13 级) . 由此可见所预报风力与实际风力的差异,同时也可判定自动站实测风力的可信度还是比较高的. 2009 年 7月 14 日登陆莆田的热带气旋被定为热带低压级别,然实测风力达 9 级. 该热带气旋在惠安崇武和石狮市祥芝造成了罕见的船毁人亡悲剧,显示其似达到热带风暴级别. 因此,对于台风内部风结构亟需做进一步的探究,如对于台风近中心最大风速、7 级和 10级风半径、最大风速半径、台风大风区分布等都应做进一步的研究. 台风在海上时,海上实时观测资料较为缺乏,这不利于分析完整的台风内部风结构状况;另外,台风登陆大陆且深入陆地,陆上观测站点的实时风资料因地形等的削弱而可能影响台风的实际风结构; 而对于沿着海岸线行进的台风,则因受到陆地影响小,其内部结构受破坏小,对于此类台风风结构的研究则有助于加深对台风的认识. 近几年来,日趋完善的气象自动站实时监测网络,为分析研究台风内部风结构提供了较好的条件. 比较难得的是,0903号台风“莲花”在登陆福建晋江后一直沿着海岸线北上的过程中,从粤东直至浙南的沿海自动站逐时实况资料( 约 46 个站点) 显示,大风分布于该台风的沿海一侧,而内陆测站风速较凌乱且较小. 因此,可以认为这些沿海自动站的观测资料能近似地反映出台风内部风结构的实际状况. 本文据此分析了0903 号台风“莲花”的内部风结构,以期通过对此台风内部风结构的清晰认识,为今后台风预报工作提供参考.

1 资料及处理方法

本文资料采用中国气象局气象卫星综合应用业务系统所下发的全国区域自动站逐时观测实况资料[3]和中央气象台的台风中心定强资料. 资料内容有: 整点时刻的 2 min 平均风速、10 min 平均风速;各时次内的 10 min 最大风速和极大风速; 各时次台风中心经纬度位置、近中心最大风速、7 级风半径和10 级风半径等.目前,国内对于台风近中心最大风速、7 级风半径和 10 级风半径所采用的风速均是 2 min 平均风速,但各整点时刻的 2 min 平均风速并不能代表各时次内的 2 min 平均风速最大值状况. 因此,选取各时次内的极大风速,根据极大风速与 2 min 平均风速的对应关系,求得各时次内的 2 min 平均风速的最大值.根据文献[4]的 2 min 平均风速最大值 vmax与即时风速 vt的关系式: vmax= 0. 79vt- 0. 45,对台风近中心最大风速预报值与实测的 2 min 平均风速最大值进行了比较. 现选取台风在福建境内时各沿海测站的样本资料,时间为 2009 年 6 月 21 日 20 时( 登陆时) 至 6 月 22 日 11 时( 从罗源出海) ,共 16 个样本. 其内容为各时次的台风中心强度、2 min 平均风速最大值出现测站、该测站与台风的距离等( 表1)。

2 结果分析

2. 1 最大风速区

2. 1. 1 台风近中心最大风速与实测最大风速 通过分析表 1 中 0903 号台风“莲花”于 2009 年 6 月21 日 20 时( 台风登陆晋江) 至 6 月 22 日 11 时( 从罗源出海) 的 16 个时次的样本资料可获知,0903 号台风“莲花”的实测 2 min 平均风速的最大值介于18. 1 ~ 29. 5 m / s( 风力为 8 ~ 11 级) ,平均值为 23. 8m / s( 风力为 9 级) . 台风近中心最大风速与实测2 min 平均风速最大值的绝对偏差平均值为 2. 6 m / s,相当于一个风力量级,即台风近中心的最大风速比实测 2 min 平均风速最大值小一个风力量级,最大偏差达 6. 5 m/s,约差 2 级. 实测平均瞬间极大风速为 30. 6 m/s,相当于风力为 11 级,最大为 13 级,而对外预报服务的风力量级最大为阵风 10 级,平均偏小 1 级,最大偏小达 3 级.台风近中心最大风速大小的确定会显著影响对外预报服务. 因此,对于台风近中心最大风速的确定尚需改进,如: 利用沿海自动站资料,对登陆台风中心进行订正,以不断改进台风中心的定强模式,提高预报结果的精确度.

2. 1. 2 实测最大风速的变化 将 0903 号台风“莲花”由晋江登陆到从罗源出海的 16 个时次逐时最大风速绘制成*** 1. 由*** 1 可以看出,从台风登陆晋江直到从罗源出海期间,台风沿着福建海岸线北上,在此阶段,实测 2 min 平均风速最大值( vmax) 总体呈减弱趋势,其与时间( t) 的回归方程式为: vmax=28. 9 - 0. 61t,两者的相关系数 r = 0. 78( n = 16) ,大于r0. 05= 0. 50. 据此可以认为台风登陆后实测 2 min 平均风速最大值与时间是相关的,即随时间延长而减弱. 这个实测2 min 平均风速最大值随时间变化的回归方程式对于台风风力的预报具有一定的参考意义.

2. 1. 3 登陆后的台风强度与最大风速半径( R) 的关系 0903 号台风“莲花”由晋江登陆到从罗源出海期间,各时次 2 min 平均风速的最大值出现测站与台风中心的距离介于 12 ~122 km 之间,平均距离为 48 km,即台风最大风速半径( R) 为 48 km. 在台风登陆初期,最大的 2 min 平均风速出现在台风中心附近,即 6 月 21 日 20 时至 22 日 03 时的 8 个时次 ,最大的 2 min 平均风速出现在离台风中心30 km 范围内,此后距离逐渐增大( *** 2) .台风登陆后,其最大风速半径存在着一定的变化规律. 最大风速半径( R) 与时间( t) 的回归方程为: R =28. 28 -4. 98t +0. 67t2,两者的相关系数 r =0. 95( n = 16 ) ,大于 r0. 05= 0. 50. 台风登陆后实测2 min 平均风速最大值与时间是相关的,即随着时间延长,最大风速半径逐渐加大,或者说,最大风速区离台风中心越来越远.胡邦辉等( 2004) 分析认为: 台风衰减期最大风速的衰减使台风半径有一个迅速增加的过程[5]. 分析 0903 号台风“莲花”的实况资料显示,在该台风登陆后至出海的过程中,实测最大风速逐渐减弱,即台风处于衰减期. 与此同时,实测 2 min 平均风速最大值出现的测站与台风中心的距离( 台风最大风速半径) 则逐渐扩大,即台风近中心最大风速区离台风中心越来越远. 这样,台风在减弱过程别是风速减弱、气压回升时,需注意台风的大风区而不仅只关注台风中心附近的风力情况.台风中心气压回升和台风的最大风速半径加大的这一事实也与 Graham 和 Nunn( 1959) 所建议的计算最大风速半径 R( km) 的经验公式[6]相一致. 其经验公式如下:R = 28. 52 tanh[0. 083 7( Ф - 28) ]+12. 22 / exp[( 1 013. 2 - p0) /33. 86]+0. 2vc+ 37. 22式中,Φ 为台风中心纬度( °N) ,vc为台风中心移动速度( km/h) ,p0为台风中心气压( hPa) .由上述经验式推得结果可知,中心气压 p0值越高( 即台风强度减弱) ,则最大风速半径越大( 台风的移动加快、所处的纬度越高也是台风最大风速半径加大的因素,但不在本讨论之内) . 因此,对于临登陆及登陆后沿海岸线移动且减弱的台风,应警惕其最大风速区扩大的问题,即最大风速区可能出现在离台风较远的地方而不是在台风中心附近.

2. 1. 4 最大风速区分布 一般情况下台风移向右侧的风力较大[7]. 本研究时段的台风最大风速区主要集中在台风后部即台风的第 4 象限( *** 3) ,台风移向右侧上方则非最大风速区,在台风不断逼近的情况下,仍然没有出现强劲的大风,由此导致人们对于台风强风的怀疑而丧失应有警惕. 另外,传统观念认为台风登陆后,其强度将大大减弱,台风大风不再会出现或将大大减弱( 对于大风的预报自降等级是表现之一) ,但本研究时段的台风强风速区一直出现在台风后部即台风的第 4 象限,也即强风速区出现在台风登陆后. 因此,人们应警惕台风登陆后西南大风的影响,不可忽略这种西南大风的潜在威胁.本研究时段台风最大风速所对应的风向主要以西南风为主,东南风频率较低,西南大风持续的时间也长. 如围头测站从6 月21 日06 时开始出现8 级以上大风直到 22 日13 时止,长达33 h,持续的强劲西南大风卷起的巨浪是造成正对的海岸设施严重受损的主因. 另外,即使在台风经过前后,最大风速区一直未在长乐至罗源一带大片区域出现,此现象值得探究. 该片海区的地形内凹,并不似其他最大风速区突兀于海峡,可能是原因之一.

2. 2 0903 台风“莲花”的 7 级风半径

实测 2 min 平均风力为 7 级的确定方法: 在台风环流内,实测 2 min 平均风力达 7 级的离台风中心最远端的测站,其与台风中心的距离定义为实测2 min 平均风力 7 级半径. 依此找出 0903 台风“莲花”于 6 月 21 日 20 时至 22 日 11 时各时次的实测2 min 平均风力 7 级风半径( 表 2) .实测 2 min 平均 7 级风半径为 233 km,比预报的 260 km 台风 7 级风半径小了 14%,特别是在台风登陆后的前 6 个时次,实测 2 min 平均 7 级风半径小于 200 km,反映了所预报的台风 7 级风半径往往比实际偏大的事实,即实际大风的出现时间较迟,以至于被误认为没有大风. 因此,也有必要对 7 级风半径进行必要的定强修正.资料显示,该台风的实测风速曾出现 10 级以上大风,而所确定的台风强度并无 10 级风半径. 这也是台风量级定位不足的表现。

3 结论

综合以上对 0903 台风“莲花”风结构的分析结果,对今后的台风预报有如下提示:

( 1) 沿着海岸线北上的台风,采用沿海自动站逐时实况资料可近似地反映台风的实际内部原始风结构状况,其可靠性强.

( 2) 预报的台风近中心最大风速往往比实际的偏小,此影响到对外预报服务量级. 预报的台风7 级风半径则往往比实际偏大,即实际大风的出现时间较迟,易被误认为没有大风,此现象应予关注. 另外,随着此类台风( 沿着海岸线移动) 样本数的累积,应针对台风强度的定强模式进行必要的改进.

( 3) 一般情况下台风移向右侧的风力会较大,但当台风移向右侧上方无出现最大风速区时,则应警惕台风后部可能存在着最大风速区; 不能简单认为台风登陆后,其强度将大大减弱,台风大风不再会出现. 总之,人们应警惕台风后部西南大风的可能影响.

( 4) 2 min 平均风速最大值出现测站与台风中心的距离介于 12 ~ 122 km 之间,平均距离为 48km,即台风最大风速平均半径( R) 为 48 km.

( 5) 在台风沿着福建海岸线北上的过程中,实测 2 min 平均风速最大值总体呈减弱趋势; 但最大平均风速区与台风中心的距离( 台风最大风速半径) 则逐渐扩大,即台风近中心最大风速区离台风中心越来越远. 这样,台风在减弱过程别是风速减弱、气压回升时,需注意台风的大风区而不仅仅只关注台风中心附近的风力情况.

台风内部风结构解析

转载请注明出处学文网 » 台风内部风结构解析

学习

丘毅:锐意追求进取的人生

阅读(22)

知道丘毅在今年七月份由主持工作的团市委副书记正式走马上任团市委书记,于是再与丘毅联系,他终于爽快地答应了我的专访。

学习

片段作文200字

阅读(15)

本文为您介绍片段作文200字,内容包括200字作文片段,片段作文200字有题目。我和姐姐特别喜欢吃爸爸给我们炖的蛋羹。爸爸打蛋的动作十分熟练:三根手指轻轻地捏着鸡蛋,往碗沿上那么轻轻一磕,“咔嚓”一声,十分清脆,这时鸡蛋上出现一条裂缝。接

学习

杨伯峻《论语译注》注释特点分析

阅读(25)

本文为您介绍杨伯峻《论语译注》注释特点分析,内容包括杨伯峻论语译注繁体与简体区别,杨伯峻论语译注怎么编排的。【摘要】《论语》一直都是学子们必修的文本,因此对《论语》的诠释也从未间断。杨伯峻是我国著名语言学家,古文献学家,尤以《

学习

中国民族民间医药

阅读(22)

本文为您介绍中国民族民间医药,内容包括曲靖民族民间医药,中国民族民间医药期刊。概述藏医药理论中的全息思想确生

学习

“助研”对于提高医学本科生科研能力的意义

阅读(23)

本文为您介绍“助研”对于提高医学本科生科研能力的意义,内容包括提高大学生科研能力的意义,助研岗位科研能力怎么写。摘要:“助研”即辅助研究,本文总结了医学院校本科生从事科研活动的现状,阐述了本科生“助研”对于提高本科生科研能力的

学习

关于浮力的计算

阅读(28)

本文为您介绍关于浮力的计算,内容包括浮力的计算解题技巧,浮力的计算讲解。初中物理教学中,浮力的计算既是重点又是难点。在多年的教学实践中,我总结了浮力问题的计算方法和解题技巧,在此跟大家交流一下。

学习

建筑工程施工进度管理

阅读(23)

本文为您介绍建筑工程施工进度管理,内容包括建筑工程进度管理计划,门窗施工进度管理软件。摘要:随着建筑市场的激烈竞争,企业要想立足建筑市场,必须为社会提供质量高、工期短、造价低的产品。因此,施工的管理显得非常重要。本文对建筑工程的

学习

教育现象论文范文精选

阅读(16)

本文为您介绍教育现象论文范文精选,内容包括职高教育论文范文3000字,一篇完整教育论文示例。教育现象论文篇1一、作为“教育学”的基石之一的教育现象

学习

论新时期制约公共权力的四条路径

阅读(23)

本文为您介绍论新时期制约公共权力的四条路径,内容包括公共权力制约机制主要有,公共权力监督与制约的路径。所谓权力制约,是指依法运用多种方式和手段,通过各种有效途径,对公共权力行使者进行一定的限制与约束,防止公共权力异化。无论是个人

学习

借款借条怎么写

阅读(51)

本文为您介绍借款借条怎么写,内容包括借条借款理由怎么说,正式借款借条实用版。规范的借条应具备以下内容:

学习

周厉王与民争利

阅读(15)

本文为您介绍周厉王与民争利,内容包括周厉王什么时候与民争利,周厉王在位时与民争利引起了什么。面对芮良夫的劝谏,周厉王置若罔闻。很快,厉王的行为遭到了全国百姓的唾骂。大夫召公也来劝谏道:“百姓已经无法忍受了!”这次周厉王不再无动于

学习

柑橘的种植技术

阅读(23)

本文为您介绍柑橘的种植技术,内容包括红美人柑橘种植技术,柑橘盆景种植技术。柑橘,常绿小乔木或灌木,高约2m。小枝较细弱,无毛,通常有刺。叶长卵状披针形,长4~8cm。花黄白色,单生或簇生叶腋。果扁球形,径5~7cm,橙黄色或橙红色,果皮薄易剥离。春季开

学习

“怕上火,喝王老吉”

阅读(19)

本文为您介绍“怕上火,喝王老吉”,内容包括怕上火喝王老吉故事编写,怕上火喝王老吉谁写的。凉茶是广东、广西地区的一种由中草药熬制,具有清热去湿等功效的“药茶”。在众多老字号凉茶中,又以王老吉最为著名。王老吉凉茶发明于清道光年间,

学习

小型风力发电技术

阅读(24)

本文为您介绍小型风力发电技术,内容包括户外强力小型风力发电,家用小型风力发电机组。一、小型风力发电

学习

天上有什么资源

阅读(27)

目前,世界上许多国家都高度重视发展航天。我们为什么要发展航天?为什么要上天,天上有什么Y源呢?其实,我们发展航天就是为了利用太空,就是想通过发射入轨的各种航天器去利用天上的资源。

学习

爱情有什么道理

阅读(17)

本文为您介绍爱情有什么道理,内容包括有道理的爱情完整版,爱情有什么道理张艾嘉。林烈的名字不太像个真名,但这确是她父母起的,她绝对是人如其名――轰轰烈烈,风风火火。

学习

奥斯维辛没有什么新闻

阅读(28)

本文为您介绍奥斯维辛没有什么新闻,内容包括奥斯维辛没有什么新闻课文解析,奥斯维辛没有什么新闻体裁。【教学目标】

学习

文秘类专业知识有什么

阅读(24)

本文为您介绍文秘类专业知识有什么,内容包括文秘类专业包含了哪些专业,综合文秘岗位专业知识。由于影视剧的影响,很多人对于文秘类的专业会有所误解,但是这个行业也是待遇好且充分锻炼人各项能力的好工作,所以有不少高考生月底文秘类有着深

学习

文秘的工作内容有什么

阅读(42)

本文为您介绍文秘的工作内容有什么,内容包括文秘工作内容及职责,文秘主要做什么工作内容。秘工作是文书和秘书工作的总称,是各级领导机关日常工作的重要组成部分,那么文秘的工作内容具体有什么呢?下面和一起来看看吧!