2114号台风“灿都”路径与降水分析

2114号台风“灿都”路径与降水分析

方言1,马恩点1,朱思瑜2

 1 舟山市气象局 浙江 舟山 316021；2 舟山市气象安全技术中心 浙江 舟山 316021

摘要：本文利用MICAPS观测资料、EC、数值预报等资料对2114号台风“灿都”的移动路径特征进行分析。研究表明：（1）高空环境场的引导气流对台风“灿都”路径影响显著，在强大的冷涡发展背景下，配合自身较小的体型、超强的强度，带状副高在两者作用下易发生“断裂”，由西行路径调整为北上路径。（2）EC、NCEP、JAP、GRAPES模式预报一致认为台风将在我国东部沿海地区登陆，与实况不符，对台风路径进行主观订正仍是台风预报服务中的难点之一。（3）GRAPES模式对台风“灿都”进入东海后的预报误差最小，GRAPES预报资料可作为以后台风路径参考的重要资料。（4）EC与NCEP模式对台风在舟山地区的降水预报表现都较差，EC模式预报强降水中心偏西，NCEP模式预报强降水中心偏北，与实况不符。

关键词：灿都 路径  数值预报

引言

我国是频受台风登陆和影响致灾的国家之一，台风往往会带来暴雨、大风和风暴潮等灾害性天气，进一步提高台风路径、强度和风雨预报的准确率是防灾减灾的关键，也一直是气象工作者关注的焦点和难点[1]。近年来，借助于自动气象站、气象卫星和多普勒雷达等多种观测方式对台风进行全方位监测以及数值预报技术的快速发展，针对台风开展了大量富有成效的研究[2]。但对于台风异常路径和台风登陆后陆上路径的预报仍面临诸多挑战，另一方面，有关台风强度预报的进展依然有限，各台风预报中心仍然把数值预报模式作为台风预报的主要手段，表明了台风变化的复杂性[3,4]。

1 2114号台风“灿都”概况

2021年第14号台风“灿都”（英文：Chanthu，国际编号：2114）于9月7日凌晨8时在关岛以西的西北太平洋洋面上生成，生成后向偏西方向移动，7日17时加强为强热带风暴，7日夜间到8日凌晨其强度连跳3级，于8日05时加强为超强台风，西行至菲律宾以东洋面后逐渐转向偏北方向移动，并擦过台湾岛以东洋面进入东海南部海面，12日21时减弱为强台风，之后一路向北进入舟山市东部海域，13日到16日在我市东部海域缓慢移动，强度逐渐减弱，14日02时减弱为台风，同日17时减弱为强热带风暴，15日05时减弱为热带风暴，11时再次加强为强热带风暴，15日下午到夜里在东海北部海域继续回旋，16日逐渐转向东北方向移动，并逐渐远离东海。2114号台风“灿都”具有强度增长异常迅猛，强度超大，移动速度均匀；路径曲折、复杂；对台风路径上的沿海地区带来强风、强降水等特点。

2 “灿都”路径分析

  台风移动路径受大尺度环流场和β效应的制约[4]，主要受引导气流所操纵。在研究西北太平洋台风移动路径时，特别关注副高和西风带槽脊的位置及其强弱变化等对台风移动路径的影响。本文主要分析500hPa的环流形势和2114号台风“灿都”移动路径的关系。

9月8日副热带高压（以下简称”副高“）呈东西带状分布，海上副高强盛，20时副高加强发展，副高脊线位于25°N附近，西伸脊点位于105°E附近（图1a）。此时台风“灿都”位于带状副高南偏西方向，其移动路径由副高边缘的东风气流引导为主。9月10日20时（图1b）副高由东西带状分布逐渐转变为东北—西南分布。10日夜里起副热带高压被北侧短波槽逼向东退，并在“灿都”的南侧西伸；提供了向北的路径。11日“灿都”位于台湾以东180公里洋面，受台风和东北冷涡加强发展的共同影响，副高南侧出现倒“V”字缺口，“灿都”路径调整，沿副高西侧径直北上。2日20时（图1c）台风“灿都”进入东海地区，此时副高减弱东退，大陆高压加强发展，使得“灿都”产生偏东移动的分量。9月13日08时（图1d）强台风“灿都”在上海以东海面陷于停滞。此时“灿都”处在东南侧副高主体和西北侧高压单体之间的“鞍形场”中，前者将导致灿都向东北方向移动，后者导致其向西南方向移动，因此总体停滞。

图1  9月8日20时（a）、10日20时（b）、12日20时（c）、13日08时（d）的500hPa环流形势图

2台风路径的数值预报差异性分析

台风路径和台风登陆地点的预报是台风“灿都”预报过程中的难点之一，预报员在预报分析过程中主要参考了几家全球预报机构的主观分析及主要数值模式的客观预报结果。针对台风“灿都”发展的不同阶段，选取“灿都”爆发式发展期、紧擦台湾岛屿前后以及进入东海后几个关键的时间对不同的数值预报模式进行检验。本文选取业务中最常使用的四家全球台风预报中心：欧洲中心EC、美国NCEP、日本JAP以及中国GRAPES数值预报模式。

9月12日中午台风“灿都”12日绕过台湾岛进入东海。由（9月10日08时-9月12日20时）分析可知：EC模式预报5个时次调整较小，在进入东海后“灿都”表现为逐渐西折的路径，最终在浙江象山至舟山地区登陆，登陆后继续缓慢西行在杭州湾地区回旋；NCEP、JAP两家模式9月10日两个预报时次一致认为“灿都”将向北偏东方向移动，逐渐远离浙江沿海，但在9月11日起报时次进行较大调整，路径明显西折，最终将在舟山地区登陆，登陆后向北偏西方向移动，将穿过或再次咋上海地区登陆、回旋。GRAPS模式由10日的偏东北上路径调整为西折北上，11日08时与12日08时预报“灿都”将紧擦舟山地区，不在中国沿海登陆的，并将在舟山同纬度地区回旋，与实况十分接近，但12日20时模式又调整为在舟山群岛登陆。综上所述：EC模式路径预报稳定性最好，但模式预报与实况不符，两者相差100公里以上；NCEP与JAP模式10日前后路径调整较大，稳定性相对较差；GRAPES模式综合对比其他三家模式其预报结论与实况最为接近，误差最小，但12日20时最新预报调整后与实况偏离。随着起报时次的接近，各家模式都逐渐将预报路径往西调整，最后在东部沿海城市登陆，预报结果最终与实况脱节，至台风移动至浙江、上海一带是所有模式一致认为“灿都”后期将在东海东部海域回旋少动，与实际情况符合。

9月13日至9月15日的路径预报中，各家模式对台风“灿都”路径趋于一致，相对误差明显减小，“灿都”在东海东部海域回旋并缓慢移动，最终沿东北方向登陆日本地区，符合实况，但所有模式对“灿都”早期偏北移动路径有明显的高估，实际上台风先向东南方向移动，再逐渐转调整为东北方向。

3舟山地区台风降水预报检验

3.1降水实况

 2114号台风“灿都”对舟山市降水影响时间长，我市自9月12日早晨开始受台风外围环流影响，到16日早晨基本结束。12日08时至13日05时全市面雨量30.9 mm，其中本岛41.0 mm，岱山26.5 mm，嵊泗6.7 mm，单站雨量最大临城毛竹山88.7 mm。至13日09时全市面雨量54.7 mm，其中本岛68.3 mm，岱山50.0 mm，嵊泗18.2 mm，单站雨量最大临城南海学校144.5 mm。9月13日8时至9月14日8时，24小时降水主要集中在本岛（定海区）约100 mm；14-15日主要受台风外围云系影响，降水主体仍发生在本岛地区。本次台风降水分布为南多北少，强降水只要集中在本岛地区，降水对嵊泗的影响较其他地区明显较小。

3.1降水数值预报检验

根据气象自动站观测实况降水资料显示：定海、普陀、岱山、嵊泗四个国家标准站分别出现113.3mm（大暴雨）、79.5mm（暴雨）、56.4mm（暴雨）、33.7mm（大到暴雨）的降水（图2），其中强降水中心位于舟山本岛地区，降水呈现南多北少的分布态。本文对EC与NCEP模式9月13日8时至20时的12小时降水预报进行检验，结果发现：EC模式对暴雨中心的预测逐渐向偏北、偏西方向调整，表现为南少北多的分布，随着预报时次的临近，对舟山市的降水预测明显减弱，严重低估了降水的量级。NCEP模式则将降水降级不断提高，但暴雨落区与EC一致表现为南少北多。综上所述，由于两家模式对台风路径的错误估计，强降水中心与实况相反，随着预报与实况时间越来越接近，EC模式对岱山县以北地区降水预报明显偏小，对定海区、普陀区地区明显高估；NCEP模式则对嵊泗、岱山地区降水预报明显偏小，对定海、普陀地区降水略有低估。仅EC模式9月11日08时起报与NCEP模式9月10日20时起报与实况较为相似，数值预报在本次台风降水预报中表现较差，未能给出正确的指导建议。

图2  9月13日8时至20时各县区实况降水量

4小结

通过对2114号台风“灿都”过程中台风移动路径与500hPa环流形势的关系、各家台风预报机构的预报路径的差异以及台风自身结构特征等方面分析、对比，总结得出以下结论与经验：

（1）高空环境场的引导气流对台风“灿都”路径影响显著，在强大的冷涡发展背景下，加之其自身较小的体型、超强的强度，带状副高在两者作用下易发生“断裂”，由西行路径调整为北上路径。

（2）各家模式预报EC、NCEP、JAP、GRAPES一致认为台风将在我国东部沿海地区登陆，与实况不符，对台风路径进行主观订正时预报员在台风预报服务中的难点之一。

（3）相对于其他全球主要台风预报机构，GRAPES对台风“灿都”进入东海后的预报误差最小。GRAPES预报资料可作为以后参考的重要资料之一。

（4）由于EC与NCEP模式对台风路径的错判，数值预报对舟山地区的降水预报效果较差，EC模式对舟山北部地区的降水严重高估，NCEP模式则对舟山本岛强降水中心的降水量级低估。

参考文献：

[1]丁一汇，陈联寿.西太平洋台风概论[M].北京：科学出版社，1979：103-109.

[2]程正泉, 陈联寿, 徐祥德,等. 近10年中国台风暴雨研究进展[J]. 气象, 2005, 31(12):7.

[3]端义宏，余晖.热带气旋强度变化研究进展[J].气象学报，2005，63（5）：636-645.

[4]娄小芬，楼茂园，罗玲，等.“菲特”台风路径和强度预报难点分析[J].海洋预报，2015，32（1）：10-19.

[5]李英，陈联寿，徐祥德.水汽输送影响登陆热带气旋维持和降水的数值试验[J].大气科学，2005，29（1）：91-98.

[6]陶诗言.中国之暴雨[M].北京：科学出版社，1980：196-198.

作者简介：方言（1995.05）男，汉族，浙江省嵊泗县人，研究生，助理工程师，从事研究方向或职业：短期天气预报。