台风“山竹”在广西产生暴雨天气成因分析

台风“山竹”在广西产生暴雨天气成因分析

彭定宇卢威旭李劲

（广西北海市气象局广西北海536000）

摘要:本文利用自动站观测资料、高空气象观测资料以及NCEP再分析资料等相关资料，对台风“山竹”于2018年9月16日-17日在广西产生的暴雨天气成因进行分析。结果表明：2018年9月7日20时，第22号台风“山竹”在西北太平洋洋面上生成；9月16日23时台风“山竹”的中心以台风级别从玉林北流南部进入广西，中心最大风力12级（33米/秒），中心最低气压为955百帕。受台风“山竹”影响，广西境内114个乡镇出现大暴雨，223个乡镇出现暴雨。此次暴雨天气过程主要是由台风“山竹”的本体环流以及低空急流互相作用引起的，降水的主要时间段出现于台风“山竹”登陆之后的48h内。丰富的水汽供应为此次广西发生的台风暴雨天气的发展维持给予了极其有利的条件。比湿高值区和暴雨落区基本保持一致；源于西南孟加拉湾的水汽和南海低层高温高湿的大气共同产生的暖平流为此次台风暴雨天气提供了不稳定能量。高层辐散，低层辐合的配置有利于发生强烈的上升运动，为本次台风暴雨天气的发生发展给予了较好的动力条件。

关键词：台风“山竹”；暴雨；天气形势；广西

引言

台风及其产生的暴雨天气是我国东南沿海地区经常发生的一类灾害性天气。强台风及暴雨不仅会导致城市交通堵塞，甚至还会引起诸如山洪、山体滑坡、泥石流等次生灾害。广西地处低纬，北回归线横贯中部，南临热带海洋，北接南岭山地，西延云贵高原，属亚热带季风气候区。气候温暖，雨水丰沛，光照充足。夏季日照时间长、气温高、降水多，冬季日照时间短、天气干暖。受西南暖湿气流和北方变性冷气团的交替影响，于台风暴雨天气经常发生，尤其是夏秋季节，台风引起暴雨天气的频率较高，几乎每年都会出现不同程度的台风暴雨天气，给工农业生产以及当地群众的生命财产安全构成严重威胁。基于此，本文通过对2018年9月中旬台风“山竹”在广西产生的暴雨天气成因进行分析，以期掌握该类天气的形成机制，为今后出现同类天气的预报预警以及科学防御台风暴雨灾害提供可靠的指导依据。

1.台风“山竹”移动路径分析

2018年9月7日20时，第22号台风“山竹”在西北太平洋洋面上生成??；9月15日，台风"山竹"从菲律宾北部登陆?；16日17时在广东台山海宴镇登陆，登陆时中心附近最大风力14级，中心最低气压955百帕；16日23时台风“山竹”的中心以台风级别从玉林北流南部进入广西，中心最大风力12级（33米/秒），中心最低气压为955百帕。17日08时，“山竹”中心位于南宁城区境内（北纬22.9度、东经108.6度），中心风力8级（20米/秒），热带风暴级。之后“山竹”以每小时20公里左右的速度向西偏北方向移动，中心途经南宁城区北部、隆安、天等、德保等市县，强度逐渐减弱，17日下午在广西西部减弱为热带低压，并于夜间移出广西（图1）。此后继续向西偏北方向移动，强度进一步减弱，已经很难确定其环流中心，中央气象台在17日20时停止对其编号。

2.台风在广西引起的暴雨实况

受台风“山竹”影响，2018年9月16日08时至17日08时，玉林、贵港、梧州、南宁、来宾、钦州、桂林等市的114个乡镇出现大暴雨，223个乡镇出现暴雨。最大为玉林兴业小平山镇227毫米（图2）。

9月16日下午开始我区大部地区风力明显增大，桂东大部出现阵风8～10级，局地12～13级。较大的站点有：北流大容山13级，北流佛子湾水库12级，玉林陆川横山镇12级，贵港港南东津镇12级。

图1今年第22号台风“山竹”路径概率预报图

图22018年9月16日08时-17日08时广西雨量实况图

3.天气形势分析

通过对2018年9月中旬欧亚地区500hPa平均位势高度场环流形势分析可知（图3），处在高原南侧的副热带高压和海上副热带高主体合并，新地岛以西的槽呈显著减弱趋势，整个亚洲区域的中高纬为平直的西风带，仅仅有较小的波动东传。16-18日，受台风“山竹”影响，广西、广东等我国华南大部分地区发生暴雨天气，局部地区出现特大暴雨天气，累计雨量达100~280mm。此次暴雨天气过程主要是由台风“山竹”的本体环流以及低空急流互相作用引起的，降水的主要时间段出现于台风“山竹”登陆之后的48h内。台风“山竹”与2008年“黑格比”、2015年“彩虹”、2017年“天鸽”相比，路径相似、强度相近，但伤亡人数、失踪人口、倒损房屋等都大幅度下降。

图32018年9月中旬欧亚地区的500hPa平均位势高度场（单位：dagpm）；

图42018年9月17日02时500hPa位势髙度场（实线，单位：dagpm）、850hPa低空急流（风向杆，风速＞12m/s）、比湿（虚线，单位：g/kg）与暖平流（阴影，单位：10-4℃/s）

4.物理量场分析

4.1水汽条件和不稳定能量条件

暴雨天气的发生通常需要丰富的水汽条件。在2018年9月中旬台风“山竹”登陆之后，我国华南地区低层大气水汽含量较高，850hPa比湿都达到12g/kg以上，低空急流在很长时间内和台风“山竹”残余环流保持联接，急流中心的风速为20m/s，并且不断朝广东、广西等华南地区大气输送水汽。与此同时，源于西南孟加拉湾的水汽和南海低层高温高湿的大气汇合之后共同产生了较强的暖平流，暖平流中心大于1×10-4℃/s,为广西、广东等地区输送了不稳定能量，对于低层气旋性涡旋的维持十分有利（图4）。

4.2动力条件

由广西、广东等华南地区的暴雨落区的大气散度的垂直剖面图进行分析可知（图5），台风“山竹”登陆之后，500hPa以上高空维持着反气旋式辐散，散度中心为6×10-5s-1，低层为较强的气旋式辐合，最大辐合中心达到-10×10-5s-1以上，结合CISK机制，高层质量辐散流出，会导致地面气压大幅下降，进而使得低空气旋性环流辐合增强，促进暴雨天气的发生发展。

图52018年9月17日02时沿110°E散度的垂直剖面图（单位：10-5s-1）

5.雷达回波分析

对“山竹”在广西地区的移动和发展，玉林多普勒天气雷达进行了较好的监测。9月16日到17日的反射率因子图上显示（图6），“山竹”产生的降水主要以层状云降水为主，云系呈涡旋状，并缓慢向北偏西方向移动。16日19时45分，降水云系主要分布在“山竹”的东南部，降水回波比较均匀，反射率因子在15~30dBz之间；随着“山竹”东侧东北风与偏南东风辐合加强，在其东北部及本体中心开始有单体生成并向北移动，移速缓慢，其后不断有单体新生并与之合并发展，逐渐发展成螺旋带状，其中镶嵌有大于50dBz的对流单体，这些对流单体强反射率因子中心高度较低，对应相对较大的垂直积分液态水含量(VIL)，形成短时强降水，具有很高的降水效率，为典型的热带降水系统；各对流单体先后自南向北移动经过玉林市与贵港市地区，形成列车效应，在该区域连续形成长时间短时强降水，从而造成大暴雨。也表明“山竹”东北部螺旋带状风暴单体形成列车效应是造成特大暴雨的重要原因。

图6(a)2018年9月16日19:45分玉林多普勒天气雷达(仰角2.4°)反射率因子图

(b)2018年9月16日23:57分玉林多普勒天气雷达(仰角2.4°)反射率因子图

6.结论

（1）2018年9月7日20时，第22号台风“山竹”在西北太平洋洋面上生成??；9月16日23时台风“山竹”的中心以台风级别从玉林北流南部进入广西，中心最大风力12级（33米/秒），中心最低气压为955百帕。受台风“山竹”影响，广西境内114个乡镇出现大暴雨，223个乡镇出现暴雨。

（2）此次暴雨天气过程主要是由台风“山竹”的本体环流以及低空急流互相作用引起的，降水的主要时间段出现于台风“山竹”登陆之后的48h内。

（3）丰富的水汽供应为此次广西发生的台风暴雨天气的发展维持给予了极其有利的条件。比湿高值区和暴雨落区基本保持一致；源于西南孟加拉湾的水汽和南海低层高温高湿的大气共同产生的暖平流为此次台风暴雨天气提供了不稳定能量。高层辐散，低层辐合的配置有利于发生强烈的上升运动，为本次台风暴雨天气的发生发展给予了较好的动力条件。

（4）较强的垂直上升运动以及“山竹”本体中心及东北部螺旋带状风暴单体形成列车效应等，是造成广西大暴雨的重要原因。

参考文献：

[1]骆凯,秦丽,徐开江,等.2009年7月广西一次暴雨过程的数值模拟和诊断分析[J].气象与减灾研究,2011,34(4):37-44.

[2]黄明凤,殷桂兰,刘伟.彭泽县2014年台风“麦德姆”暴雨天气过程诊断分析[J].南方农业,2014(11):189-191.

[3]古鸣,陈飞盛.台风“彩虹”暴雨天气过程预报技术分析[J].气象研究与应用,2016,37(1):69-70.

[4]陈见,赖珍权,罗小莉,翟丽萍,黄荣成.“尤特”超强台风残留低涡引发的广西特大暴雨成因分析[J].暴雨灾害,2014,33(1):19-25.

作者简介：彭定宇（1990-），男，汉族，广西合浦人，本科学历，助理工程师，从事短时天气预报工作。