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1013号台风“鲇鱼”风暴潮特点分析

第30卷第3期2013年06月

海洋预报MARINE FORECASTS

V ol.30,No.3Jun.2013

1013号台风“鲇鱼”风暴潮特点分析

朱本璐

(福建省海洋预报台,福建福州350003)

摘要:1013号超强台风“鲇鱼”在福建漳浦县登陆。登陆时逢农历九月十六的天文高潮,给闽南

沿海地区造成了较大的灾害。本文从台风路径特点及灾害、天气形势、与历史相似台风(9914号)对比、数值模拟等方面对此次台风引起的风暴潮过程进行分析得出:进行历史台风相似分析时,除了台风本身路径、强度、移速等参数之外,还要注意分析台风的季节时间,天气形势,登陆地点,这些都会造成台风增水的明显不同;台风登陆后,受地形和降水影响,有时增水也会持续增大几小时。

关键词:风暴潮;相似台风;地形中图分类号:P731.23文献标志码:A

文章编号:1003-0239(2013)03-0051-07

收稿日期:2012-05-04

作者简介:朱本璐(1983-),女,工程师,从事海洋预报工作。Email:zhubenlu@https://www.wendangku.net/doc/2a4245659.html,

1引言

福建由于其所处的特殊地理位置,每年都会遭受台风风暴潮灾害,经台湾岛北上的或南下进入南海的台风首先都影响福建[1]。尤其是泉州以北一带沿海,更是我国红色台风风暴潮灾害影响较频繁的区域之一[2]。而2010年,台风却对福建南部沿海“青睐有加”,先后有三个台风在福建漳州漳浦县登陆。特别是1013号“鲇鱼”是1949年以来登陆福建最晚的台风,也是登陆福建强度最强的秋季台风。其超强台风的名号、曲折多变的路径,使得它在2010年影响中国的台风中成为令人瞩目的焦点。段朝霞等[3]、何秀恋等[4]分别研究分析了其路径北折、在低温区登陆的成因,而本文则主要从天气形势、历史相似台风对比、数值模拟等方面对此次台风引起的风暴潮过程进行分析。

2台风特点及灾害

1013号台风“鲇鱼”于10月13日20时在西北太

平洋上生成,近中心最大风速8级,生成后西偏北方

向移动,16日20时开始转向偏西方向移动,并加强为强台风(14级),移动速度22km/h ,17日08时加强为超强台风(17级),18日11时在菲律宾登陆,随后于20时离开菲律宾后减弱为强台风,继续向西偏北移动,19日08时再次加强为超强台风,移动速度缓慢,甚至原地打转,直至20日09时开始逐渐转向偏北方向移动,随着其缓慢北上,强度逐渐减弱,22日21时减弱为台风,并逐渐北偏西方向运动,23日12时55分在福建漳浦县登陆,登陆时中心附近最大风力有13级(38m/s ),之后“鲇鱼”继续向偏北方向移动,于23日23时减弱为热带低压。总的来说,“鲇鱼”具有强度强、移速慢、影响时间长、范围广等特点。

“鲇鱼”登陆时逢农历九月十六的天文高潮,给闽南沿海地区造成了较大的灾害。据福建省防汛办10月25日8时统计,全省共有4个设区市24县(市、区)72.98万人受灾,倒塌房屋0.053万间,紧急转移31.32万人;其中,渔船沉没359艘、损坏1612艘,码头受损320m 、防波堤受损4489m 、护岸受损2422m 。台风登陆地的漳浦县受灾最为严重,经济

DOI:10.11737/j.issn.1003-0239.2013.03.008

海洋预报30卷

损失高达18.7亿元。

3天气形势特点

台风的移动受到引导气流的控制。预报员通常采用500hPa 的形势场对强台风的移动方向和速度进行判断。17日,“鲇鱼”位于菲律宾以东(见图1)。此时,西太副高受北方低槽和“鲇鱼”的共同压

挤呈带状。在副高偏东气流的引导下,“鲇鱼”以20km/h 左右的速度向西移动。18日晚上副高在中高纬东移低槽和“鲇鱼”共同影响下,在我国东南沿海上空断为两段,西段较弱,从而19-20日,“鲇鱼”处于一个鞍型场中,引导气流很弱,“鲇鱼”在原地打转,移速很慢。直至20日08时左右,中纬度不断分裂出东移的低槽,“鲇鱼”在东侧副高的较弱气流引导下缓慢北行。23日04时左右,低槽沿副高北

天气形势路径登陆时强度登陆前24h 七级风圈登陆前24h 移速

登陆时间登陆地点

1013号台风

外围与冷空气配合西行登陆菲律宾后北上

13级(38m/s )200-300km 10km/h

10月23号农历九月十六

漳州漳浦

9914号台风外围与冷空气配合西行登陆菲律宾后北上

13级(38m/s )400-500km 10km/h

10月9日农历九月初一

龙海港尾

表11013号与9914号台风的相似对比

图1超强台风“鲇鱼”500hPa 高空形势

40°N 30°20°10°

100°90°150°E

110°

120°130°140°40°N

30°

20°

10°

100°90°150°E

110°

120°130°140°a.

b.

c.

d.

40°N

30°

20°

10°100°90°150°E

110°

120°130°140°40°N

30°

20°

10°

100°90°150°E

110°

120°130°140°(引自韩国气象厅)

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朱本璐:1013号台风“鲇鱼”风暴潮特点分析3期部移出我国,低槽后的弱脊使得副高略微西伸,“鲇鱼”开始偏向西北行,直至在漳浦登陆。此次过程,由于台风与北方冷空气配合,从16日起台湾海峡就开始出现7级大风,3m 左右的大浪。

4历史相似台风对比分析

在进行风暴潮的预警预报时,多采用历史台风相似分析的方法。就是找一条历史上路径与当前台风类似的台风,比较二者强度、风圈大小、移速等参数的情况,根据历史台风的增水数据,对当前台风可能将引起的风暴潮进行预报。比较时,还要特别注意台风的季节时间,天气形势,登陆地点,这些都会造成台风增水的明显不同。4.1

1013号“鲇鱼”与9914号台风的异同点与1013号台风比较相似的台风,是曾给厦门带来巨大风暴潮灾害的9914号台风。表1中对两个台风的各项参数进行了比较。

两个台风相比,相同点是:都生成发展在10月份,前期都有冷空气与其配合,移动路径相似,北上时移动速度缓慢,登陆时间都在天文大潮的日子,登陆强度相同,两个台风在登陆后都在原地徘徊,影响区域出现大暴雨甚至特大暴雨的过程。不同点是:第一,9914号台风登陆前(从5—9日凌晨)七级风圈一直在400—500km,使得闽南沿海陆续有6—10级大风;而1013号台风七级风圈在200—300km ,台风本身风圈影响范围较小。第二,9914

号台风的登陆地点更北一些(见图2)。9914号台风

登陆的位置在龙海港尾,厦门、崇武一带正好是向岸风,所以这一带的增水是最大的。而1013号“鲇鱼”台风在漳浦登陆,并且其风圈较小,所以厦门、崇武验潮站增水并不明显。而浮头湾内(见图3),在台风刚靠近时是东北风,不利于其增水。随着台风的逼近及登陆后的停留,浮头湾的水位急剧上升,旧镇站的增水在18时达到最高值166cm 。4.2

各站的增水特点

4.2.1登陆前周期性震荡增水

由于冷空气南下与台风外围配合的原因,前期我省沿海各站都有50—60cm 的增水(见图4),并呈现周期性震荡。在20—23日,台风北行的过程中,福建省沿海验潮站由于距离台风距离较远又处于台风北部,均为东北风,随着台风的逐渐临近,福建南部沿海的增水峰值逐渐加大。

经过吕宋岛或巴士海峡后西行或西北行影响福建的台风,通常都是前期距离较远时有明显的震荡性增水,增水幅度不大,像6814、9914、7315、8116等台风。这可能与涌浪的传播有关。1013号“鲇鱼”台风移动速度慢,北上逐渐进入冷水区后,已经在海上消耗了大量能量,进入海峡后强度降为台风;同时由于“鲇鱼”台风风圈较小,在冷空气的配合下,各验潮站前期只是周期性的增水,直至快登陆时登陆点附近才出现明显的增水。而与其相似的9914号台风前期也是震荡性增水,但是9914号风圈较大,所以在台风靠近时的9日凌晨,崇武、厦门站的增水就开始迅速增大(见图5)。4.2.2登陆时增水地区范围小

图29914和1013号台风的登陆位置图

图3福建南部沿海验潮站位置图

9914

1013

25°N

24°

24.5°

浮头湾

117.5°118°118.5°119°E

泉州市

漳州市

厦门市

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海洋预报30卷

图41013号“鲇鱼”各验潮站的增水曲线

图59914号台风各验潮站的增水曲线

图6“鲇鱼”台风影响期间崇武站的风速风向和增水值

200

150

50

0-50

东山

厦门崇武平潭梅花白岩潭

21日12日

22日

12日

23日

12日

增水/c m

-100

100

150

-50100

50

增水/c m

7日12时8日12时9日12时

1007550250-25-50

18Z 210CT 2010

00Z 220CT

06Z 12Z 18Z

00Z 06Z 12Z 18Z

230CT

东山厦门崇武平潭三沙旧镇

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朱本璐:1013号台风“鲇鱼”风暴潮特点分析3期

1013号“鲇鱼”台风在登陆时,东山、厦门、崇武验潮站增水都很小甚至出现负增水。这与台风登陆的位置和验潮站的位置有关。开始台风外围与冷空气配合,崇武站的风速为12—16m/s(见图6),偏北风,而由于登陆点在漳州漳浦县,距离崇武站较远,并且“鲇鱼”台风的大风圈较小,当台风登陆前后,崇武站的风速下降到8m/s左右,风向也逐渐转为偏南风,崇武站的增水值也随之明显减小;而厦门站在鼓浪屿岛的西南方,通常都是正面影响厦门的台风才会引起厦门验潮站较大的增水,如9914, 7315号台风;东山验潮站由于位于东山岛的东北部,东北风利于其增水,当台风移动到其北面,风向转为偏西偏南后,增水就减小后期甚至出现减水。9914号台风的最大增水是在登陆点厦门121cm,并且由于其风圈较大,邻近的崇武海区也有接近90cm的增水,其余沿海地区增水都不大(见图5)。

4.2.3登陆点附近增水激增

通常情况下,若台风10级大风范围较小,台风大风区主要位于海峡南部时,台风后部的偏南风将会使得大量海水从海峡南部进入海峡,海峡北部为较小的东北、偏东风,使小部分海水从海峡北部进入海峡,由于海峡北窄南宽,使海水在海峡中堆积,海峡西岸的最大增水较大[5]。福建东南沿海的主要港口都为东南朝向,东北风不利于港口增水,随着台风靠近,转为偏南风,有利于登陆点附近海区的增水[6]。

“鲇鱼”台风北上,中心正好进入浮头湾,而旧镇验潮站正好位于浮头湾湾顶的位置。登陆前,受浮头湾地形影响,偏东偏北风不利于增水,台风登陆后转偏南西南风有利于增水,所以,旧镇站能较好的反应本次台风引起的湾内的增水情况。“鲇鱼”登陆后旧镇验潮站的潮位在几小时内突增猛涨,增水峰区时间范围小,6h内增水从9—166cm。这是由于台风登陆后一直在漳浦附近徘徊,到23日18时还有10级风,偏南风引起的风暴潮,再加上降水的影响,使得旧镇站的潮位迅速升高。

9914号台风引起的增水持续时间稍长,例如厦门站从10月9日02时—13时,11h内增水维持在50—121cm范围内。

4.2.4最大增水时间

“鲇鱼”台风的最大增水峰值出现在登陆后5h,

图7数值模拟的路径图图8旧镇站的模拟增水

台风编号1013 9914

起报时间

22日20时

8日14时

站名

旧镇

厦门

模拟过程极值

112cm

144cm

实测过程极值

166cm

121cm

表21013号台风和9914号台风数值模拟与实测增水极值对比

120

100

60

20

/

c

m

80

40

-20

-40

集合

14200208142002081420时间

55

海洋预报30卷

即23日18时。

但是9914号台风最大增水除东山站出现在8日17时台风中心据测点最近处,厦门出现在登陆时9日10时外,其余各站均出现在9日台风临近登陆的5—6时。4.2.5

增水峰与天文潮的叠加

1013号“鲇鱼”台风福建沿海各站的增水峰值

都叠加在天文低潮上,所以只是出现接近或略超过当地警戒潮位的高潮位。

而9914号台风,厦门至崇武海域,台风增水激增期出现在高潮阶段,使得台风过程的最大增水叠加在天文高潮上,造成潮位相当偏高,其中厦门站9日11时41分实测最高潮位达732cm ,成为近百年来历史记录第四的高潮位;崇武站9日11时30分的高潮位达810cm ,超警戒60cm 。

5数值模拟结果分析

利用国家海洋预报中心开发的台风风暴潮集合数值预报模式分别对1013号台风和9914号台风进行数值模拟。一共计算了中、慢、快、左、右五条路径(见图7),其中中间红色的路径采用台风的实际路径。数值模式的模拟结果见表2.

按照台风实际路径进行后报检验,得到的结果是:对于1013号台风,模拟的旧镇站出现了112cm 的增水,出现时间也是在登陆后,16时左右(见图8),与实况是基本吻合的。实况旧镇的最大增水出现在18时,166cm 的增水;对于9914号台风,模拟

的厦门站出现了144cm 的增水,出现时间在9日10时(见图9),最大增水出现时间与实况一致。

从模拟结果来看,该数值模式对于增水极值和极值出现时间的模拟还是比较接近实际情况的。而且,在业务化应用时,该模式还给出了在台风预报路径本身存在误差的情况下,考虑另外4种保守路径所造成的风暴潮增水过程,减小了风暴潮预报过程中漏报的可能性。

总的来说,虽然模式模拟的增水值与实况相比还有一些偏差,但是该模式还是能较好的反映出局地地形特别是海湾内的风暴增水情况的,可以作为预报时的参考。

6小结

(1)进行历史台风相似分析时,除了台风本身路径、强度、移速等参数之外,还要注意分析台风的季节时间,天气形势,登陆地点,这些都会造成台风增水的明显不同;

(2)有冷空气配合的条件下,前期增水有时也会很大。若与高潮位叠加,也有可能造成潮灾,不容忽视。台风登陆后,受地形和降水影响,有时增水会持续增大几小时,而且风圈小的台风,往往在登陆后,登陆地附近增水猛涨,并不一定是登陆时或登陆前增水最大。所以不能因为登陆前增水较小,而掉以轻心;

(3)风暴潮预警报要具体化,为防灾减灾服务。以前发布风暴潮预警报主要是针对沿海验潮站进行预报,但是沿海海堤和低洼地带,特别是海湾湾顶的增水会很大,这也是特别容易受灾的地区。发布风暴潮预警报时要重点考虑;

(4)台风风暴潮的预报要关注局地地形的差异,了解验潮站的位置特征。台风登陆的位置有较小的差别可能也会造成增水很大的差异。参考文献:

[1]

王培涛,于福江,刘秋兴,等.福建沿海精细化台风风暴潮集合数值预报技术研究及应用[J].海洋预报,2010,27(5):7-15.

[2]侯京明,于福江,原野,等.影响我国的重大台风风暴潮时空分布[J].

海洋通报,2011,30(5):535-539.[3]段朝霞,苏百兴.1013号超强台风“鲇鱼”北折路径分析[J].海洋预报,2011,28(5):22-24.

[4]

何秀恋,蔡英群,朱昌贵,等.1013号“鲇鱼”台风在低温区登陆

图9

厦门站的模拟增水

200150500风暴潮/c m

10014

20020814

2002

081420-50-10014

时间/h

中慢快左右集合

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朱本璐:1013号台风“鲇鱼”风暴潮特点分析3期Characteristics analysis of storm surge by 1013"MEGI"typhoon

ZHU Ben-lu

(The Marine Forecast Station of Fujian Province ,Fujian Province ,Fuzhou 350003China)

Abstract :No.1013super typhoon "MEGI"landed in Zhangpu County of Fujian province.It landed on 16th September in the lunar calendar when a catastrophic storm surge coincided with perigean spring tide in the south-ern coastal area of Fujian.We analyzes the storm surge process that caused by "MEGI"from the typhoon path characteristics,disasters,weather situation,comparing with a history similar typhoon (9914),numerical simula-tion of typhoon ,and so on.The results show that:comparing the similarity with history typhoon,we should not only pay attention to the path,strength,moving speed and other parameters of typhoon itself,but also season,weather situation and landing sites,which cause difference of typhoon storm surge significantly.After the land-ing of typhoon,terrain and precipitation sometimes increase storm surge continuously for several hours.Key words :storm surge;similar typhoon;topography

的成因分析[J].海洋预报,2011,28(5):25-30.[5]

张文舟,胡建宇,商少平,等.福建沿海风暴潮特征的分析[J].海洋通报,2004,23(3):12-19.

[6]李夏火,陈美娜,蓝虹,等.9914号台风风暴潮、巨浪特点分析及其预报[J].海洋预报,2000,17(2):25-33.

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