不同路径台风影响下莆田内陆大风的特征分析

黄书捷 林 楠 卢冰冰

(1.福建省莆田市涵江区气象局，福建 莆田 351100；2.福建省莆田市秀屿区气象局，福建 莆田 351100)

热带气旋是发生在热带洋面上的、急速地作逆时针旋转的、暖中心结构的、强烈的气旋性涡旋，常伴有狂风、暴雨、巨浪和暴潮，而且活动范围很大，常常从低纬度地区向中纬度地区移动，有着强大的破坏力，对人类生活产生巨大的影响。

在台风所带来的所有灾害之中，尤以风灾为甚[1]，诸如船只的翻沉、房倒屋塌等建筑物的毁坏，台风浪、台风潮等灾害均直接取决于台风的大风。掌握台风所引起的大风特征，对于台风的防御有十分重要的意义，许多学者[2-5]对全国的台风气候大风特征进行了分析，得出了很有意义的结论。高珊等[6]分析了闽东沿海不同地域极大风分布特征，指出登陆台湾再次登陆福建及过台湾岛北部海面袭击福建的台风，影响时间长，大风强度和范围等最大；刘静等[7]分析了近30年影响福州的热带气旋，得出登陆点为正面登陆福建的台风影响最大。在闽南到粤东一带沿海登陆的台风,影响主要由台风登陆后的移动路径决定。台风中心强度强，中心距离福州近，等高线密集，容易给福州带来强降水；陈胜晶等[8]通过分析1950-2009年福建登陆台风得出穿过台湾岛登陆福建台风致闽东发生大暴雨频率最高且量级大。台风强度与暴雨中心雨量关系总体呈登陆时风速越大,最大暴雨中心降雨量越大的趋势,但两者关系不密切。以上台风大风的研究主要关注沿海地区，对沿海偏内陆小范围的台风大风的研究较少涉及，缺乏区域自动站数据是其中的原因之一。2008年起，福建省大部分地区区域自动站布设密度至乡镇一级，此后10年内陆地区的台风大风观测事实表明，内陆大风的量级及灾害并不逊色于沿海，比如2015年13号台风“苏迪罗”全省极大风速出现在偏内陆的涵江城区(53m/s)，涵江区萩芦镇、大洋乡等山区乡镇极大风速也达到了11级以上，造成严重灾害。高密度的区域自动站资料为内陆大风的研究提供数据支撑，为此，本文拟通过分析2008-2016年影响莆田的台风过程内陆大风的时空特征，提供内陆台风大风的预报依据。

1 资料与方法

1.1 资料选取

参照《福建省天气预报技术手册》提出的定义，热带气旋造成的大风指瞬时风速≥17.2m/s或风力≥8级的风[9]，本文按以下标准定义莆田台风大风：福建台风过程中，莆田市乡镇自动观测站出现极大风≥17.2 m/s(8级以上)为影响莆田的台风大风，本文主要统计分析台风影响期间莆田偏内陆自动气象站出现的8级以上极大风的分布特征。

内陆站点选取(站点分布见图1)：

涵江区：赤港农场(江口镇)、萩芦镇、庄边镇、白云村(新县镇)、大洋乡、白塘镇、白沙镇、新县镇。

城厢区：常太镇、华亭镇、灵川镇、林桥村(凤凰山街道)。

荔城区：体育公园(西天尾镇)、东埔余村(新度镇)、后黄村(西天尾镇)。

图1 乡镇气象自动站点分布图

资料数据来源：(1)福建省年度气候公报；(2)莆田市2008-2016年自动气象站极大风资料。以上资料(数据)年限为2008-2016年。

1.2 研究方法

本文根据莆田市的实际情况，利用2008-2016年福建省气候影响评价及自动气象站极大风观测数据，普查 2008-2016 年间莆田台风影响期间莆田市内陆出现8级以上极大风的个案，根据台风登陆位置进行分类，总结分析每类路径台风大风分布特征。

2 影响台风月际特征

从月际分布看，影响莆田的台风全部出现在6～10月，其他月份均无台风影响莆田，以9月(12次)为最多，平均每年1.3次；其次为7月份(11次)和8月份(10次)，平均每年1.2次和1.1次；影响最少月份为6月(6次)。其中7～9月是台风影响的高发期，3个月占影响台风总数的71.8%，如图2所示。

图2 影响莆田市台风月际变化

3 影响台风源地

TC的移动路径对源地具有敏感性[10]。将台风源地分为4各区域：Ⅰ区为菲律宾以东洋面生成区，范围为5°N～20°N，122°E～140°E；Ⅱ区为关岛附近及以东洋面生成区，范围为5°N～20°N，140°E～165°E；Ⅲ区为南海生成区；Ⅳ区为琉球群岛附近的近海生成区。

造成内陆8级以上大风台风源地分布如图3所示，Ⅰ区源地生成台风最多，达19个，占影响台风总数接近一半，Ⅱ区源地生成台风一共9个，占总数的23.1%，Ⅲ区和Ⅳ区源地生成的影响台风较少，仅占影响台风总数的7.7%和5.1%。进一步对造成莆田内陆地区12级以上台风大风的9个影响台风统计分析发现，主要生成源地集中在Ⅰ区和Ⅱ区，各占4个，Ⅳ区1个。尤其值得关注的是，在Ⅱ区源地生成的台风中，造成12级内陆大风的台风占该区影响台风总数的44.4%，因此针对该区域生成的台风应该引起高度重视，密切关注其路径走向，当预报其将影响莆田区域时，要及时做好台风大风预警及灾害防范工作。

图3 影响台风生成源地分布概率图

4 不同路径台风影响下内陆大风的分布特征

台风大风对莆田的影响程度与其登陆地点、路径密切相关，同时与台风的强度有关。在2008-2016年期间引起莆田内陆大风的台风有39个，参考《福建气候》中对福建省影响台风路径的划分[11]，结合日常业务预报中的经验，通常影响台风距离越近，影响越严重，按照登陆点位置，将造成莆田内陆大风的影响台风分为6个区域(见图4),其中，a类为厦门到福州沿海(含福州、厦门)，b类为珠江口以东到厦门沿海(含珠江口)，c类为福州到福鼎沿海(含福鼎)，d类为近海转向台风，e类为珠江口以西，f类为福鼎以北浙江沿海。

图4 莆田内陆大风的影响台风区域划分

根据分类所属，影响台风导致莆田内陆自动站出现极大风≥8级的有39个，其中a类13个、b类8个、c类2个、d类10个、e类3个、f类3个。

为了分析台风大风对莆田内陆地区的影响程度，将台风造成的内陆大风分为三个等级，其中，一般影响(H1)为“出现8～9级大风”；较重影响(H2)为“出现10～11级大风”；严重影响(H3)为“出现12级或12级以上大风”。

根据以上分类，对2008-2016年对莆田内陆地区造成大风影响的39次台风统计，得出不同路径台风影响下对莆田内陆造成风力强度概况表(表1)。从表1可以看出，在所属的6中不同路径下，a类路径台风对莆田内陆造成的大风影响最严重，13个影响台风中100%会出现10级以上大风，其中出现12级以上大风频率为46.2%；b类路径台风中，出现10级以上大风和12级以上大风频率为62.5%和25%；c类路径台风一共只有2个，占所有影响台风总数比例较小，但影响程度重，出现10级以上大风和12级以上大风频率为100%和50%；d类路径台风一共有10个，出现10级以上大风频率为50%；e类路径台风一共有3个，出现10级以上大风频率为66.7%；f类路径台风一共有3个，出现10级以上大风频率为33.3%。因此，a类路径台风对莆田内陆造成的大风影响最严重，其次为b类、c类，其他路径台风影响相对较轻。

表1 不同路径影响台风对莆田内陆大风风力强度概况

4.1 a类

a类台风是在厦门到福州沿海(含福州、厦门)登陆的台风，登陆位置处于莆田附近，台风影响程度极大，从表2可以看出13个影响台风，内陆都出现了10级以上大风，有6个影响台风造成了12级以上的大风，其中201513号台风“苏迪罗”造成偏内陆城区涵江区国土分局站出现53m/s的极大风，为过程中全省最大。从台风强度和位置上看，a类台风，大多数都穿过台湾岛再登陆福建中部。当内陆出现10级大风且对应影响台风为台风强度以上时，影响台风距离莆田的平均距离约为400km，此类影响台风中，若内陆出现12级以上大风时，10级大风维持时间长，比未出现12级大风时平均多7.2小时。从移动路径上看，登台入闽的台风，内陆大风起风时间较早，北部和南部沿海未经过台湾海峡直接登陆福建省的台风起风时间相比与登台入闽的台风起风时间相对更迟，对应的台风中心距离莆田距离也明显更近，可能是经过台湾岛的台风，在台湾海峡狭管效应影响更显著，风力普遍更强，副高呈带状，台湾中央山脉作用，导致迎风侧增压，背风侧减压，变压风增强大风。

表2 a类路径台风影响下各物理量参数对照表

4.2 b类

b类是在珠江口以东到厦门沿海(含珠江口)登陆的台风，此类台风距离莆田位置较为偏南，一共有8个影响台风，有5个台风引起10级以上极大风，如表3所示。此类台风在引起内陆10级大风时台风中心距离莆田较远，值得预报员关注，例如201013号台风“鲇鱼”引起莆田内陆出现10级大风时，台风强度为罕见的18级超强台风，台风中心距离莆田1040km。与a类台风相比，10级大风起风时，影响台风强度皆为强台风以上，大风的持续时间更久，当引起内陆12级以上极大风，从台风中心距离莆田相比较a类台风，距离更远，不容忽视。

表3 b类路径台风影响下各物理量参数对照表

4.3 c类

c类台风是在福州到福鼎沿海(含福鼎)登陆的台风，这类台风登陆点距离莆田较近，登陆点属于此类的影响台风数量较少，只有2个，但影响程度较重，其中“莫拉克”台风造成内陆出现10级极大风时间长达44小时，且局部地区出现了12级以上的极大风，对应的台风强度为台风级。出现12级大风时台风中心距离莆田大约200km。

4.4 d类

d类属于近海转向等其他路径台风，此类影响台风一共有10个，其中9个为近海转向台风，1个横穿台湾海峡，d类台风对莆田大风影响较小，出现10级大风的频率只有50%，且出现10级以上的大风时，持续时间短，影响台风级别皆达到强台风以上。未出现12级以上大风影响。

4.5 e类

e类是在珠江口以西登陆的台风，此类台风距离莆田位置较远，对莆田影响较小，9年间一共只有3个台风影响，其中两个台风出现了10级以上大风，过程持续时间较短，影响范围小，未出现12级以上大风过程。

4.6 f类

f类台风是在福鼎以北登陆的台风，这类台风登陆点距离莆田较远，9年间一共有3个台风影响，其中两次为短时8级阵风，一次8级阵风维持时间36小时，只有一个台风引起内陆出现10级以上的极大风，影响范围为局部地区,未出现12级以上大风过程。

5 结论

通过对莆田内陆造成大风的影响台风统计、分析，可以得出如下结论。

(1)影响莆田的台风，月际变化呈单峰形式，主要集中在7～9月，9月份最多，6月份最少；Ⅰ区和Ⅱ区为影响台风的主要生成源地，Ⅱ区生成的台风需要密切关注。

(2)从引起10级以上大风维持时间上看，b类台风影响时间最长、a类和c类次之，d类、e类、f类维持时间最短，在 6 类路径中d 类、f类路径台风影响情况主要取决于距莆田的距离、转向点位置、以及台风本身的强度、需要注意其在近海时的强度和路径的变化。

(3)当出现10级大风时，对应时刻的台风强度，c类、d类、e类台风强度均在台风级以上，a类、b类台风强度为热带风暴时也能引起内陆10级大风，从造成10级以上大风的影响程度上看，a类路径台风对莆田内陆造成的大风影响最严重，其次为b类、c类，其他路径台风影响相对较轻。

(4)台风大风是决策气象服务以及台风灾害的防御重点，在本文的研究中只是对给莆田内陆站点造成大风影响的台风作初步统计、分类，对每类路径台风影响时的大风分布进行了分析和归纳，对影响较大的典型个例进行了举例说明。台风大风的影响因素较多，地面气压场的形势配置、冷空气活动的影响以及周围环境场与台风本身强度等的关系密切相关，需要深入研究。