山竹影响期间深圳的大风特征分析

山竹影响期间深圳的大风特征分析

台风灾害中，台风大风造成的灾害仅次于台风降雨。1822号台风“山竹”(超强台风级)是2018年登陆我国最强的台风,具有“大风持续时间长、风雨范围广、影响程度重”等特点,为了最大限度减少因台风天气造成的损失,对于此类台风造成的异常偏强大风过程的分析和研究很有必要。因此,本研究利用广东自动气象站、深圳梯度塔、气象卫星等的资料,从台风“山竹”强度、移动路径、移动速度和环流背景等,总结了超强台风“山竹”影响深圳期间伴随的大风所呈现的规律,以期对今后的台风预报预警提供供参考。1超台风强台风的影响2018年9月7日20:00(北京时,下同),位于西北太平洋的热带低压发展为2018年第22号热带风暴“山竹”,此后向偏西方向移动,强度不断增强(图1)。9日08:00加强为台风,10日20:00加强为强台风,11日08:00进一步加强为超强台风级(16级),20:00中心附近最大风力达到65m/s(17级),此强度持续了78h,15日02:00“山竹”以超强台风级别(17级)在菲律宾北部的吕宋岛登陆,15日09:00进入南海之后向西偏北方向移动,中心强度减弱为15级,后强度维持,逐渐靠近华南沿海,16日17:00“山竹”以强台风级在广东江门台山海宴镇登陆,登陆时中心附近最大风力15级,17日14:00在广西境内减弱为热带低压后消亡。2“”2.1沿海和高架点“山竹”影响期间,深圳普遍出现了13～15级阵风(图略)。按照从有2个站点同时出现12级阵风开始到全市没有站点出现12级阵风为止的原则统计,沿海和高地站点12级及以上阵风持续了13h(沿海站点:与海岸线水平直线距离<1km;高地站点:海拔高度≥100m),陆地12级以上阵风持续了8h(陆地站点:除沿海站点外海拔高度<100m);沿海和高地10级及以上阵风持续时间25h,陆地持续了6h,大风持续时间历史罕见(图2)。过程最大阵风高达52.7m/s(16级,内伶仃岛)。2.2阵风时间序列深圳梯度塔位于深圳市宝安区石岩街道铁岗水库内,距离珠江口约10km,梯度塔高356m,共设有35个观测平台,每个平台均安装自动气象站,观测要素包括风速、风向、温度、湿度、气压、能见度等。本研究选取10、100、200、350m4个平台观测数据进行分析。从风速时间序列图(图3)可知,“山竹”靠近及影响深圳期间,从10到350m的风速变化趋势基本一致,风速随高度增大。随着台风的逐渐靠近,4层的风速逐渐增大,16日15:00前后,台风中心离梯度塔最近距离约120km时风速最大,350m高度记录到53.3m/s的最大阵风。另外,风速增大阶段(以350m高度风速变化为例),16日01:48前后出现8级阵风,到中午15:00前后达到最大15级阵风,用时约790min。15:00后风速开始减小,到17日13:00前后减小到8级以下,历时1320min。可见,起风阶段风速增大速率大于减弱阶段风速减小速率。从“山竹”离梯度塔不同距离时350m高度最大风速的变化特征时间序列(图略)可以看到,随着“山竹”离深圳越来越近,350m高度上小时瞬时极大风速也逐渐增大,而随着“山竹”的远离,风速也逐渐减小。2.3过程阵风分析近10年共有14个台风在珠江口及其附近100km范围内登陆,给出了近10年严重影响深圳的4个台风的对比(表略)。本研究定义“严重影响”的判定条件为(以下4个条件达到一种即可):1)平均风力≥8级(17.2m/s)或阵风≥10级(24.5m/s);2)平均风力≥6级(10.8m/s)且日雨量≥80mm;3)平均风力≥5级(8.0m/s)且日雨量≥100mm;4)过程总雨量≥250mm。统计可知,过程最大平均风速“山竹”为40.8m/s、0906号台风“莫拉菲”为31.5m/s、1713号台风“天鸽”为28.8m/s、1604号台风“妮妲”为28.5m/s;过程12级以上最大阵风站数“山竹”高达73个,“莫拉菲”为20个,而“妮妲”和“天鸽”仅各有3个站点的过程最大阵风达到了12级;8级及以上、10级及以上最大阵风站数“山竹”均远远高于另外3个台风。小时极大风达到8级或以上累计时长“山竹”达到26h,持续时间分别是“妮妲”的3倍多、“莫拉菲”和“天鸽”的4倍。为进一步分析该次过程大风对深圳的影响程度,选取了广东3个最大阵风超过50m/s的珠海、江门、深圳自动站风速进行对比。可知,“山竹”影响广东期间,自动站记录的最大阵风出现在江门的圭峰山顶54.6m/s,此处海拔高达407m,深圳内伶仃岛录得的最大阵风为52.7m/s,海拔仅为65m;从10级及以上阵风持续时间上看,深圳内伶仃岛持续了16h,圭峰山顶和珠海桂山岛分别持续11和13h。另外,10级以上阵风占三地自动站总站数的比例,深圳为87.6%,高于江门的71.4%和珠海的86.1%。33.1台风的生成背景已有研究表明,给广东带来严重大风影响的台风大多数生成于120°E以东的西北太平洋洋面上3.2南北方环流控制精度从地面气压场可以看出(图略),“山竹”影响期间,我国中高纬度地区为冷性高压控制,华南南部地区被低压环流控制。超强台风“山竹”逐渐靠近珠江口时,中高纬度的冷高压也在东移南压,增大了广东地区的气压梯度,利于大风的出现。中高纬冷高压也是造成灾害性大风的原因之一。3.3台风移动速度研究表明,在珠江口及附近登陆的台风给该地区带来大风影响台风带来的大风还与台风移动速度有关,一般移动速度越快,越有利于出现大风4级盐政策1)超强台风“山竹”给深圳带来历史罕见的灾害性大风,全市普遍