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台风温比亚(1818)降水及环境场极端性分析

杨舒楠 端义宏

杨舒楠, 端义宏. 台风温比亚(1818)降水及环境场极端性分析. 应用气象学报, 2020, 31(3): 290-302. DOI: 10.11898/1001-7313.20200304..
引用本文: 杨舒楠, 端义宏. 台风温比亚(1818)降水及环境场极端性分析. 应用气象学报, 2020, 31(3): 290-302. DOI: 10.11898/1001-7313.20200304.
Yang Shunan, Duan Yihong. Extremity analysis on the precipitation and environmental field of typhoon Rumbia in 2018. J Appl Meteor Sci, 2020, 31(3): 290-302. DOI:  10.11898/1001-7313.20200304.
Citation: Yang Shunan, Duan Yihong. Extremity analysis on the precipitation and environmental field of typhoon Rumbia in 2018. J Appl Meteor Sci, 2020, 31(3): 290-302. DOI:  10.11898/1001-7313.20200304.

台风温比亚(1818)降水及环境场极端性分析

DOI: 10.11898/1001-7313.20200304
资助项目: 

国家重点基础研究发展计划项目 2015CB452805

详细信息
    通信作者:

    端义宏, duanyh@cma.gov.cn

Extremity Analysis on the Precipitation and Environmental Field of Typhoon Rumbia in 2018

  • 摘要: 利用多种观测及分析资料对台风温比亚(1818)暴雨过程的降水演变、极端降水特点及环境场物理量特征等进行分析。此次台风暴雨日降水量极端性显著,降水主要分为登陆前后、深入内陆并转向以及冷空气作用和变性3个阶段,其中第2阶段为最强降水时段。受其影响,河南、山东等地多个站点的日降水量突破历史极值。温比亚(1818)最大小时降水量达127.7 mm,其中74个站点小时降水量超过80 mm,短时强降水维持时间长达14 h,高降水效率及长持续时间造成极端降水。对流层中、低层存在标准化异常小于-4倍标准差的异常低压环流,造成极端低层辐合,叠加高空急流和高压边缘的极端高空辐散,动力条件极端性显著,200 hPa辐散和850 hPa辐合均接近或远超1988—2017年日降水量排名前30(HT30)降水日的最大值。受台风东侧水汽输送影响,降水区假相当位温、整层大气可降水量和水汽通量散度无论与气候态相比,还是与HT30降水日相比,均具有显著极端性,且极端水汽维持时间长达30 h。
  • 图  1  台风温比亚(1818)降水分布

    (a)2018年8月16日08:00—21日08:00过程累积降水量(黄色线条为2018年8月15日14:00—8月20日23:00台风路径),(b)2018年8月18—20日日降水量突破极值站点分布及降水量(单位:mm,不含自动气象站)

    Fig. 1  Precipitation distribution of Typhoon Rumbia in 2018

    (a)process accumulated precipitation from 0800 BT 16 Aug to 0800 BT 21 Aug in 2018(typhoon track from 1400 BT 15 Aug to 2300 BT 20 Aug 2018 is shown by the yellow line), (b)distribution of extreme precipitation stations and daily precipitation (unit:mm) from 18 Aug to 20 Aug in 2018 (not including automatic weather stations)

    图  2  台风温比亚(1818)24 h累积降水量(填色)及台风路径(黄色线条)

    (a)8月16日08:00—17日08:00,(b)17日08:00— 18日08:00,(c)18日08:00—19日08:00,
    (d)19日08:00—20日08:00,(e)20日08:00—21日08:00

    Fig. 2  24 h accumulated precipitation(the shaded) and track (the yellow line) of Typhoon Rumbia in 2018

    (a)0800 BT 16 Aug to 0800 BT 17 Aug, (b)0800 BT 17 Aug to 0800 BT 18 Aug, (c)0800 BT 18 Aug to 0800 BT 19 Aug, (d)0800 BT 19 Aug to 0800 BT 20 Aug, (e)0800 BT 20 Aug to 0800 BT 21 Aug

    图  3  台风温比亚(1818)小时降水量特征

    (a)最大小时降水量空间分布,(b)短时强降水(R1h≥20 mm)持续时间,(c)不同量级小时降水量站点数量直方图,(d)不同量级小时降水量的最大持续时间(直方图)及相应站点数(黑线)

    Fig. 3  Characteristics of hourly precipitation of Typhoon Rumbia in 2018

    (a)the distribution of maximum hourly precipitation, (b)the duration time of hourly precipitation no less than 20 mm, (c)station numbers of different maximum hourly precipitation, (d)duration time(the histogram) its station numbers(the black line) of different hourly precipitation

    图  4  ECMWF模式预报(2018年8月17日20:00起报)与观测对比

    (a)17日20:00—19日20:00台风路径,
    (b)17日20:00—19日20:00台风海平面最低气压

    Fig. 4  Observation and ECMWF forecast of typhoon from 2000 BT 17 Aug to 2000 BT 19 Aug in 2018(initialed at 2000 BT 17 Aug 2018)

    (a)track of typhoon, (b)minimum sea-level pressure of typhoon

    图  5  ECMWF模式2018年8月17日20:00起报的风场及湿度场预报检验

    (a)模式预报18日08:00风场沿34.43°N纬向垂直剖面,(b)17日20:00—19日08:00整层大气可降水量预报检验

    Fig. 5  Wind and humidity forecast of ECMWF initialed at 2000 BT 17 Aug 2018

    (a)the predicted wind field along 34.43°N at 0800 BT 18 Aug 2018, (b)verification of atmospheric precipitable water forecast from 2000 BT 17 Aug to 0800 BT 19 Aug in 2018

    图  6  2018年8月18日20:00位势高度(等值线,单位:dagpm)及其标准化异常(填色)

    (a)200 hPa,(b)850 hPa(黄色方框为图 7中台风路径的统计区域)

    Fig. 6  Geopotential height(the contour, unit:dagpm) and standardized anomaly(the shaded) at 2000 BT 18 Aug 2018

    (a)200 hPa, (b)850 hPa(the yellow frame denotes the statistical area of typhoon track in Fig. 7)

    图  7  1949—2018年在31.2~36.8°N,111.7~118.3°E区域(图 6b黄色方框)的台风海平面最低气压及影响时间(★为温比亚)

    Fig. 7  Features of typhoon passing through the area of 31.2-36.8°N, 111.7-118.3°E (the yellow frame in Fig. 6b) from 1949 to 2018(★ is Typhoon Rumbia in 2018)

    图  8  台风温比亚(1818)影响下的位势高度(蓝色实线,单位:dagpm)、风场(风羽)和散度(红色虚线,单位:10-6 s-1)

    (a)200 hPa,2018年8月18日20:00,(b)200 hPa,2018年8月19日20:00,(c)850 hPa,2018年8月18日20:00,(d)850 hPa,2018年8月19日20:00

    Fig. 8  Geopotential height(the blue solid line, unit:dagpm), wind(the wind barb) and divergence(the red dashed line, unit:10-6 s-1) of Typhoon Rumbia in 2018

    (a)200 hPa, 2000 BT 18 Aug 2018, (b)200 hPa, 2000 BT 19 Aug 2018, (c)850 hPa, 2000 BT 18 Aug 2018, (d)850 hPa, 2000 BT 19 Aug 2018

    图  9  商丘、嘉祥和广饶站台风温比亚(1818)强降水过程(虚线)与1988—2017年前30降水日(柱状)的物理量对比

    Fig. 9  Comparison of physical parameters of Typhoon Rumbia in 2018(the dashed line) and top 30 precipitation days(the column) from 1988 to 2017 at Shangqiu, Jiaxiang and Guangrao

    图  10  台风温比亚(1818)850 hPa风场(风羽),水汽通量(填色)和水汽通量散度(红线,单位:10-9 g·cm-2·hPa-1·s-1)

    (a)8月18日20:00, (b)8月19日20:00

    Fig. 10  850 hPa wind(wind barb), water vapor flux(the shaded) and water vapor flux divergence (the red line, unit:10-9 g·cm-2·hPa-1·s-1) of Typhoon Rumbia in 2018

    (a)2000 BT 18 Aug, (b)2000 BT 19 Aug

    图  11  台风温比亚(1818)850 hPa水汽通量散度标准化异常(填色)

    (绿线内分别为8月18日08:00—19日08:00和8月19日08:00—20日08:00 24 h累积降水量不低于50 mm区域)
    (a)8月18日20:00, (b)8月19日20:00

    Fig. 11  Standardized anomaly of water vapor flux divergence(the shaded) of Typhoon Rumbia in 2018

    (the area circled by green line denotes 24 h accumulated precipitation no less than 50 mm from 0800 BT 18 Aug to 0800 BT 19 Aug and from 0800 BT 19 Aug to 0800 BT 20 Aug in 2018)
    (a)2000 BT 18 Aug, (b)2000 BT 19 Aug

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-04
  • 修回日期:  2019-12-17
  • 刊出日期:  2020-05-31

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