登陆强台风“凤凰”暴雨成因分析

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°6 h再分析资料、NCEP/NCAR地表潜热通量一日4次再分析资料以及TBB资料等,对2008年第8号强台风"凤凰"登陆引起的暴雨进行了深入的机理分析。结果表明,充沛的水汽以及层结不稳定为暴雨的发生提供了有利的水汽和热力条件;高层有明显的辐散,低层有明显的辐合,且从低层到高层伴随着很强的垂直上升运动,为暴雨的发生提供了有利的动力条件;螺旋度的大值中心的演变基本反映了台风中心的移动方向,而强降水一般发生在正螺旋大值中心的右侧,且梯度大的一侧比梯度小的一侧降水强度更大;非地转湿Q矢量辐合中心对应未来12 h强降水的发生区,对判断台风在陆上的运动、维持也有一定的意义;地表潜热通量在此次暴雨过程的各个时段均为正值,其向上输送和强弱变化对台风强度的维持有一定的指示意义。

台风“凤凰”初始扰动生成过程及其结构演变特征分析

热带气旋的生成是一个由初始扰动转变成为暖心结构低压的过程,但已有的经典理论对初始流场的配置及初始扰动的触发都没有详细的描述。利用FY-2C的TBB资料和日本再分析资料,以2008年8号台风"凤凰"为例,跟踪其流场和涡度场演变,追溯该热带气旋从初始扰动生成到转为有暖心结构的热带低压的过程。分析结果显示,初始扰动在水平风垂直切变较强的鞍形场中触发。随着高层环流调整,水平风垂直切变迅速减弱,高空冷涡外围暖区云系为初始扰动的发展提供了有利动力和热力条件。在其发展为热带低压的过程中,结构上出现正涡度从对流层中层向低层加强并有中心下降的特点,低层涡度的快速增加主要受气压梯度增强导致的辐合增强的影响。由个例分析结果可以看到,高空冷涡和副热带高压对热带初始扰动的生成以及发展和结构演变都起到重要的作用。

“凤凰”台风的数值检验及新资料的应用研究

基于淮河流域中尺度观测与应用试验基地的2种主要业务运行模式GRAPES、AREMS,对发生在2008年7月30～8月2日的＂凤凰＂台风外围云系造成的暴雨、大暴雨强降水进行了模式预报效果检验,同时针对L波段探空雷达,分析了探空垂直分布结构。结果表明：从逐日24 h降水预报情况来看,AREMS模式预报效果要明显好于GRAPES模式,不仅表现在AREMS模式预报降水接近实况降水,而且表现在AREMS模式能够预报出大雨、暴雨等较强降水级别,说明AREMS模式在降水预报方面具有优越性。从每隔12 h的AREMS模式预报效果可知,以7月30日8：00作为预报起点的降水预报,其效果好于以8月2日8：00作为预报起点的降水预报,说明AREMS模式的预报效果具有相对的波动性。分析南京站逐日8：002、0：00的L波段探空雷达数据发现,暴雨、特大暴雨过程的探空数据绝大多数呈现为随高度的增加温度降低的现象,使得大气呈现不稳定状况;但是个别时次出现逆温层,由于逆温层浅薄,不至于影响到大气的不稳定总体态势。

2008年台风“凤凰”的移动过程及对江苏降水的影响

分析了2008年08号台风"凤凰"的移动过程及其对江苏降水的影响。由其移动路径和移动过程中副热带高压的变化,以及影响江苏降水环流形势的演变可以发现,"凤凰"的移动路径主要受强大而稳定的副热带高压引导;西南季风和副热带高压南侧的东南风为台风降水输送了丰富的水汽,给江苏地区强降水提供了有利的环境场;冷空气的侵入也是台风"凤凰"登陆后造成江苏持续性降水的主要原因之一,但同时冷空气的入侵也破坏了台风的暖心结构,加快了台风的消亡。

台风凤凰对江苏农业的影响

介绍了台风凤凰的概况和受"凤凰"影响时江苏的天气概况,分析了"凤凰"对江苏农业的影响,并把"凤凰"与江苏省所遭受的其他台风相比较,以期为灾后江苏农业生产提供指导。

“凤凰”台风模拟对陆面方案敏感性的分析

为研究台风模拟对不同陆面过程方案的敏感性,本文以0808号登陆台风"凤凰"为例,采用中尺度数值模式WRFv3及NCEP同化资料,进行了48h的数值研究。结果表明,每一陆面方案与大气模式耦合模拟时台风中心位置及台风最大风速都呈现出该耦合系统独特的模拟特征,如与观测台风中心位置相比,NOAH方案模拟移动路径平均偏差最小,PX模拟偏差最大,NOAH-PX两方案差异可达NOAH方案模拟移动路径平均偏差的40%,可见台风模拟可因陆面方案的不同而呈现系统性的差异,且台风模拟对陆面方案的选择是敏感的;不同陆面方案通过模拟地表通量的差异导致温压场差异,并进一步影响模拟台风路径及台风强度。这些结果都表明了在台风的模式预报中,选择适当陆面方案的重要性。

江宁0808号台风暴雨天气特征分析

采用天气学和物理量特征分析方法,对台风"凤凰"给江宁带来的台风暴雨天气进行综合分析。结果表明:过程前期副高与"凤凰"之间强烈的偏南气流带来了充沛的水汽,后期东移南下的小股冷空气与台风残余势力相结合,在长江中下游地区形成了一个冷槽;强的水汽辐合和低空急流的出现是该暴雨形成的水汽和动力条件。

长江口海域波浪场模拟研究

采用MIKE21 SW波浪谱模型对长江口海域在凤凰台风期间的波浪场进行了模拟计算,考虑了水位和流速的影响,模拟结果和实测吻合较好,能够反映长江口海域的波浪分布。结果显示出水位对波高的影响是比较明显的,高水位条件下深水航道两侧和坝田区波高达到1 m以上,为泥沙的再悬浮提供了动力。

台风“凤凰(Fung-wong)”对泉州湾重金属分布的影响

利用等离子质谱仪(ICP-MS)测定了台风"凤凰(Fung-wong)"登陆后泉州湾6个13h连续站悬浮颗粒物及1个13h连续站(Q4站)表层沉积物的样品中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd等元素的含量.表层沉积物中其平均含量分别为60.4、50.3、26.5、101.7、3.36、40.0和0.180μg/g;悬浮颗粒物中其平均含量分别在1.108～7.408、0.476～3.394、0.809～5.046、3.190～19.337、0.087～0.595、2.621～10.073μg/L和4.160～50.828ng/L之间,从内湾向外湾逐渐降低.与平静海况下相同站位和潮时中相同元素含量及分布进行对比,结果显示台风过境后在1个潮周期内的样品中重金属含量和分布特征较正常海况下均有显著变化:Q4站表层沉积物中除Ni元素显著增加外,其他元素含量明显降低,分布特征与正常海况下类似,但变化幅度增加;悬浮颗粒物中重金属含量增加,其分布特征与正常海况下的有显著差异,因地理位置而异.台风期间的强动力过程导致的重金属"二次污染",以及伴随的强降雨增加了入海物质量及其扩散范围是影响重金属含量和分布的直接原因.本研究结果将为泉州湾重金属污染的准确评价和科学治理提供依据,为评估台风对重金属污染的综合影响提供直接佐证.