广东水旱风灾害 第四章台风灾害
目 录: -Z%QL,`7i一、台风概述
二、登陆广东台风的源地、移动路径和分布
三、台风的大风、暴雨及其在南海引起的风浪、涌浪
四、台风灾害
五、防台减灾对策
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第四章 台风灾害 si*X3J2E"z
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一、台风概述 S h(PRy$ke9c#^A
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台风是在热带海洋上生成,绕着自已的中心强烈旋转,同时又向前移动的空气涡旋,通常又叫热带气旋。它在北半球作反时针旋转,在南半球作顺时针旋转。它们在世界各地的称呼是不同的。在西太平洋和南海称为“台风”(Typhoon),在大西洋和东太平洋称为“飓风”(Hurricane),在菲律宾称为“碧瑶风”(Baguio),在印度洋和孟加拉称为“旋风”(Cyclone),澳大利亚称为“威利、威利”(WillyWilly)。为了同国际接轨,我国自1989年1月1日起将台风改称为热带气旋。热带气旋分级标准及其名称一律采用国际标准。具体划分如下: ;nc@,MRR0dM W0F
热带低压(TD-Tropicaldepression) (Hy4_:m.c*~E FhK^
中心附近最大风力6-7级; 6KFW2a+Y:R
热带风暴(TS-Tropicalstorm)
中心附近最大风力8-9级; &F6z&q,d:phJ
强热带风暴(STS-Severetropicalstorm)
中心附近最大风力10-11级; 6Q&a;g6jN#AQ A%xI
台风(或称飓风)(TY-Typhoon,Hurricane) vLc%s9J
中心附近最大风力≥12级。 'm+O+Dn&} xj,Y
[b] (已经过时,大家看过就算了)[/b]
为叙述方便,在无特殊说明的情况下本书一律将其统称为“台风”。
本书统计的台风,其中心附近最大风力一律≥6级。
(一)台风结构
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台风的范围很大,它的直径常从几百km到上千km,垂直厚度为十余km,垂直与水平范围之比约1:50。 A xwH%GN
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台风在水平方向上一般可分为台风外围、台风本体和台风中心三部分。台风外围是螺旋云带,直径通常为400-600km,有时可达800-1000km;台风本体是涡旋区,也叫云墙区,它由一些高大的对流云组成,其直径一般为200km,有时可达400km;台风中心是台风眼区,其直径一般为10-60km,大的超过100km,小的不到10km,绝大多数呈圆形,也有椭圆形或不规则的。 3M Sz$}1^,A
台风在垂直方向上分为流入层、中间层和流出层三部分。从海面到3km高度为流入层,3-8km高度左右为 中间层,从8km高度左右到台风顶是流出层。在流入层,四周的空气作反时针(在北半球)方向向内流入,愈近中心风速愈大,把大量水汽自台风外输入台风内部;中间层气流主要是围绕中心运动,底层流入现象到达云墙区基本停止,尔后气流环绕眼壁作螺旋式上升运动;中间层上升气流到达流出层时便向外扩散,流出的空气一部分与四周空气混合后下沉到底层,一部分在眼区下沉,组成了台风的垂直环流区。台风气温愈到中心愈高,气压愈到中心愈低(图4-1、4-2)。
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台风经过某地时,气压急剧下降,风向有明显的顺时针(南半球)或反时针旋转(北半球)。
另外,由于台风前进方向右侧多与副热带高压相邻,等压线密集,气压梯度大;同时多数台风从低纬度移向高纬度,台风右半圆内,风向与台风整体移动的方向基本一致,因此,通常在台风右半圆内风大浪高,而左半圆风力较弱浪较低。所以,台风前进方向的右半圆又称“危险半圆”,而左半圆又称“可航半圆”。 /QOs/P_]!W]1N
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(二)台风的形成 %^;h)P/Qqzf!`']
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从台风结构看到,如此巨大的宠然大物,其产生必须具备特有的条件。一是要有广阔的高温、高湿的大气。热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温,台风只能形成于海温高于26-27℃的暖洋面上,而且在60m深度内的海水水温都要高于26-27℃;二是要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐合,才能维持足够的上升气流,低层扰动才能不断加强;三是垂直方向风速不能相差太大,上下层空气相对运动很小,才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中,形成并加强台风暖中心结构;四是要有足够大的地转偏向力(科氏力)作用,地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近于零,向南北两极逐渐增大,台风发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。 上述几方面是台风形成的必要条件,但并不是说具备了这些条件就一定会发生台风。台风的形成过程是:在低纬度地带高温、高湿洋面的低空,有一个很弱的热带气旋性涡旋产生,在合适的环境下,因摩擦作用产生的辐合气流把低层大量暖湿空气带到涡旋内部,并产生上升和对流运动,释放潜热以加热涡旋中心上层的空气柱,形成暖心。由于涡旋中心空气柱增暖变轻,空气浮力增大,产生向上加速度,使涡旋中心地面气压下降,低压环流得到加强。而低压的增强,又反过来使低空暖湿空气向内辐合加强,更多的水汽向中心汇集,对流更旺盛,中心变得更暖,涡旋中心的地面气压更为下降,产生很强的气压梯度,绕中心旋转的空气速度也加大了。如此循环,直到发展为台风。台风的发展,一般可分为扰动、增暖、加深和成熟四个阶段。台风有产生也必然会消亡,当台风在热带海区生成后,移动到亚热带和温带地区,有冷空气进入台风内,则台风要减弱,甚至转变为温带气旋;或者台风在大陆登陆后,由于台风运动所依赖的能源(水汽)供应已切断及受地形摩擦等影响,逐渐消亡。 $g bpM*A^d UL
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台风的形成具有一定条件。因此,它的发源也在特定的地区。台风是热带洋面上的“特产”。在经度90-1400E及40-105°W的纬度5-10°的热带海洋特别有利于台风产生。全球每年发生80-100个台风,主要分布于以下洋区: q&OOz9A
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北太平洋菲律宾群岛以东、南海以及日本以南的海面上;
美洲的墨西哥湾和西印度群岛一带;CR3l!r6K
北印度洋孟加拉湾和阿拉伯海一带;.\R%H'UD S]
北太平洋中美洲西岸海面;?Oyy(T[
南印度洋非洲东岸的马达加斯加岛附近; h;@"A+]}
澳大利亚的东岸和西北岸海面。
影响中国的台风,大多发生在西北太平洋。这里发生的台风占全球台风的1/3,其发源地有:菲律宾以东海面,加罗林群岛附近海面和南海。 -q3^"_ nYr)Y M
(三)特殊台风 )PPry+Z P"aX_vZ
上述台风结构讲的是一般情况,但在特定条件下,可以出现一些特殊台风,如“微型”台风、“空心”台风、突发台风、双台风和复杂路径台风。有时这些特殊台风可能兼有双重性,如既是“微型”台风,又是突发台风等。 8^4^:P4nxKv M5i0A&w
1.“微型”台风 9Qb3z#oTy
“微型”台风发生源地主要在台湾东南方的海面上。它具有范围小、发展快、强度强、破坏力大等四个特点。它的雷达回波很强,而在天气图上因海上记录稀少,往往难以反映出来。气压曲线呈“漏斗”状。受副热带高压脊和台风相互作用的影响很大,有时移动很快,因而往往对其强度和移速估计不足。如1968年9月8日在湛江登陆的6811号强台风,中心附近风速极值高达70m/s,最低气压仅917hPa,范围很小,强度很强,移速先慢后快,风力极为猛烈,大风持续时间很短,带有龙卷性质,它的8级以上大风半径只有15-20km,大风只持续1hr左右。由于资料缺乏,当时对其风力预报得太小,登陆时间也预报得太迟。 5CgF2U(k&hVC"jf
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2.“空心”台风
“空心”台风多形成于南海。大陆南下的冷空气与南海热带气旋相遇,使其外围的东北风加大;或副热带高压加强西伸,使热带气旋外围东北侧的东南—偏南风加大;或西南季风爆发,使热带气旋外围的西南风加大;从而使它发展成“空心”台风。其特点是,外围风速比中心附近大,过程最大风速分布不对称,降水区分布不均匀。中心气压的漏斗状不明显,中心气压梯度较小,容易出现两个中心。8411号台风是典型的例子,其环流不对称,眼区较大,边界模糊,且偏向东侧。 N$M3~@(n6N G
由于“空心”台风范围小,强度弱,容易受周围气流操纵。当副高强时,操纵气流明显,移速就快;副高弱时移速就慢;若副高位置偏东,就停滞在南海;副高稳定西伸加强时,往往加速西移;若高原上有弱冷空气从西路南下,往往在靠近登陆时有北翘现象。 xm2[,yW6rxcT9v
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3.突发台风 q k2k)b`V&jt
突发台风在每年6-9月都可产生,其中8-9月最多。生成源地主要在南海北部。由于处于近海,水汽供应不足和地形影响,其强度多只能达到热带风暴等级,中心附近最大风速20-30m/s,中心气压980-990hPa。登陆点主要在海南岛东部沿海,其次是粤西和桂南沿海。移动路径以复杂路径居多,以反抛物线型为主,其次是向西北或偏北方向移动。 此类台风因发生较快,生命史很短,约1天或1天以内,风雨灾害来得快和突然。如8609号台风,7月20日14时在海南省文昌县附近海面形成,当天22时在广东徐闻县登陆。1985年8月26日在北部湾北部形成的台风(当时未编号),因发展迅速和很快登陆,给雷州半岛和广西南部造成较大的风、雨灾害。因此在部署防台工作时要突出一个“快”字,既要果断,又要细致、不要麻痹大意。
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4.双台风 (藤原效应)
双台风是指两个台风进入一定的范围后有明显的相互作用,即产生打转和互旋。一般相距7-15个纬距时,两个台风互相旋转,而且大多数作逆时针旋转。两者之间小于6个纬距时,可能相互吸引合并。双台风相距15个纬距以上相互影响较少,19个纬距以上时一般不会有影响。双台风相互作用的形式有:
(1)打转
西台风一般打转时间为24-42hr,打转面积<2个平方纬距。有时打转时间为48-66hr,打转面积>2个平方纬距。
(2)互旋
东台风向偏西,而西台风向偏东,围绕台风中心连结线作气旋式移动。 \z}.vS:^R%T
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(3)相对互旋
两台风都是呈气旋性移动,并且一般东台风移速比西台风快,最后两个台风趋于合并,有时双台风相互旋转,中间被外力破坏。
1985年的8515和8516号台风是一对典型的双台风。8516号台风三进两出南海,盘旋22天,路径曲折多变,为历史罕见。其原因除受其他天气系统影响外,更重要的原因是在其东面的西北太平洋上同时还存在着8515号台风。如,8516号台风在8月23日突然折向西南,这与8515号台风由东折回西——西北方向移动有关;27日以后,8515号台风北上,8516号台风又折向东北移动。8月31日,8515号台风北上减弱后,副热带高压在其后部加强西伸后使8516号台风折回南海,结束打转,稳定地向西北西移动,穿过琼州海峡、北部湾,在越南北部登陆后消失。 +X3H4KL0ZUn
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5.复杂路径台风 *`/a1VIiE
这类台风是指移向移速发生突变,停滞打转,蛇行路线和移动轨道曲折多变。复杂路径台风主要在大型环流发生调整和引导气流较弱的情况下产生的。7619号台风即是其中之一。它在9月13日在南海海面生成后,14日向西北方向缓慢移动,于19日到达台山沿海,但未登陆,而是折向西行,掠过阳江、电白于20日在吴川—湛江间沿海登陆,穿过雷州半岛到达北部湾后未继续前行,而是倒退向东南行穿过海南岛五指山人南海,25日移到西沙西北部后忽向北行,于26日晨在万宁登陆后摆动不前,28日凌晨才离开海南岛向东北行,于30日到达粤东海面后折向太平洋。登陆次数之多,影响时间之长,在我国也属罕见。Wspz$\7wg
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二、登陆广东台风的源地、移动路径和分布
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广东省位于太平洋西岸、濒临南海,是西太洋台风登陆我国的主要地区,平均每年登陆我国的台风9.5个,其中广东最多,有3.5个(占37%),海南、台湾次之,各有2.5个和2.1个,登陆我国沿海其他6省(区)共1.4个。 m:d6e_#E q
根据中央气象台编制的《台风年鉴》,对1949至1994年46年间登陆广东省的台风进行统计分析。为便于分析和了解地区分布特点,将广东沿海分为3个岸段:
粤西沿海:徐闻——阳东
珠江三角洲:台山—惠东 I3K2Q8q{L&Z.e
粤东沿海:海丰——饶平
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统计中,凡台风中心登上广东省沿海地区,即作为登陆广东计;一个台风多次登陆,只作1次计,并以第一次登陆地点作为其登陆地点;当台风在两地之间登陆,则以东边的县(市)作为其登陆地点,例如台风在海丰-陆丰之间登陆,则其登陆地点定为陆丰。台风等级则按其登陆时的强度确定。
(一)登陆广东台风的源地 x]P`D/VQtVN
登陆广东的台风,其源地可划分为菲律宾以东的太平洋和菲律宾以西的南海两个部分。不同源地的台风登陆广东的时间和岸段分布列如表4-1。
由表可见,从全省来说,在163个登陆台风中,来自太平洋的有115个,占71%,来自南海的有48个,占29%;但台风强度越强,来自太平洋的比重也越大,如强热带风暴和台风(TY)*达73%和87%;反之,强度越弱,其比重则相对减少,如热带低压和热带风暴分别占53%和59%。说明来自太平洋的台风不仅比重大,而且强度也较强。 台风暴雨引起的洪涝灾害波及全省,不仅对局部的地区性洪水,也对大范围的流域性特大洪水的形成都有关系。在第二章暴雨洪水灾害中已作专门论述,本章只介绍建国以来几场由台风暴雨形成的特大洪水。
对各个岸段来说,也是来自太平洋的台风比重大。在粤西沿海登陆的71个台风中,来自太平洋的有46个,占65%,来自南海的有25个,占35%;在珠江三角洲登陆的53个台风中,来自太平洋的有38个,占72%,来自南海的有15个,占28%,其比例和全省比较接近;在粤东沿海登陆的39个台风中,来自太平洋的有31个,占79%,来自南海的有8个,占21%。来自太平洋的台风,按不同台风等级来看,粤西沿海热带风暴最少,仅占47%,热带低压也只占54%,台风(TY)最多达89%;珠江三角洲热带风暴最多,达88%,热带低压最少,只占50%;粤东沿海与全省一样,台风强度越强,来自太平洋的比重也越大,且趋势更为明显,其台风(TY)的比重达到100%。说明粤东沿海来自太平洋的比重最大,特别是台风(TY)全部来自太平洋;粤西沿海来自南海的比重相对较大,尤其是热带风暴,但台风(TY)接近9成来自太平洋;珠江三角洲来自两个源地的比例接近全省,但热带风暴接近9成来自太平洋,台风(TY)也有3/4来自太平洋。
至于两个源地的台风,均以登陆粤西沿海为最多,珠江三角洲次之,粤东沿海最少,其比例来自太平洋的依次为40%、33%、27%;来自南海的依次为52%、31%、17%。
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(二)台风移动路径 D6Xf x/Z;t H
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台风形成后,除有少数在原地作短暂停留或来回摆动外,多数是朝着某个方向移动。把台风中心位置按时间先后顺序用线连结起来,便成为台风路径。台风路径大致分为正常路径和复杂路径两类,前者移向、移速随时间变化较小,路径较为平直光滑,后者移向、移速多变,路径曲折。
1.影响台风运动的主要因素
台风路径是由其内部结构及其环境场所制约。一般来说,台风越强,范围越大,台风向北移动的分量就越明显;当引导气流强盛时,台风则沿引导气流方向稳定而迅速地移动。台风路径曲折多变,大多数发生在引导气流较弱、台风不强、遭遇强冷空气、双台风作用等情况下。台风路径受下列几个因素影响:
(1)大范围基本气流的引导作用
在地球表面和距地面十多km大气层内,存在着几支相对稳定的大范围基本气流。在台风活动区有副热带高压南侧的热带东风、从印度洋向东北流动的西南季风、亚洲大陆冷高压南侧的东北季风和从南半球越过赤道后吹向太平洋中部的赤道西风等。台风处在这些基本气流之中,就会受到其中一支或多支的推动而发生位移。这是台风移动的外力。
(2)台风的内力作用
由于台风是一个快速旋转的空气涡旋,它的内部结构很复杂,往往又是不对称的,各个部分与外界的能量交换很不均匀,各部分彼此之间也存在着相互挤压、互相制约的现象,再加上台风的范围相当大,其南北两半部受到地球自转所造成的偏向力不一样,东西两半部则由于气流流向基本相反而带来旋转程度的变化快慢不同等等。这种种内部因素的综合作用,使得台风本身存在着一种向某一个方向移动的倾向产生气旋式环流,这种地转偏向力称为“台风”内力。一般而言,台风刚产生时,台风主要靠内力向北移动,一旦进入副热带高压的势力范围,则台风受其南侧或西南侧的偏东或东南气流所引导,向西或西北方向移动。
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(3)其他涡旋的作用 |(v%\k#eS
当台风与其他大涡旋(如温带气旋、高空冷涡旋或另外一个或二个台风)同时出现且相距不很远(一般在1000km以内)时,其他涡旋的运动,会对台风的移动造成一定的影响。这种影响,有时是直接的,有时是间接的。 &jxq'S0V/sf8s*Q"B'B
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(4)下垫面的摩擦作用 }:v3\V KlV'W
台风的能源大部分来自地球表面。在台风移动过程中一旦由一种下垫面转移到另一种下垫面时,它的能量来源发生变化,导致其内部结构发生变化,特别是由海洋移到陆地后,由于摩擦力作用,就会影响它的移向和移速。 上面分析了影响台风移动有许多因素,对某一个台风而言,有时影响其移动的因素不是单一的,也不是固定不变的,表现为交替影响,此消彼长,错综复杂,导致台风运动形式多种多样,形成了台风运动中的复杂路径或异常路径。 0w%q"K7eAe(O"wwL
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太平洋台风中的复杂路径出现机率,以7月最低,机率约20%,5-6月为30%,8-9月约35%,11月40%,最高的10月约45%。南海台风中的复杂路径出现机率以8月为最低,5-7月约40%,9月约30%,10月约40%,11月最高,约45%。
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目前国内外对复杂路径的台风虽尚无有效的预报方法,但通过雷达、卫星进行跟踪监视,加密观测,发现其变化先兆作出订正预报。我国在“八五”期间已将台风路径突变作为攻关课题进行研究,取得可供业务预报应用的初步研究成果。
2.台风路径的季节变化
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上述各图是利用中国气象局逐年出版的《台风年鉴》资料经加工统计绘制的;热带气旋出现次数按2°×2°经纬距统计;统计年限为46年(1949-1994年);本图上的台风路径是台风活动相对集中路径,无箭头“↑”并不表示无热带气旋登陆,只是相对少一些,即等值线数值<0.5。 ,X:l khsD4[{D7I
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登陆广东省台风路径季节性变化与大气环流的季节性调整有关,特别是与太平洋副热带高压位置的季节性变化密切相关。 ,zt/h){(G
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登陆广东的台风主要来自西北太平洋和南海,具体位置是5-21°N、160°E以西的广大洋面,其中又以9-17°N的范围为多。在这个范围洋面上生成的台风主要以下面三条路径登陆广东。 &B#?6v(y8}j R9K.^T
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(1)西北偏西路径(西行型)
这条路径的登陆台风主要来自西北太平洋。台风生成后向西北偏西方向移动,经巴士海峡、吕宋岛进入南海后继续西北行,多在粤西沿海登陆,进入广西后减弱消失。 E N O L%vm{*X@
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(2)西北转东北路径(转折型) jzyD%R Mg A0o
这条路径的登陆台风主要也来自西北太平洋。台风生成后向西北偏西方向移动,经巴士海峡、吕宋岛进入南海后,由于“副高”位置东撤或冷空气及其它天气系统的影响,路径发生转向,呈抛物线型转向东北移动,多在珠江三角洲或粤东沿海登陆。 r,I[SJg,a
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(3)北上路径(北上型)
这类登陆台风源地主要是南海中、北部海面。台风生成后依靠台风内力和副高西缘偏北气流引导,使其向北移动,多登陆于粤西沿海,其登陆数约等于珠江三角洲和粤东沿海之和,粤东沿海最少。 &TC0HY'q1_VV7y@
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登陆广东台风的路径有季节性变化。随着季节的推移,“副高”由西伸北抬到东撤南掉,台风路径也发生相应的变化。在4月或其前由于“副高”位置偏南、偏东,未见有台风登陆广东。
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5月,台风路径以北上为主,多在珠江三角洲登陆,且源地多为南海。据统计,该月登陆广东的台风有5个,其中4个在珠江三角洲登陆、1个在粤东沿海登陆,粤西沿海没有;4个生成于南海。
