引言

台风登陆后，在陆上维持多久，能否引发特大暴雨，导致灾害，这是政府防灾减灾很关注的问题，其预报也是气象科研和业务工作者所面临的难题。尽管目前关于台风暴雨研究取得相当进展，然而对台风登陆后的暴雨强度和分布预报仍然十分困难^[1]。并且针对北方地区登陆台风远距离暴雨的研究比较多^[2-3]。南方地区台风登陆后暴雨主要是关注低空强西南急流的作用^[4-5]，但这方面的讨论较少。2006年热带气旋碧利斯和格美先后在台湾岛登陆后再在福建登陆, 登陆后减弱的低压环流均深入到云南境内(图 1)，这两个热带气旋在起源地、路径和结构上有一定的相似，但登陆后降水强度却有明显的差异。在他们登陆后减弱的低压环流进入江西后，“碧利斯”给福建东南部沿海带来暴雨到大暴雨，造成巨大灾害；“格美”仅是局部暴雨。本文对他们登陆后的环境场和物理量场进行对比分析，试图找出其登陆后降水明显差异的原因，为今后登陆热带气旋后部强降水的预报寻找一些可借鉴的经验。

1 两个热带气旋相似点分析

这两个热带气旋的相似点是：其一，生成地点和时间相近，都是在菲律宾东部的西太平洋洋面上生成，起源地相距不到500km，生成时间仅相差10天。其二，路径相似，都以20km·h^-1的平均速度稳定向西北方向移动，在台湾岛登陆后再在福建登陆, 两个热带气旋减弱的低压环流均向西偏南方向移动，经江西、湖南、广西，进入云南。其三，强度和结构相似，“碧利斯”近中心风力维持在30m·s^-1；“格美”近中心风力维持在40m·s^-1，登陆台湾岛后强度均无明显减弱，再次登陆福建时近中心风力分别为30m·s^-1和35m·s^-1。结构上两个热带气旋均呈明显的非对称，主要云带维持在热带气旋中心的南部(图 2，见彩页)。

2 对福建造成的降雨差异

“碧利斯”虽然强度只是强热带风暴，但对华南地区，特别是福建的影响却很严重，13日08时至18日08时华南大部出现暴雨或大暴雨，局部特大暴雨。过程总雨量部分地区达200~500 mm，福建、广东和湖南局部超过500mm。福建省过程总雨量大部分县市超过50mm，其中有29个县市超过200mm，以长泰县的597.7mm最大，也是华南地区最大值(表 1)。特别是在“碧利斯”登陆后减弱的低压环流进入江西境内的15日20时到16日08时，福建中南部沿海地区在12小时内有20个县市雨量≥100mm，其中有8个县市雨量≥200mm，4个县市雨量≥ 300mm。当夜雨量占了过程总雨量的50%，闽南地区发生严重的地质灾害，造成重大的人员和经济损失。

受“格美”影响25日08时至28时08日华南地区出现暴雨，局部大暴雨，过程雨量100~200mm，福建、广东和广西局部超过200mm。福建省共有37个县市大于50mm, 其中5个县市大于200mm，以长泰253.4mm最大(表 1)。其登陆后减弱的低压环流进入江西境内后，福建中南部沿海地区在12小时内仅有1个县市雨量≥100mm，“格美”台风虽然主要云带也维持在热带气旋中心的南部且强度比“碧利斯”强热带风暴强，但其登陆后对华南地区造成的影响却明显弱于“碧利斯”。

3 登陆后降水差异成因分析 3.1 孟加拉湾低压和大陆高压对“碧利斯”环流维持起到重要作用

“碧利斯”登陆后的15日08时500hPa图上(图 3d)，在巴尔克什湖和我国东北地区为槽区，两槽之间的贝加尔湖为一深厚的暖脊，副高处于加强西伸中，西脊点达100°E，主体在日本岛南部，中心达592dgpm；河套地区正处在稳定暖脊南侧, 在暖平流和正变高的叠加下，继续加强；沿海部分在北侧短波槽作用下有断裂趋势；575dgpm的孟加拉湾低压位于22°N、90°E。“碧利斯”处在两环高压之间，西北侧是强大的大陆高压，为东北风，东侧为偏南风，西侧、南侧为来自孟加拉湾的西南风，环境场有利于其移动缓慢和气旋性环流的维持。“格美”登陆后的26日08时500hPa图上(图 3c)，副高呈两环，分别位于日本岛南部和青藏高原，579dgpm的孟加拉湾低压位于17°N、82°E。“格美”登陆后虽也处在两环高压之间，利于其缓慢移动和填塞。与“碧利斯”不同的是，“格美”500hPa欧亚中高纬度贝加尔湖以西为宽广的低压区，贝加尔湖以东为脊区，海上副高在高压脊叠加下更强，中心达596dgpm，但中心相对偏东；孟加拉湾低压和陆上高压相对弱且偏西，其西北侧是鞍型场，造成其维持的低压环流强度不如“碧利斯”。“碧利斯”登陆后，热带气旋强度维持了26个小时；“格美”登陆后，热带气旋强度仅维持了13个小时。跟踪两个低压中心850h Pa涡度的变化可见，两个热带气旋登陆后，其中心涡度都有所加强，“碧利斯”为72×10^-5s^-1，“格美”为52×10^-5s^-1，随后逐日减弱。更强的孟加拉湾低压和大陆高压对“碧利斯”登陆后移动缓慢和环流维持起到重要作用，从而延长了降水时间。并造成“碧利斯”气旋性涡度值更大，为降水所提供的辐合和动力抬升作用将更大，所以产生的降水更强。

3.2 南亚高压为“碧利斯”和华南暴雨区上空提供了强辐散

“碧利斯”登陆时，高空200hPa南亚高压在加强东移(图 3b)，从青藏高原到华南东部沿海为庞大的华南高压所控制，1264dgpm的高压中心位于河套西侧，“碧利斯”处在南亚高压中心附近的底部，福建南部到广东东部沿海处在南亚高压东南侧东北流出气流下，“碧利斯”和华南暴雨区上空均为强辐散区。“格美”登陆时，南亚高压偏西(图 3a)，1264dgpm的高压中心在60°E，“格美”上空离南亚高压和西太平洋高压的中心均较远，福建南部到广东东部沿海处在西太平洋西伸高压南侧偏东气流下，高空辐散强度不如“碧利斯”。两个热带气旋登陆后，200hPa华南地区“碧利斯”的辐散值达24×10^-5s^-1，中心在广东东部沿海，达32×10^-5s^-1；“格美”华南地区的辐散值为16×10^-5s^-1，中心在台湾西南部海上，仅达20×10^-5s^-1。南亚高压为“碧利斯”和华南暴雨区上空提供了强辐散，导致低层辐合和上升运动增强，既有利于“碧利斯”低压环流的维持，又有利于华南沿海中尺度对流云团的发生发展，是造成“碧利斯”登陆后强降水的重要原因。

3.3 南海西南季风加强为“碧利斯”和华南暴雨区上空输送充足水汽和能量

“碧利斯”和“格美”影响期间的水汽均来自两支气流。一支是越赤道气流与孟加拉湾气流合并后进入南海的西南气流；一支是西太平洋副高南侧的东南气流。但“碧利斯”西南急流的强度明显强于“格美”。分析南海季风指数表明，6月下旬南海季风指数开始加大，在“碧利斯”登陆时达到最大，随后逐渐减弱。由850hPa流场可见，登陆后，“碧利斯”从南海到东海为大片大于16m·s^-1的西南急流，急流中心位于福建南部，达36m·s^-1；“格美”急流中心仅为20m·s^-1。“碧利斯”影响期间，南海西南季风吹到25°N；“格美”影响期间，南海西南季风仅吹到20°N，华南沿海主要是受东南气流影响。图 4是南海850hPa纬向风时间剖面图，我们可以看到，“碧利斯”登陆前后，南海地区8m·s^-1西风达20°N，4m·s^-1西风达25°N，并配有4~8m·s^-1的正距平；“格美”登陆前后，8m·s^-1西风不到1 5°N，4m·s^-1西风不到20°N，且15°N以北的华南沿海为负距平。强南海西南季风即为“碧利斯”登陆后强度的维持提供了充足的潜热源，又为华南暴雨区上空输送充足水汽和能量，造成“碧利斯”后部暴雨明显强于“格美”。

3.4 动力条件差异分析

由于“碧利斯”上空为强大的南亚高压，登陆后，华南东部沿海存在强的高空辐散、中低层辐合和上升运动中心。图 5是台风登陆第2天福建南部散度和垂直速度垂直剖面图。由图可见，辐散场上两者都是最强辐合在850hPa，最强辐散在150hPa，但“碧利斯”强度明显强于“格美”，且“碧利斯”的中低层辐合高度达400hPa，高于“格美”。垂直速度场分析表明，各层次“碧利斯”和“格美”的上升运动中心均处于台风环流中心东南侧的福建南部沿海，但“碧利斯”强度明显强于“格美”。“碧利斯”最强上升中心在500~400hPa，福建南部达-40×10^-3hPa·s^-1；“格美”最强上升中心在500Pa，福建南部达-20×10^-3~-24×10^-3hPa·s^-1，“碧利斯”的上升运动强度要比“格美”强近一倍。

3.5 水汽和不稳定能量条件分析

“碧利斯"登陆后与西南季风的相互作用，加强了华南地区水汽和能量的输送。由图 6可见，它的低层水汽通量大约是“格美”的两倍。从而加剧了华南地区的暴雨量。K和K_y指数分析表明，“碧利斯"登陆后在两广沿海有大于40℃的K指数高值区；K_y指数高值中心位于广东东部，达到6。K_y指数是由稳定度、温度平流和大气中水汽含量“对流三条件”组合成的用来判断有无强降水的综合物理量，其值越大越有利于对流发展和强降水发生，大于3时，基本可发生大暴雨^[6]。广东东部的K_y指数高值区非常有利于对流云团的强烈发展，并在西南急流的作用下影响福建。由图 7(见彩页)可见，15日夜闽粤交界处对流云团的强烈发展过程，18时在汕头和厦门之间有一对流云团，-60℃冷云区域仅仅4500km²，19时，-60℃冷云区已达14300km²，并出现-70℃冷云区，有2000km²；随后该云团继续发展，到22时，-60℃冷云区域扩大到56700km²，-70℃冷云区达22000km²。从21时开始，福建南部出现强降水，不少站点持续5~6个小时逐时雨量大于30mm。

4 结语

(1) 孟加拉湾低压和大陆高压对“碧利斯”登陆后移动缓慢和环流维持起到重要作用，从而延长了降水时间，并为其后部暴雨的产生提供了更强的辐合和动力抬升作用。

(2) 南亚高压为“碧利斯”和华南暴雨区上空提供了强辐散，是造成“碧利斯”登陆后强降水的重要原因。

(3) 南海季风加强为“碧利斯”和华南暴雨区上空输送充足水汽和能量，激发了中尺度对流云团的发生发展，是造成“碧利斯”登陆后强降水的最直接原因。

(4) 物理量分析表明，高低空不同的环流形势导致了“碧利斯”登陆后华南沿海的高层辐散、低层辐合、上升运动、水汽及不稳定能量等物理量场更强，从而造成降水强度更强。