引言

台风是最强的暴雨天气系统，国内不少极端暴雨记录都与台风活动密切相关(陈联寿，2006；刘还珠，1998；江吉喜等，1997；杜青文等，1999)。台风活动不仅直接给东南沿海省份带来强烈的风雨天气，而且也能直接或间接影响造成我国北方和内陆省份的极端暴雨天气。大量研究结果(孟智勇等，2002；蒋尚城等，1983；陈忠明等，2002；孙寿全等，1995；杨文霞，2013；张清华等，2012)表明，在有利的大尺度环流背景下，台风通过与中纬度系统相互作用可使得中纬度地区的暴雨增幅，且影响范围大、持续时间较长，如“75.8”河南特大暴雨、“63.8”海河流域特大暴雨，“77.7”延河大暴雨都有台风的参与和影响。

近十多年来，随着观测事实的增多，台风远距离暴雨越来越受到我国许多气象学者及一线预报员的关注。卓嘎等(2000)在登陆台风与我国降水的统计关系一文中指出：降水和台风活动统计最密切区域不仅在我国东南沿海省份，也与青藏高原东侧附近、华北地区及东北地区密切相关。侯建中等(2006；2008)、井喜等(2005)从统计、诊断分析多方面研究了远距离台风和陕西暴雨的关系。陈忠明等(2002)通过热带气旋与西南低涡相互作用的个例研究，揭示了两者远距离相互作用对西南低涡发展和暴雨发生的影响。

四川预报员在实践中发现，在有台风的背景下，四川可能出现重大暴雨天气过程，也可能维持晴好天气。因此，研究有台风背景下出现不同天气现象的环境场特征，弄清台风在其中所起的作用，对深入认识这类暴雨和提高预报水平具有积极意义。

下面，通过统计和对比分析，总结相似台风路径背景下有利和不利四川出现暴雨的环境场特征。

1 统计分析

本文统计了2000-2010年5-9月在15°~35°N、103°~130°E范围内活动的台风。11年间共出现了183个台风，在统计范围内活动的台风有111个，占总个数的61%，平均每年达10个。

参照天气学书中分类，将台风路径分为偏西、西北、转向、偏北、东北5种，不能纳入上述路径的定为其他路径。根据以上规定，在统计范围内11年间不同路径的台风个数如表 1所示，113个台风中偏西路径最多，有49个，占总个数的43%, 转向路径次之，占30%，西北路径第三，占12%。将台风出现时段与相应时段内四川省日雨量资料做比较，统计出相应时段内四川出现的日暴雨站次。为保证资料的连续性，以大监站资料作为统计对象。将日暴雨站数分为无暴雨、1~3个暴雨站点、4~9个暴雨站点、10个及以上暴雨站点4个等级，其中偏西、西北、转向路径中有65%以上台风对应有3个站点以上暴雨出现，37%以上对应有10个站点以上暴雨出现。据此推断，偏西、西北、转向路径台风与四川暴雨统计关系最为密切，它们可能通过某种方式影响四川暴雨。

2 环境场对比分析

针对转向、西北、偏西3种台风路径，分别选取相似路径下四川有无明显暴雨出现的台风个例环境场进行对比，分析两种情况下环境场的差异。

2.1 转向路径

图 1是台风路径图。图 1a显示，0419、1009和0603号台风在方框区域内均是从西太平洋西北行到东海，在30°N附近转向东北方向行进。其中0419、1009号台风行进到130°E附近四川盆地出现了大范围暴雨天气，而0603号台风在方框区域内行进时四川盆地内无明显暴雨天气出现。

首先分析0419号台风在方框区域内行进时500 hPa环境场特征。2004年9月3-5日500 hPa平均环流(图 2a)显示，欧亚大陆中高纬度为一槽一脊，巴尔克什湖到贝加尔湖为高脊，鄂霍次克海上空为宽广的低槽区，副热带锋区位于35°~45°N之间。中纬度地区存在大陆高压和副热带高压(以下简称副高)两个高压环流，台风在两个高压环流间行进。大陆高压脊线平均位于26°N，其北侧有小槽活动。由588线与台风路径动态图(图 2b)可以看出，随着台风向西北偏北方向行进，高压带断裂成大陆副高和海上副高。追踪500 hPa系统演变，不断有高原扰动沿副高北侧东移，在盆地北部移动缓慢。经过台风到盆地暴雨区所做的环流与垂直速度高度剖面(图 2c)显示，四川出现较强降水时的3日12时(世界时，下同)，台风上升气流在对流层中高层有一部分折而向西，并入大陆高压下层气流中，下沉气流的加强使大陆高压更加稳定，对东移系统有阻塞作用。同时刻的850 hPa风场、300 hPa高空急流合成图(图 2d)显示，高空急流位于36°~45°N之间，四川盆地正好处于高空急流右侧的辐散区下方，配合低层的低涡辐合，形成另一支上升气流。除了各系统的相互作用外，台风对本次过程水汽输送是否有贡献呢？水汽图(图 3a)显示，本次过程水汽输送主要来源于孟加拉湾，台风外围携带的西太平洋水汽经两湖有一部分到达盆地上空，对盆地水汽有一定贡献。上述分析表明，在副热带锋区偏南，带状副高脊线偏南的前提下，一方面有利于西风带分裂扰动沿大陆高压北侧东移，另一方面台风位于大陆高压东侧有利于大陆高压稳定维持，大陆高压稳定对其北侧系统移动有阻塞作用，有利于降水维持，台风通过影响大陆高压对盆地暴雨产生影响。

1009号台风在方框区域行进时环境场特征和0419号台风比较类似(图略)，主要表现为巴尔克什湖至贝加尔湖间为斜压性低槽，青藏高原上空伴有低值系统活动，副热带锋区偏南，到达32°N附近；台风在大陆高压和副高间行进，有利于大陆高压稳定维持，大陆高压稳定维持对系统东移有阻塞作用；台风同样通过影响大陆高压对盆地西部斜压系统形成阻塞而对盆地暴雨产生影响。

0603号台风在方框区域内行进期间，四川没有出现明显暴雨，它的环境场特征又是怎样的呢？2006年7月7-10日500 hPa平均环流图(图 4a)显示，欧亚大陆中高纬度为两槽一脊, 巴尔克什湖和鄂霍次克海上空分别有冷槽，我国中东部维持经向度大的低槽区，西藏东部到四川处于低槽的后部，基本维持偏北气流。台风沿副高西部边缘活动。结合逐6小时的环流形势(图略)以及588线与台风移动路径动态图(图 4b)可以看出，前期巴尔克什湖冷槽底部不断有扰动分裂，沿槽后偏北气流下滑进入我国中东部宽槽中，宽槽维持，斜压性加强。台风在副高西侧偏南气流引导下沿副高边缘北上，逐渐并入宽槽，四川始终处于宽槽后部的偏北气流中。以9日06时为例，从图 4d可以看出，台风环流已经和低槽合并，形成大范围的低层辐合区，与图 3c中经过台风到盆地以东宽广的上升气流支相对应，上升气流支中有一部分在对流层中低层折而向西，并入盆地的下沉气流中。分析表明，在西藏东部无明显低值系统活动以及我国中东部维持宽广低槽的背景下，有台风向偏北方向移动是四川少暴雨的一种环流形势。

2.2 西北路径

图 1b显示，0513、0608、0505号台风在方框区域内均是从西太平洋向西北方向行进到达江西-鄂东南一带。其中0608及0513号台风行进期间四川盆地没有出现大范围的降水天气，而0505号台风行进期间四川盆地中西部出现了暴雨或大暴雨天气。

分析0513号台风进入130°E以西区域后500 hPa环境场特征。2005年8月30日到9月2日500 hPa平均环流(图 5a)显示，欧亚地区中高纬度维持两槽一脊，巴尔克什湖至贝加尔湖间为高压脊，西藏东部-四川以及华东沿海洋面分别有两个高压环流，四川处于大陆高压东侧的偏北气流中，台风沿副高西南侧移动。结合逐6小时形势变化(图略)和500 hPa主要系统、台风路径(图 5b)分析，在两槽一脊环流背景下，低槽稳定在巴尔克什湖以西，高原上空高压环流维持。随着两高之间切变线向东北方向收缩，海上副高逐渐西伸，其西南侧的东南气流引导台风向西北方向移动，台风西侧偏北气流和青藏高压东侧偏北气流叠加下沉，有利于青藏高压稳定维持。以9月1日12时为例，从台风到盆地的环流与垂直速度高度剖面(图 5c)以及850 hPa风场与300 hPa高空急流合成图(图 5d)可以看出，高空急流位于39°N以北，台风环流位于我国浙闽一带，台风环流西侧偏北气流进入四川盆地，叠加在青藏高压脊前偏北下沉气流中，形成较为宽广的下沉气流，有利于维持晴好天气。

0608号台风活动期间(图略)，副热带锋区平直且位于40°N以北，低值系统也在40°N以北活动。中纬度环流特征和0513号台风比较一致，西藏东部到华中以及我国华东沿海洋面上分别有高压环流，两个高压环流间为狭窄的低槽区，台风位于海上副高的西南侧，和南海洋面低压构成热带辐合带。随着低槽向副高东北侧收缩，大陆高压和副高于9日00时打通，呈东西带状，热带辐合带北侧偏东气流和副高南侧偏东气流的叠加有利于带状高压的稳定维持，使盆地维持少雨天气。

综上分析表明，副热带锋区位于40°N以北或中高纬度存在中亚高脊，中纬度大陆高压控制西藏东部到四川大部，台风向西北方向行进，是不利于四川出现暴雨的环流特征。

0505号台风进入130°E以西区域后500 hPa环境场特征和前两个台风显著不同。16-20日500 hPa平均环流形势(图 6a)显示：巴尔克什湖到新疆为长波低槽，西藏到四川有多个小槽活动，副高呈现为西北-东南向。台风在副高西南侧活动。对比逐6小时形势演变(图略)与低槽、588线与台风路径合成图(图 6b)可以看出，一方面西部不断有低值系统东移，副高西伸受阻，台风西北行时副高主要表现为脊线北抬，另一方面台风西北行有利于副高的稳定，对西部系统东移起到阻塞作用。以18日06时为例，850 hPa风场与300 hPa高空急流图(图 6d)显示，盆地西部为宽广辐合区，辐合区东侧是超过8 m·s^-1的强东南气流，与500 hPa上空不断东移的低值系统相耦合，形成图 6c中盆地西部旺盛的上升气流支。另外一支上升气流位于台风上空，在空中一部分折向西，并入副高下沉气流中，有利于副高稳定。除与中高纬系统和副高相互作用外，台风对盆地水汽的输送也有贡献。图 3b显示，台风外围的偏南气流将来自南海和东海的水汽卷入，汇同副高南侧偏东气流带来的西太平洋水汽一起向西输送进入四川，在盆地西部形成中心超过-400×10^-6 g·cm^-2·hPa^-1·s^-1的水汽通量散度辐合区，向盆地输送丰沛的水汽。在中高纬低值系统、副高以及台风等多个系统的相互作用下，系统稳定于四川，给四川盆地中西部带来了大范围持续性降水。

2.3 偏西路径

图 1c给出了0104及0814号台风移动路径。两个台风在方框区域内均是从西太平洋西北行到南海，至广东登陆后继续向偏西方向行进。0814号台风行进期间，四川盆地西部出现了持续性暴雨天气。0104号台风行进期间，四川仅于7日夜间在南部出现了局地暴雨天气。

0104号台风行进期间，2001年7月4-8日500 hPa平均环流图(图 7a)显示，欧亚大陆中高纬度为两槽一脊，西风带低槽在40°N以北活动，中纬度由青藏高压和副高构成高压带，高压脊线位于34°N附近，四川大部处于青藏高压控制下；低纬度由台风环流和热带低压构成热带辐合带。与之相对应，盆地中低层大部维持反气旋环流。经过台风到四川所做的环流与垂直速度高度剖面图(图略)显示，台风上升气流以西以北地区维持宽广下沉气流，盆地天气晴好。在台风环流沿高压带南侧向西偏北方向移动过程中，台风低压外围环流进入四川南部，给南部带来小范围降水。该降水直接由台风低压外围环流造成，没有中高纬系统的参与。

0814号台风行进期间，2008年9月22-26日500 hPa平均环流图(图 7b)显示，中高纬低槽宽广、锋区密集，位置偏南，新疆西部-青藏高原西部有经向度大的冷槽，副高脊线平均位于30°N，台风在副高南侧活动。西风带低槽在东移过程中分裂波动从西北区东南方向移动下和高原扰动相结合。中低层环流演变(图略)显示，盆地大部维持东南气流，遇西部陡峭地形抬升，与高层扰动系统前上升气流叠置在一起，形成从台风到盆地暴雨区垂直速度高度剖面图上(图略)盆地西部旺盛的上升气流支；另一支上升气流位于台风上空，有一部分在中高层折而向北，并入副高下沉气流中，有利于副高稳定。与西北路径台风相似，偏西路径台风除与中高纬系统、副高相互作用外，对盆地水汽输送也有显著贡献，图 3c显示，台风在向西偏北方向移动过程中，台风东侧的偏南气流和副高西南侧的偏南气流叠加，形成一支强偏南气流，偏南气流上有超过-200 g·cm^-1·hPa^-1·s^-1)的水汽通量大值区，共同将来自南海、东海以及西太平洋的暖湿水汽源源不断地输送到四川，在四川盆地中西部形成超过-200×10^-6 g·cm^-2·hPa^-1·s^-1的水汽辐合区，为暴雨的形成提供了丰富的水汽资源。

对比两者的环境场特征，当大陆高压控制青藏高原东部到四川大部，西风带系统在40°N以北活动，台风向偏西方向行进时，有利于副高西伸和大陆高压打通，台风通过影响副高进而影响四川天气。当中高纬低槽宽广、锋区密集，位置偏南，新疆西部-青藏高原西部有经向度大的冷槽，台风向偏西方向行进时一方面有利于副高稳定，对东移的西部系统形成阻塞，另一方面汇同副高起到载体作用向四川输送暖湿水汽。台风对四川降水的作用主要通过与副高以及西部系统的相互作用共同完成。

3 结语

通过统计2000-2010年间5-9月台风活动与相应时段四川降雨量之间的关系，对比相似台风路径背景下四川有无明显暴雨出现的环境场特征，获得以下几点结论。

(1) 与四川暴雨统计关系最密切的台风路径为偏西路径、转向路径和西北路径。

(2) 台风对四川天气的影响主要表现为三方面，一是通过影响副高或大陆高压的间接影响；二是台风低压外围环流直接影响；三是作为载体向四川输送暖湿气流与副高以及中高纬低值系统相互作用共同影响。

(3) 副热带锋区平直且位于40°N以北，低值系统也在40°N以北活动，中亚地区为高脊，中纬度大陆高压控制西藏东部到四川大部或我国中东部为宽广低槽是不利于四川出现明显暴雨天气的环境场特征；巴尔克什湖到贝加尔湖为宽广低槽，副热带锋区密集，到达36°N附近，中纬度带状高压脊线位于30°N以南，是有利于四川出现暴雨天气的环境场特征。

(4) 我国中高纬度呈现出东高西低的态势，西部为经向度大的斜压性低槽，东部为南北向高压坝，台风位于副高西南侧(或大陆高压东南侧)，有利于对西部东移的系统形成阻塞，是有利四川出现暴雨的环流场特征。