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今年台风,不走寻常路

发布时间:2021年12月01日 来源:中国气象报

2021台风盘点

专家顾问:中国气象局台风与海洋气象预报中心首席预报员 董林




    今年美国飓风命名表又不够用了!而在大洋的这一端,南海和西北太平洋今年生成台风数量较常年偏少。从历史平均的统计数据来看,北大西洋的飓风无论是强度还是数量上,都不如西北太平洋。

今年台风情况如何?总体有什么特征?当前已经进入台风季尾声,还会有台风出现吗?本期科普看台为您盘点2021年的台风。

台风偏少 强度偏弱 还将有1-2个台风生成

中国气象局台风与海洋气象预报中心(以下简称“台海中心”)首席预报员董林表示,今年以来,南海和西北太平洋生成的台风呈现生成源地偏北偏西、生成数和登陆数偏少、峰值强度和登陆强度偏弱等特点。

截至11月17日,今年西北太平洋和南海共生成20个台风,比多年同期偏少4.8个,其中有5个台风在我国登陆,比多年同期偏少1.9个。今年20个台风的平均生成位置较常年平均生成位置偏北4.5个纬度,偏西约5.2个经度。

生成的20个台风平均极值强度,即生命史中的最大强度,为32.3米每秒,较多年平均(40.1米每秒)明显偏弱。通常情况下,强台风级别以上的约占台风总数的38.8%,今年到目前为止的20个台风中只有3个达到强台风及以上级别,仅为15.0%,强度明显偏弱。另外,5个登陆我国的台风,即“烟花”“查帕卡”“卢碧”“狮子山”和“圆规”,平均登陆强度为29.4米每秒,较多年平均登陆强度32.6米每秒稍偏弱。

从气候态来看,今年的台风季还没有结束,至少还将有1-2个台风生成。目前南部海域有两个台风“胚胎”,但是否能够成为台风,还需要大气和海洋等各方面的条件配合,台海中心正在密切关注其发展动态。

台风生成集中 群发性强

今年西北太平洋和南海台风生成频率分布,很不均匀。在生成的20个台风中,只有7个是以单个台风出现的,其它都以双台风或三台风共存的形式集中出现。其中,“卢碧”“银河”“妮妲”与“狮子山”“圆规”“南川”组成两组,造成了两次三台风共舞。这种事件,平均每年出现的频次约有1.5次,并不常见。

造成台风群发的原因比较复杂,但最主要的原因是适宜台风生成的条件出现或消失更具有明显的阶段性。如季风活跃、副高脊线北抬、南海和菲律宾附近的环境风垂直切变减小、高海温区不断扩大等。当这些条件中的一部分或全部出现时,就容易出现台风群发。

速生的三个超强台风

虽然20个台风总体偏弱,但依然有3个台风达到超强台风级别——今年第2号台风“舒力基”和第14号台风“灿都”,极值强度同为68米每秒,第16号台风“蒲公英”,极值强度为60米每秒,占台风总数的比率与过去30年平均值(18.2%)相比偏少3.2%。过去72年间,极值强度能够达到68米每秒或以上的台风共有142个(平均每年约2个);过去30年间共有14个(平均2年约1个)。这三个台风都存在短时间快速增强的特点。

以“灿都”为例,在9月7日8时至8日5时的21个小时内,其强度由18米每秒增强到58米每秒,增幅达40米每秒。“灿都”的快速增强有两个不太常见的特点。一是增强速率非常罕见。在西北太平洋和南海,台风快速增强的标准是24小时内强度增加15米每秒,可见“灿都”已经远远超过了这个标准。二是“灿都”快速增强出现在其生命史的早期阶段,是比较少见的。

统计表明,台风出现快速增强的起始强度大多出现在强热带风暴或台风阶段,此时的对流系统已经有一定的组织化。在有利的环境条件下,台风作为一个独立系统,更容易形成有利于加强的自反馈,从而出现快速加强。而在台风生命史的早期阶段,即刚刚达到热带风暴级时,云团的组织化程度一般不高,还是很难出现快速增强的。

那么“灿都”为何会有这样的表现呢?

主要的原因有两个。一是有利的自身结构。“灿都”个头非常小,在快速加强阶段,它的7级风圈半径只有120-150公里,眼区直径不到20公里,是一个典型的小台风。预报员之间有一个共识,就是要特别当心小台风的强度变化。因为小台风容易出现快速加强,并且模式很难做出准确预报。如去年的“天鹅”“米克拉”,今年的“查帕卡”,都是这种情况。二是有利的环境条件。“灿都”生成在菲律宾以东的暖洋面上,此处海温都在30℃至31℃之间,海表温度高,暖水层深厚。此时,大洋中部槽(TUTT)也没有明显西伸,“灿都”处于小的环境风切变条件下。这些有利条件维持时间也比较长。

因此,在自身结构和环境条件都有利的情况下,“灿都”在生命史的早期阶段迅速完成了对流组织化,且对称化程度不断加大,出现了罕见的极快速增强。

个性鲜明 台风预报难度大

董林表示,虽然今年的台风数量较常年偏少,但影响我国的几个台风预报难度都非常大,有些多年积累的台风预报经验在今年都不适用了。通常,不同类型的台风有不同类型的环流配置,但今年的环流配置却非常不典型。很多老预报员都表示,在其职业生涯中,没见过这样的环流配置。

比如在盛夏有台风影响我国时,高空200hPa一般是两种典型的环流形势,一种是南亚高压脊线在我国东部近海断裂的台风向北转向的形势,一种是脊线向东伸展到日本南部洋面的台风西行登陆形势。

此时,预报员只要仔细分析500hPa副高是带状还是块状分布,再结合高空的形势,一般不会出现大的路径偏差。但是,今年在“烟花”影响我国期间,其高空的环流形势非常少见。南亚高压的中心和脊线位置明显偏西,从我国近海到西北太平洋没有完整的大系统,而是一些快速生消的小涡旋;500hPa副高东退,原本引导台风西行的副高的位置,被台风“尼伯特”占据。“烟花”的引导气流弱,而且受到西北侧“查帕卡”和东侧“尼伯特”的共同影响,可见其路径预报的复杂性。而当“烟花”移入东海以后,又受到其北侧一个强烈发展的高空冷涡影响。从近年对冷涡的研究发现,冷涡对台风的路径和强度的影响非常复杂。冷涡的位置和强度不同,对台风的路径和强度的影响也不同,需要具体个例具体分析,没有简单和现成的经验可用。

近海快速加强的台风预报难度也特别大。台风强度预报本身已经是一个难题,最近二十年强度预报水平提高非常缓慢。而快速加强预报,更是难上加难。台风近海快速加强,往往留给预报和防范的时间相对较短,加之并不是所有条件都有利时一定就会出现快速加强,因此近海快速加强的台风格外让预报员头痛。

此外,台风在北上的过程中,还会受到副热带气旋的影响,甚至与之合并,这就使台风的路径和强度预报难度加大。董林表示,科研人员正在加强这方面的研究,期待能够摸清其中的规律,进而提高台风预报的准确率。

“特色”台风

今年【开工】最早

第1号台风“杜鹃”

作为今年的初台,“杜鹃”比较“心急”,在牛年开工第一天——2月18日,便在西北太平洋洋面生成。据统计,1949年以来,西北太平洋和我国南海海域的首个台风平均生成时间为3月6日。虽然比平均生成日提前,但是台风“杜鹃”强度并不强,为热带风暴级(最大风速23米每秒,9级),路径也中规中矩,所以并没有引起大众的关注。

被冷落的登陆首台

第7号台风“查帕卡”

历史资料显示,每年首个登陆我国的台风平均登陆时间在6月26日。2021年第7号台风“查帕卡”于7月20日21时50分,在广东省阳江市江城区沿海登陆,成为今年首个登陆我国的台风,登陆时间较常年首台平均时间偏晚一个月。“查帕卡”是一个在近海快速加强的首台,这是十分罕见的。别看它小小的身子但一点也不弱,能够高效聚拢能量,强度在15个小时内实现三级跳,从热带风暴级快速升至台风级。受“查帕卡”影响,广深珠机场取消了近千架次进出港航班。但是由于体积小、影响范围有限,且登陆当天河南出现极端暴雨,所以登陆首台也没有引起大众的关注。

双双盘踞“风王”

第2号台风“舒力基”&第14号台风“灿都”

今年,预定了年度“风王”宝座的台风有两个,强大的暴发速度令它们如同狂暴的猛兽在飞驰。4月14日,第2号台风“舒力基”生成(最大风速68米每秒,17级以上),48个小时内,最大风速从28米每秒迅速增强到68米每秒,强度达超强台风级别。

第14号台风“灿都”于9月7日生成,21小时内快速加强为超强台风,并维持了104个小时,巅峰时刻中心附近风速达68米每秒。受“灿都”影响,浙江北部、上海中东部、江苏东南部等地部分地区出现暴雨或大暴雨,浙江、宁波、余姚局地特大暴雨。

让预报员【操碎心】

第6号台风“烟花”

第6号台风“烟花”可谓“狠角色”,自7月18日出生后就不走寻常路,复杂的天气系统导致其路径诡异难测。你看它的行迹——转向掉头又打圈儿,还来了多次超90°的急转弯。

预报员“无奈”表示:你这是闹哪样?“烟花”虽然移动速度缓慢,但是风力强、累计雨量大、影响范围广、持续时间长、登陆次数最多(相较今年台风),带来的破坏力不容小觑。根据初步统计,“烟花”造成浙江、上海、江苏、安徽四个省(市)受灾人口达271.1万,倒塌损坏房屋1100余间,直接经济损失达33.5亿元。

路径最奇葩

第9号台风“卢碧”

“卢碧”最大的特点就是“不走寻常路”。一般的台风都是从东往西走,而它却是从西往东北方向走,而且还是沿着海岸线跑,弯弯曲曲跑出了一条较为复杂的“S型路径”,是个名副其实的“描边大师”。由于“卢碧”整体强度较弱,所以它的移动主要是受西南季风的推动,导致路径移动存在变数,预报员们纷纷表示这样的情况实在是很“难受”,存在了太多不确定性。

我国全球台风监测业务发展如何?

随着现代气象综合探测体系建设的深入推进、数值预报模式的迭代进步以及客观预报方法的持续改进,特别是集合预报资料的应用,我国台风业务预报取得了长足进步。目前,我国气象部门对西北太平洋和南海的台风路径预报已达到国际先进水平。此外,在发展西北太平洋和南海台风预报技术、提高预报水平的同时,我国还承担着全球热带气旋监测任务。

西北太平洋和南海既是我国台风监测和预报的责任海区,也是海事预报责任区。对于该责任海区内的灾害性天气,如台风、海雾、海上大风等,我国有发布监测和预报产品的职责。台风监测和预报产品每天8次或24次通过全球通讯系统(GTS)参与国际交换;海雾、海上大风等灾害性天气的监测和预报产品每天4次通过海事卫星向全球广播。在此基础上,我国还监测全球各海域台风的活动和影响,每日2次发布全球台风监测产品;针对大西洋海域、孟加拉湾或阿拉伯海等有重大影响的飓风或气旋风暴制作和提供决策与服务产品。

从2017年起,除了监测之外,中央气象台增加了对北印度洋热带气旋的预报业务,针对孟加拉湾和阿拉伯海等区域制作一天4次的热带气旋路径预报,以此提升影响我国西南地区和“一带一路”沿线国家(地区)的热带气旋的预报能力。

预报业务的拓展需要强大的科技支撑。2021年9月,我国自主研发的CMA_GFS全球同化预报系统实现优化升级。升级后,我国的热带气旋预报范围从此前的西北太平洋和南海扩展至全球。研发团队专门开发了全球红外及水汽云图、热带气旋路径叠加 120小时累计大风、热带气旋强度等产品,其中针对西北太平洋、北印度洋等重点海域开发的区域产品填补了对西北太平洋、南海以外其他海域热带气旋预报的空白,标志着我国已具备全球热带气旋监测预报服务能力,在赋能“一带一路”、海洋强国建设的同时,也将惠及全球受热带气旋影响的国家和人民。

目前,中央气象台正在开展北大西洋飓风的预报业务试验,并计划从2022年起,将热带气旋预报业务拓展到北半球。 预计在2025年,我国可提供全球热带气旋预报产品,并通过自主研发的涡旋自动识别系统、基于人工智能的热带气旋定强系统、全球路径预报模式和客观订正算法,实现全球海域热带气旋的自动识别、报警、定强和客观预报,为布局我国全球气象服务、助力精细化预报提供有力支撑。

我国开展全球热带气旋监测和预报业务,在全球防灾减灾、保护人民生命和财产安全方面具有重大意义。作为世界气象中心,我国热带气旋监测和预报能力的不断提升,也彰显了我国的国际影响力和对国际社会的贡献。

                                 (来源:中国气象报2021-11-19 四版 作者:李慧 崔国辉 王婉 罗澜

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