书城童书风暴潮防范与自救
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第8章 风暴潮的危害(5)

台风的行踪一般都受大范围气流所控制。在北太平洋西部生成的台风,主要受太平洋副热带高气压环流所引导,因此在太平洋上多以偏西路径移动。但到达台湾或菲律宾附近时,已在太平洋副热带高气压边缘,故路径变化多端,有的继续向西移动,有的转向东北方向移动,更有的在原地停留或打转。一般而言,引导气流明显时,台风的路径较规则,否则台风的路径较复杂。

我国台风的分布特征

杨玉华、雷小途利用中国气象局台风年鉴1949~2001年我国台风实测大风记录,分析我国境内1644个监测站由热带气旋引起的6级(逸10.8米/秒)及其以上最大风速(10分钟平均)或阵风8级(逸17.2米/秒)及其以上极大风速(2分钟平均)的分布情况,台风引起我国境内的大风主要出现在山东半岛以南的东南沿海地区。华南地区的极值是西沙站共出现了311次最大风6级及其以上的台风,华东地区的大陈岛站出现了201次最大风8级及其以上台风,均为全国之最。出现台风大风的频数从沿海向内陆急剧减小,等频数线几乎与海岸线平行。杭州湾以北地区较少出现最大风8级及其以上(极大风10级及其以上)的台风,台湾、海南两岛则是频受台风影响之地。

台风引起的大风风速与大风频数有类似的分布。均呈现出沿海大、内陆小的特征。统计表明,1949~2001年,我国10分钟平均最大风速,福建省东山站1980年9月19日3时38分受8015号台风影响,出现了48.0米/秒的(2分钟平均)极大风速。1959年8月23日3时10分受5903号台风影响,福建厦门站出现了60米/秒的大风。1979年8月2日11时08分,受7908号台风影响,广东汕尾站也曾达到60米/秒。按照各监测站在1949~2001年的历史极端最大的台风、大风风速分布记录,其中8级以上大风主要出现在沿海地区,内陆地区则大多只能达到6级左右的风速。按照各监测站平均的台风、大风风速分布记录,其沿海风速大、向内陆急剧减小的特征也十分显着,沿海地区大多能达到7级以上,但杭州湾以北至渤海湾以南多为6级。

统计还表明,1949~2001年间引起大风的台风共有722个,平均每年13.6个,在这些台风中,有62%在我国登陆,38%在我国近海转向。据统计,引起大风的台风频数在20世纪70年代和80年代较多,1978年最多达22个,20世纪50年代和90年代以后相对较少,1950年只有3个,两者相差7倍多。除1949~1951年和1982年外,每年均有5个及其以上的登陆台风引起了我国的大风天气,其中1967年、1985年、1989年和1994年最多,均为13个,1952年仅2个。此外,除1949年外,每年均有部分近海未登陆的台风能在我国境内产生大风,其中以1978年的14个为最多,1964年12个次之。根据科学分析,引起我国大风过程的台风频数还存在明显的季节变化。6~10月汛期多,且以8月3.5个为最多,其余月份的年平均都不足1个,其中12月至翌年4月更少。同时,引起大风的登陆台风也以8月最多,12月至翌年4月较少,1~3月为0,4月和12月在1953年间仅各有1个,这显然与在我国登陆的台风频数的季节变化有关。而引起大风的非登陆台风频数的季节分布特征则有所不同,其最大值出现在10月(总频数为66个),相对少的月份仍在12月至翌年4月间。另一方面,大部分登陆台风伴随有大风天气,约11%的登陆台风未在我国境内产生大风,主要出现在20世纪50年代和60年代。这可能是因为我国从1958年才开始大量建观测站,建站以前的登陆台风大风资料有所遗漏。

引发我国近海大风的天气形势

黄渤海大风

受热带气旋影响的天气形势

进入黄、渤海的热带气旋平均每年1.8个,其中强台风占13.5%,台风占59.4%,热带低压占27.1%。平均每年出现的台风和强台风为1.3个,5~9月份均有出现,但以7月、8月两月最多,约占总数的83.8%。但进入渤海的热带气旋平均3年多才有一次,主要集中在7~8月份。

影响黄、渤海的热带气旋路径有三条:一条经台湾省附近,从温州至厦门之间登陆,然后北上,在长江口至山东半岛一带入海;另一条路径从台湾省到冲绳岛之间北上,进入黄海;还有一条从冲绳岛到日本之间西进,进入黄海。

受寒潮和冷空气影响的天气形势

侵入黄、渤海的冷空气大风主要起源于北冰洋新地岛一带,该冷空气不断在西伯利亚一带堆集成为庞大的冷高压,并从每年的9月中旬到翌年4月沿高空西北气流一次次侵入。

冬季,冷高压势力最强,而且中心位置偏南,可频繁影响黄、渤海。春、秋两季高压势力稍有减弱,但多为移动性高压。夏季冷高压活动频数已明显减少。冷高压的中心强度在大陆上先是由西向东增加,至准噶尔盆地时达到最强,再往东又稍有减弱。

当冷高压的前沿——冷锋移过黄、渤海时有偏北大风,强烈冷锋常伴有阵性天气和剧烈降温。同时,冬季强冷空气南下路经暖湿的海面时还会产生很大的扰动,有时山东半岛北部的间断性降雪常延续到强冷平流消失为止,而山东半岛南部降雪总时数只及北部的1/3。

冷锋扫过我国大陆后,高压中心常在大陆上持续2~3天以上,此时,黄、渤海的风力可减弱,天气转好。

春季,冷空气范围较小,但周期性明显。锋前的南风和锋后的北风短时间也很大。一旦高压入海或迅速减弱后,华北平原地区又极易出现华北地形槽,该地形槽与入海高压相配可产生黄渤海的西南大风。

影响黄、渤海的三条冷锋活动路径为:淤北路冷锋,从贝加尔湖以东南下,经蒙古东部、东北平原进入渤海,主要产生黄渤海的偏东大风过程。于西北路冷锋,经萨颜岭、蒙古中部进入中蒙边境后,再经华北平原移向东南入海,也有的东移进入东北平原后入海,多产生东北大风或北向大风。盂西路冷锋,经新疆、河西走廊东移入海,该路冷锋多产生西北大风。

受温带气旋影响的天气形势

影响黄、渤海的气旋多数由陆上产生而移入海区。总的来看,在北纬20°以北,全年均可受到温带气旋的影响,强大的气旋多发生在4月,频数可按夏、秋、冬、春顺序增加。影响黄、渤海的气旋源地主要有江淮气旋、黄河气旋、蒙古气旋、东北低压等。几乎产生或移经中国大陆上的所有气旋,都会不同程度地对黄、渤海产生影响。一方面由于黄、渤海区域正位于中纬度区域,另一方面由于黄、渤海南北跨度较大。

江淮气旋生成后常沿两条路径移行,一条向东北经黄海,穿过朝鲜半岛进入日本海,气旋入日本海后又往往可得到充分发展,与南下的冷空气相配合,反过来再增强黄海北部及渤海海峡一带的偏北大风。另一条在长江口东北岸入海,经黄海南部,再经北海道入阿留申群岛,这类气旋常在长江口或以东海面得到迅速增加而造成大风天气。黄河气旋入渤海后也有两条路径,一条沿渤海北岸向东北方向移动。另一条穿过渤海经辽东半岛南端,再越过朝鲜半岛北部进入日本海,最后在鄂霍次克海消失。发展强盛的蒙古气旋和东北低压,一部分南下可影响到黄渤海,主要以偏南大风为主。渤海气旋产生于渤海及沿岸地区,从北纬37.5°~40.0°穿过东经120°,主要影响渤海及黄海北部。此外,近年来还发现一些发展迅速的次天气尺度气旋常影响黄、渤海区域,并可局部造成10级以上的风浪,由于该气旋生消迅速,尺度又较小,常规天气图资料很难完全捕捉到它们的踪迹,具有很大的隐蔽性和破坏性。在冬季和夏季,黄渤海的主要风向很有规律,风系清楚,与气压场的关系较好。冬季(以1月为代表),近海受大陆高压的控制,主要风向自北向南顺时针方向旋转。夏季,近海受大陆低压控制,主要风向自南向北逆时针方向偏转。

黄、渤海大风也具有某些地方性的特征,在山东半岛的尖端成山角一带是有名的大风地带,在同一天气系统影响下,风力总比其他海区大2级左右。从内蒙古进入东北平原后,冷空气沿长白山西麓向西南经过辽东半岛入渤海湾和黄海北部,因此,即使在不太强的天气系统影响下,这一带也可产生7级以上的东北大风,而且每年冬、春季都有大风出现。在一定的气压场配置下,即当等压线和海岸线大致平行时,山东半岛南岸20~30海里的狭窄地带往往发生东北或西南大风。冷空气从山东半岛内陆流至半岛东部沿海时,由于崂山山脉的阻挡,使冷空气在崂山西麓堆积,堆积到一定程度后,冷空气从山的凹口滑下造成青岛外海的西北阵性大风。蒙古高压东伸,冷空气从辽东湾进入渤海时,渤海可吹6~7级偏东风,持续1~2天甚至更长。山东半岛以北海面的大风多于半岛以南,几乎多一倍。6月等压线呈南北走向,沿海与内陆温差较大时,在傍晚,江苏、浙江沿岸海面常出现6级大风,但时间不长。

东海大风

受热带气旋影响的天气形势

影响东海的台风,其主要路径可分为4条:淤经台湾省附近,在温州至厦门之间登陆,然后北上,在山东半岛至长江口一带出海。于由台湾和冲绳岛之间北上,经过东海北部进入黄海。盂从冲绳岛至日本西部之间进入黄海。榆在东海转向后东行。据1949~1975年的资料统计,在东海东南部,4月份可出现台风,5月份台风可到达东海北部,6月份最多时有两个台风影响东海和黄海,有少数进入黄海北部,个别能进入渤海,并开始有台风在东海海区登陆。7月份渤海、黄海、东海都可能受台风袭击,最多时达4个,7月上旬台风常通过台湾省,向西北方向移动。在我国东海海岸登陆的台风,每年平均有1~2个。

8月,台风出现最为频繁,各海区均可受其影响,最多时有4个,每年平均有一个台风在东海海岸登陆,最多时有3个,有少数可到达渤海,一般情况下,8月份黄海北部和渤海很少受台风袭击。9月份最多有4个台风侵袭东海,在我国东海海岸可有1个台风登陆。10~11月,台风活动区仅限于东海南部,次数很少,最多不超过3次,台风大多只掠过东海东部即转向移走,影响不大。12月份台风极少,均不可能在我国登陆。

受寒潮和冷空气影响的天气形势

冷空气一条由内蒙古经河套、关中等地直达长江中游(反气旋中心最南可抵北纬25°~30°),再折向东进入东海,由于冷气团在移动过程中逐渐变性增暖而减弱,到了沿海地区,势力已很弱,能向东出海的较少,只有势力很强时,其影响所及范围才能达南海或更南的海区;另一条是经内蒙古、华北和东北南部入黄海向南,当它比较强时,可达东海南部。

冬季风系在我国海区是由北向南逐步推移的,它的建立是在8月底或9月初,正是大陆高压首次加强的时候,这时,对流层底层的冷空气会突然爆发。9月底,冬季风即可到达南海北部北纬19°附近。10月初,遍及北纬15°以北的海区,10月下旬,可扩展到北纬10°。11月份到达北纬5°以北地区。12月,冬季风则遍及整个中国近海,甚至跨越赤道侵入南半球。

1月份为冬季风的最盛时期,在冬季风盛行时期,黄海南部和东海北部盛行北风,但也经常吹东北风,东海中部和南部盛行东北至北风,以东北风占多数,我国台湾省附近海面及南海,东北风占绝对优势,频率高达70%。冬季风的持续时间随海区而不同,北纬25°以北海区,大约从9月至翌年3月偏北风占主导地位。而北纬25°以南,由于受东北季风制约,加之地形和其他条件的作用,一般北部海区东北风的持续时间长,南部海区持续时间短,台湾附近海面为9月至翌年5月。

夏季,亚洲大陆为热低压控制,同时,太平洋副热带高压西伸北进,因此,高低压之间的偏南风就成为我国海区的夏季风。由于热低压的气压梯度不如冬季冷高压前部的气压梯度大,所以夏季风比冬季风弱。夏季风的建立是在4月中旬以后,这时蒙古高压逐渐变弱并收缩,与此同时,印度及我国大陆上热低压明显发展,冬季风衰弱,夏季风开始出现。5月份偏南风向北推进至北纬15°左右,6月份偏南风迅速遍及整个中国近海及日本海区,7月份为夏季风最强盛时期,偏南风稳定扩展到整个海区。影响整个中国近海,但时间过程比冬季风短。东海和黄海盛行南至东南风。

东海冬季和夏季的主要风向很有规律,风系清楚,与气压场的关系符合得较好。冬季(以1月为代表),近海受大陆高压的控制,主要风向自北向南顺时针方向旋转,北纬20°~25°为向信风带过渡的海区,风向多变,在此以南则为信风带,以东北风和北风为主,其中,北纬140°以东偏东风盛行,北纬140°以西受东北季风影响,则以东北风为主。夏季,近海受大陆低压控制,主要风向自南向北逆时针方向偏转。过渡季节,特别是春季4月份、5月份,主要风向突变,风向较乱。

东海气旋是指受温带气旋影响的天气形势并在东海海域内发生和发展的气旋,包括两部分,一部分在台湾东部和北部海面生成的气旋,也有少部分生长在长江口以南至福州沿岸或海上;另一部分为移经或发展于东海海域的气旋,这类气旋四季都可出现,但以春季最多,4月、5月平均为0.75个,最多月可出现5个,1~3月次之,夏秋两季最少。东海气旋生成后绝大多数是发展的,生成后的前两天,中心常向东北偏东方向移动,一般移速在40千米/小时以上,中心强度平均每24小时加深6~10hPa,到了日本南部黑潮上空,加深程度更加显着,移动方向也转为东北方向。如果这时日本为冷高压控制,则冷空气常能抑制东海气旋的发展。由于东海气旋在海上形成并发展,沿海气压梯度加大,所以沿海多北向大风,大风往往来得很突然,春、冬季,6级以上大风能持续1~2天,秋季大风持续时间较短。

江淮气旋主要影响黄海中部及东海北部,如果其路径偏北,还能影响黄海北部。东海南部主要是气旋暖区气团的天气,气旋入海前多东南向大风,随着气旋入海,风向转为偏东风,气旋中心过后多西北向大风,一般风力6~7级,短时可达8级以上,大风持续时间视距气旋中心远近而定,距中心愈近,大风持续时间愈长。

台湾海峡大风

受热带气旋影响的天气形势

经过台湾附近的台风主要在7~9月,其中以8月最多,9月和7月次之。