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12号热带风暴“北冕”造成江西暴雨的成因分析
江西省环境预报中心 江西 南昌

2002年第12号热带风暴“北冕”于8月4日08时在南海生成并开始编报。生成后便以约25 km/h的速度向北移动，5日02时发展为强热带风暴;5日06时15分在广东省汕尾市碣石湾沿海地区登陆，登陆后继续向北移动;5日14时减弱为热带风暴;5日23时减弱为低气压。其中5日20时进入我省南部安远县，尔后继续北移，至我省抚州地区境内减弱。
12号热带风暴是从南海生成北上进入我省的，虽然强度不太强，但造成了我省3 d的暴雨过程，局部还下了大暴雨。
1 路径分析
经分析，12号热带风暴形成后路径北上的预报着眼点主要有华北副高明显减弱西退、西太平洋副高西伸后热带风暴东侧偏南风加大、华南由正变高区转为负变高区、华南由负涡度区转为正涡度区。
1.1 华北副高明显减弱西退
我们知道，热带气旋的路径移向主要受环境场环流形势影响，且最重要的影响因素就是副高的位置和演变趋势。以下分析副高的演变对12号热带风暴路径的影响。
8月1～2日，强盛的西太平洋副高伸向华北，脊线位于37°N，主体强大，山东省附近有1个592的高压中心。南海处副高南缘偏东气流中，有低值系统酝酿。到3日08时，有584的低压形成。4日08时发展成热带风暴，中心气压为990 hPa，中心附近最大风速为20 m/s。1～2日在副高北侧贝加尔湖西北方向为1个深厚的大低压区，低压槽底伸到50°N附近，槽底到副高北缘为密集西风带（图1）。3日20时，大低压区分裂出低槽向东南移动，西风带也南移，在副高北缘成片降温达2～4 ℃,降高达2～4位势什米，迫使副高开始减弱，主体缩小且南退、西退。随着低槽加深，4日 20时～5日08时华北副高588线明显减弱缩小西退（图2）。同时在西太平洋上又有另外1个副高西伸，5日08时588西界伸到128°E。这样就在华东地区形成鞍形场，非常有利于热带风暴北上。因此，12号热带风暴形成后路径北上的主要原因是华北副高明显减弱西退造成。
1.2 西太平洋副高西伸后热带风暴东侧偏南风加大
上面提到，4～5日西太平洋上有另外1个副高西伸，588线西界伸到128°E，且形成“方头”(图2) 。这使得热带风暴与副高之间的气压梯度加强，从而使偏南风加强，有利于引导热带风暴北上。从500、700、850 hPa 3层风场来看，4～5日热带风暴东侧的西南风和东南风风速明显大于热带风暴西侧的东北风和西北风。500 hPa热带风暴东侧的西南风和东南风速为8～12 m/s, 西侧为4～6 m/s；700 hPa东侧为14～20 m/s，西侧为4～8 m/s；850 hPa东侧为14～20 m/s，西侧为2～6 m/s。这表明热带风暴东侧的偏南风大于西侧的偏北风，有利于引导热带风暴北上。
1.3 华南由正变高区转为负变高区
在华南，2日20时～3日08时500 hPa我省还是正变高；4日08时～4日20时，广东到我省南部转为负变高；5日08时－4位势什米的负变高区从广东到我省呈南北走向，这也是有利于热带风暴北上的征兆。
1.4 华南由负涡度区转为正涡度区
从500 hPa涡度场看(文中物理量场资料均来自T213分析场)，3日20时华南为负涡度区，到4日20时广东东部、赣南、福建转为正涡度区，到5日20时正涡度区从广东伸到我省北部（图3），根据台风有向正涡度区移动的趋势，这种涡度场的变化也是有利于热带风暴向北移动的。
12号热带风暴虽然强度不太强，但造成了我省连续3 d的暴雨过程，局部还下了大暴雨。
12号热带风暴造成的暴雨过程可分为3个阶段：(1) 5日20时热带风暴进入我省南部安远县后，5日20时～6日20时暴雨落区在赣南，即在热带风暴的中心附近。(2) 6日晚热带风暴已移至抚州市境内，6日20时～7日20时的暴雨落区却主要在赣北，即在热带低压的北部。(3) 7日20时～8日20时，暴雨区又落在赣中，且呈东北西南向带状；8日20时～9日20时，降水减弱，赣北和赣南分别有1个大雨区。
根据上述3个阶段的划分，综合分析各阶段的天气形势，可以发现：
(1) 5日20时，热带低压进入我省南部。从当时中低层风场来看，热带低压周围环流比较均匀，各个方向都没有切变出现（图略）。从散度场看，5日20时850 hPa－21×10－5·s－1的辐合中心在我省南部；从涡度场看，5日20时850 hPa＋16×10－5·s－1的涡度中心在我省南部与福建交界处（图3）；从水汽通量散度场看，也有1个－3×10－8 g·cm－2·hPa－1·s－1的辐合中心在赣南。因此，该时段的暴雨区落在赣南。
(2) 随着热带低压北移进入抚州境内，这时北方有1股弱冷空气侵入热带低压的西北部外围，使得热带低压西北侧的风向由东北风转为东北北风，而热带低压东北侧的东东南风顺转为东南风，这就使得我省北部出现了明显的台风切变。7日08时，热带低压东侧的东南风继续顺转成西南风，且风速加大，这时北方弱冷空气也继续补充，使得切变辐合加强（图5）。从散度场看，6日20时850 hPa－20×10－5·s－1的辐合中心移到赣北；从水汽通量散度场看，辐合中心也在江西中北部。再从200 hPa散度场看，6日20时～7日20时在我省中北部为辐散区，且辐散中心值加强，高层的抽吸作用有利于上升运动加强。对应该时段暴雨区落在赣北，且强度明显加强，出现了18站暴雨，星子、庐山、湖口还出现了大暴雨。当然，庐山大暴雨还与地形抬升有关。
(3) 7～8日热带低压本身在趋于减弱，但由于北方弱冷空气继续补充侵入，热带低压西南侧仍为较强的西南气流，使得我省850～500 hPa仍维持一较强辐合的东北西南向切变，但位置有所南压到赣中。850 hPa的散度场和水汽通量散度场的辐合中心也南移到赣中，这一时段暴雨区落在赣中，雨带与东北西南向的切变的走向十分吻合。
气象专家李崇银指出：当有较弱冷空气影响台风外围时，有利于台风降水加强，在弱冷空气与台风结合处会产生暴雨区。本次热带低压暴雨过程也表现出这一特征。即7～8日的暴雨加强与冷空气的影响密切相关。从850 hPa θse场看，受弱冷空气南下影响，7日20时在赣西北到湖北东南部29～32°N处有1个θse的密集锋区，随着这股弱冷空气继续补充南压，θse的密集锋区也随之南压；8日08～20时密集锋区南压到赣北、赣中，而这2 d的暴雨落区正是紧随θse密集锋区的。
9日，北方弱冷空气继续南压，850 hPa切变和θse的密集锋区也随之南压。9日20时切变南压到赣南，我省处在切变北侧的偏北气流中，850 hPa的散度场和水汽通量散度场的辐合中心也南移减弱。另外，9日200 hPa散度场我省也转成了辐合区。这时我省降水明显减弱，全省只出现分散性大雨。
3 结语
(1)12号热带风暴形成后路径北上的主要原因是华北大陆副高明显减弱西退造成。另外，西太平洋上另外1个副高西伸，使得热带风暴与副高之间的偏南风加强，有利于引导热带风暴北上。
(2) 当热带风暴周围无明显切变，外围又无弱冷空气时，暴雨主要落在热带风暴中心附近；当热带风暴周围出现切变时，暴雨落在切变附近；当有弱冷空气侵入热带风暴时，暴雨会落在热带风暴与弱冷空气的交汇处。
(3) 当热带低压强度不强，但有弱冷空气侵入时，降水会明显加强。因此，在考虑台风降水预报时，弱冷空气是一个不可忽视的重要因素。
(4) 高层辐散的加强，有利于热带低压降水加强。

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