當前位置:首頁 > 專家視點

            臺風降水哪家強?小臺風or大臺風

            發布時間:2022年07月18日 來源:中國氣象報社

            專家:中國氣象局上海臺風研究所研究員?喻自鳳

            采訪人:趙曉妮

            公眾疑惑:為什么有的臺風“帶雨能力”強,有的臺風“帶風能力”強?為什么有的臺風個頭不大也能“掀起波瀾”?

            其實,在天氣預報領域,除了天氣系統尺度“大小”問題之外,準確認識和預測登陸熱帶氣旋(以下按照通俗用法稱之為“臺風”)降水,也是當今世界臺風研究及預報中面臨的重要難題。雖然臺風的尺度是決定其影響力和破壞力的關鍵參數之一,但不同尺度的臺風降水特征差異之謎,至今依然掩于幕后。

            近期,中國氣象局上海臺風研究所(以下簡稱“臺風所”)研究員喻自鳳、美國夏威夷大學教授王玉清、臺風所研究員余暉以及中國氣象科學研究院研究員端義宏發表于《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)上的論文發現,人們通常認為的“大臺風比小臺風帶來更強降水”的常識并不準確,臺風尺度與降水的真實關系可能是——內核尺度小的熱帶氣旋比大的熱帶氣旋具有更強的降水強度和更強的軸對稱性。

            相較龍卷風這種直徑在百米量級的小尺度天氣系統,臺風算是龐然大物了。但實際上,不同臺風的尺度差異可達數倍。喻自鳳解釋說,臺風尺度,通常用臺風各級風圈半徑來表示,例如臺風最大風速半徑、7級風圈等。如果用7級風圈半徑來表達尺度,比較大的臺風尺度可達近2000公里,較小的臺風則只有三四百公里。臺風內核尺度,可用臺風最大風速半徑來表示,大的臺風內核尺度可達180公里,小的則只有10公里左右。

            臺風最大風速半徑通常位于臺風眼墻附近,是強對流活動的頻繁區,也是臺風預報中深受關注的區域。喻自鳳與合作者的新研究,重點探討了臺風內核尺度(即臺風最大風速半徑)對登陸臺風降水的影響。

            通過對2001至2020年中國登陸臺風的最大風速半徑與降水量進行研究,喻自鳳發現,在臺風登陸前后,小臺風比大臺風具有更強的降水強度。這一方面是因為內核尺度小的臺風,不易受到陸地的影響,有利于登陸前臺風強度維持;另一方面,則是因為小臺風本身通常具有更強的臺風強度。而且,已有研究表明:在登陸前后階段,一般臺風強度越強,其降水強度也就越強。因此,內核尺度小的臺風在登陸前后階段,更常伴有強降水。

            臺風是否“圓潤”也與降水相關。研究發現,內核尺度小的臺風具有更強的軸對稱性。此前,氣象專家已經認識到,臺風強度越強,其軸對稱性越強,也就有更清晰的臺風眼及環狀眼墻結構;反過來,臺風強度越弱,其軸對稱性也就越弱,臺風呈現更強的非對稱性。在接近登陸時,內核尺度大的臺風更易受到陸地影響,不利于其強度、眼墻和降水分布的軸對稱性維持;而小臺風具有更強的臺風強度。這會導致登陸前內核尺度大的臺風比小的臺風降水減弱提前約6個小時。

            值得一提是,研究還發現,對同一類強度的較強臺風(如超強臺風)來說,其內核尺度越大,降水強度反而更強;而對于同一類強度的較弱臺風(如熱帶風暴)來說,內核尺度與降水強度之間的關系則存在不確定性。

            這在備受關注的臺風路徑和強度研究之外,打開了新的研究空間。

            以往,人們一般會關注臺風的路徑和強度——這些臺風預報最關鍵的“點”信息,能告知人們臺風的中心位置和最大風速(或最低海平面氣壓)。而臺風尺度信息則突破了關鍵“點”,呈現出“面”信息——臺風風場分布結構。這些信息對于臺風預報及災害風險預估來說具有重要價值。近年來,隨著氣象探測技術及人工智能等技術的進步,我國臺風尺度分析技術也不斷發展。臺風所從2018年起公開發布西北太平洋臺風尺度數據集。

            喻自鳳表示,新的研究結果表明臺風內核尺度與強度關系密切,是影響臺風降水的重要因子。這些結果為理解登陸臺風降水變化提供了新的視角,但臺風預報仍存在很多未解之謎。

            未來,需借助更精細可靠的觀測和數值模擬等方法,進一步深入探討臺風尺度影響降水的具體途徑。

            (責任編輯:閆泓)

            每天都是被C着醒的双性