地學(xué)系林巖鑾教授揭示臺(tái)風(fēng)“龍王”極端降水成因

對(duì)臺(tái)風(fēng)降水預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)有指導(dǎo)意義

清華新聞網(wǎng)7月13日電 近日，清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系林巖鑾教授作為第一作者和通訊作者在《美國(guó)氣象學(xué)會(huì)會(huì)刊》（Bulletin of the American Meteorological Society）發(fā)表了題為《龍王臺(tái)風(fēng)渦旋羅斯貝波導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間雨帶分析》（A long-lasting vortex Rossby wave-induced rainband of Typhoon Longwang (2005)）的研究論文。該研究利用高分辨率雷達(dá)及地面觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合模式模擬，分析了2005年臺(tái)風(fēng)“龍王”在福建登陸時(shí)引起的一次長(zhǎng)周期臺(tái)風(fēng)雨帶過(guò)程，發(fā)現(xiàn)該雨帶的動(dòng)力觸發(fā)和維持是由渦旋羅斯貝波引起的。這一新發(fā)現(xiàn)對(duì)提高我國(guó)臺(tái)風(fēng)降水預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。

2005年，臺(tái)風(fēng)“龍王”在福建登陸時(shí)引起沿岸地區(qū)難以預(yù)料的超強(qiáng)降水過(guò)程。其中，在長(zhǎng)樂(lè)最強(qiáng)降水強(qiáng)度達(dá)到每小時(shí)152毫米。由于臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)不夠準(zhǔn)確和及時(shí)，在福州造成96人死亡。鑒于“龍王”臺(tái)風(fēng)給臺(tái)灣和福建地區(qū)帶來(lái)的巨大損失，“龍王”從此在西北太平洋臺(tái)風(fēng)名單中被移除（西北太平洋臺(tái)風(fēng)命名采用循環(huán)方式，因?yàn)檫@次臺(tái)風(fēng)災(zāi)害太慘重，不希望再次發(fā)生這樣的災(zāi)害。故國(guó)際慣例是除名）。

觀(guān)測(cè)的臺(tái)風(fēng)雨帶演變雷達(dá)反射率圖。

根據(jù)多普勒雷達(dá)觀(guān)測(cè)表明，此次降水過(guò)程主要是由一條長(zhǎng)生命周期（>13小時(shí)）的臺(tái)風(fēng)雨帶控制（如圖），雨帶過(guò)境還伴隨著氣壓升高、氣溫下降和風(fēng)向風(fēng)速劇變等一系列擾動(dòng)。通過(guò)傅立葉波形分解，研究者發(fā)現(xiàn)雨帶主要跟一波數(shù)為二的擾動(dòng)相關(guān)，且該擾動(dòng)的動(dòng)力性質(zhì)符合渦旋羅斯貝波特征，如徑向緩慢向外傳播、切向則以低于環(huán)境流場(chǎng)的波速氣旋式傳播。數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)也表明該雨帶與渦旋羅斯貝波相關(guān)。同時(shí)，還表明雨帶之所以沿海岸線(xiàn)移動(dòng)還受到地形抬升及摩擦造成的沿岸地區(qū)的強(qiáng)水汽輻合的影響。

《美國(guó)氣象學(xué)會(huì)會(huì)刊》是全球大氣科學(xué)方向權(quán)威刊物，這是近年來(lái)清華大學(xué)首次在此刊物發(fā)文。文章合作者還包括林巖鑾指導(dǎo)的地學(xué)系博士生李元龍和碩士畢業(yè)生李青山、福建省氣象局陳敏艷高級(jí)工程師、地學(xué)系徐芳華副教授、夏威夷大學(xué)王玉清教授，以及國(guó)家氣象中心黃彬研究員。

附文獻(xiàn)鏈接：https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/BAMS-D-17-0122.1

供稿：地學(xué)系 編輯：襄楠