谷秀杰，張霞，蘇艷華，邵宇翔，李周

(1. 中國氣象局河南省農(nóng)業(yè)氣象保障與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州450003；2. 河南省氣象臺，河南 鄭州450003；3. 中國民用航空局空中交通管理局航空氣象中心，北京100122)

1 引 言

我國是西北太平洋沿岸受臺風(fēng)影響最嚴(yán)重的國家，平均每年有7～8 個臺風(fēng)在我國沿海登陸，造成較大經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡[1-3]。臺風(fēng)移動路徑是風(fēng)雨落區(qū)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)和前提，路徑預(yù)報(bào)效果對其風(fēng)雨影響預(yù)報(bào)以及災(zāi)害防御等至關(guān)重要，吳影等[4]指出熱帶氣旋(TC)路徑的預(yù)報(bào)誤差與其所致直接經(jīng)濟(jì)損失呈正相關(guān)關(guān)系。然而異常路徑[5-6]是路徑預(yù)報(bào)中的難點(diǎn)，目前仍存在較大預(yù)報(bào)誤差。臺風(fēng)路徑的影響因素非常多且復(fù)雜，國內(nèi)學(xué)者從多方面研究了這個問題[7-9]。陳華等[10]研究表明熱帶氣旋(TC)與上游槽相互作用的關(guān)鍵區(qū)域的預(yù)報(bào)誤差與TC 轉(zhuǎn)向后的路徑預(yù)報(bào)誤差表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性。郭興亮等[11]采用譜逼近方法對臺風(fēng)Megi(2010)路徑模擬表明，天氣尺度環(huán)境風(fēng)場是影響臺風(fēng)路徑變化的關(guān)鍵因子。許孌等[12]在分析引導(dǎo)氣流與臺風(fēng)路徑變化關(guān)系時顯示，中低層引導(dǎo)氣流對臺風(fēng)路徑變化影響更顯著。近年來隨著觀測技術(shù)、數(shù)值模擬和資料同化等技術(shù)的發(fā)展，以及對臺風(fēng)運(yùn)動物理機(jī)制的深入研究，臺風(fēng)路徑預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率有了大幅提升[13-16]，但是對于突然性偏折等異常路徑的預(yù)報(bào)目前仍然缺乏有效手段[17-20]。臺風(fēng)主要受大型流場的操縱而移動[21]。仲榮根等[22]研究認(rèn)為，臺風(fēng)主要在氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力及阻力三力的平衡與不平衡下運(yùn)動，當(dāng)三力不平衡時，臺風(fēng)將會加速移動，當(dāng)三力平衡時，臺風(fēng)將減速移動。熱帶氣旋作為大環(huán)境流場中一個渦旋，其異常運(yùn)動往往發(fā)生在弱環(huán)境引導(dǎo)場中。張玲等[23]研究表明，秋冬季臺風(fēng)的移動，除與西太平洋副熱帶高壓、西風(fēng)槽、對流層低層偏東風(fēng)、越赤道氣流有關(guān)外，對流層上層副熱帶西風(fēng)急流的變化也有較大影響，特別是對于偏西行臺風(fēng)，副熱帶西風(fēng)急流的加強(qiáng)南壓將導(dǎo)致臺風(fēng)移速加快和強(qiáng)度加強(qiáng)。畢鑫鑫等[24]研究發(fā)現(xiàn)超強(qiáng)臺風(fēng)“天鵝”的移動始終受西北太平洋副熱帶高壓的影響，其次是來自季風(fēng)渦旋及臺風(fēng)外圍反氣旋的貢獻(xiàn)，在垂直方向上對流層中層系統(tǒng)的引導(dǎo)氣流矢量與“天鵝”的移動最為吻合，而形成于低層系統(tǒng)的偏南風(fēng)氣流與“天鵝”向北突然轉(zhuǎn)向有著密切的聯(lián)系。張行才等[25-27]曾指出，熱帶氣旋的移動大多與700～500 hPa 厚度場上暖舌的軸線相平行，中、高層臺風(fēng)中心附近的異常增溫對臺風(fēng)未來的移動趨勢有著很好的指示作用，移速較慢的臺風(fēng)低壓一般處在氣旋性環(huán)流、弱背景場和副熱帶高壓西側(cè)。并提出對流層上層增溫極值曲線是臺風(fēng)未來的移動路徑，并且300 hPa的資料對臺風(fēng)路徑關(guān)系重大。研究表明[28-29]高層輻散區(qū)對臺風(fēng)渦旋移動有“引導(dǎo)”作用，也是臺風(fēng)移動的動力機(jī)制，臺風(fēng)非對稱動力模型中臺風(fēng)外圍前方垂直環(huán)流圈上升支對臺風(fēng)未來運(yùn)動方向具有“引導(dǎo)”作用。

盡管國內(nèi)外氣象學(xué)者對于臺風(fēng)登陸后的路徑、強(qiáng)度、維持機(jī)制及其相應(yīng)的天氣變化等方面開展了不少研究，但由于熱帶氣旋登陸后受陸地地表摩擦以及與中高緯系統(tǒng)的相互作用，其移動路徑及風(fēng)雨強(qiáng)度的預(yù)報(bào)仍有較大難度。河南省地處內(nèi)陸，由臺風(fēng)系統(tǒng)造成的河南省大范圍暴雨、特大暴雨的臺風(fēng)個例中，一般均由閩、浙登陸以后繼續(xù)深入內(nèi)陸的臺風(fēng)低壓或倒槽導(dǎo)致[30]，在華東登陸且低壓中心進(jìn)入河南境內(nèi)后多次轉(zhuǎn)向的臺風(fēng)個例極為少見。

2018年第18 號臺風(fēng)“溫比亞”于8月17日凌晨自上海登陸后一路向西偏北行，于18日凌晨進(jìn)入河南省，19日20 時(北京時，下同)移出。臺風(fēng)低壓在河南境內(nèi)滯留長達(dá)40 小時，停滯期間發(fā)生多次轉(zhuǎn)向，給河南省帶來的風(fēng)雨影響超過50 小時，是自“75.8”臺風(fēng)暴雨后的近40年來河南省受臺風(fēng)低壓影響最強(qiáng)的一次，導(dǎo)致河南省8 個國家氣象站日降水量突破建站以來歷史極值，是歷次降水過程中超過極值站數(shù)最多的一次，同時伴有大范圍強(qiáng)風(fēng)天氣。對“溫比亞”停滯及轉(zhuǎn)向的預(yù)報(bào)是預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和服務(wù)中的難點(diǎn)，因此本文采用常規(guī)觀測資料、NCEP 再分析資料及中央氣象臺臺風(fēng)定位數(shù)據(jù)等，詳細(xì)分析了臺風(fēng)“溫比亞”異常移動路徑的影響因子及物理機(jī)制，為日后登陸臺風(fēng)的路徑預(yù)報(bào)提供參考。

2 資料及過程簡介

2.1 資料來源

本文風(fēng)場及環(huán)流形勢分析資料來源于美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心的NCEP 1 °×1 °逐6 小時再分析資料，臺風(fēng)資料來源于中央氣象臺臺風(fēng)報(bào)及臺風(fēng)網(wǎng)，風(fēng)雨等實(shí)況統(tǒng)計(jì)資料來源于河南省氣象局自動站和區(qū)域站觀測數(shù)據(jù)。

2.2 “溫比亞”風(fēng)雨實(shí)況

受1818 號臺風(fēng)“溫比亞”登陸后減弱的熱帶低壓影響，2018年8月17日08 時—19日20 時，河南省中東部出現(xiàn)了大范圍強(qiáng)風(fēng)雨天氣(圖1a)，商丘、周口兩地區(qū)累計(jì)雨量達(dá)特大暴雨。共計(jì)1 292站過程降水量超過50 mm，544 站超過100 mm，141 站超過250 mm，3 站超過500 mm，這三站分別是：柘城遠(yuǎn)襄集(553.1 mm)、睢縣長崗(543 mm)、商丘睢陽區(qū)勒馬(533.8 mm)。過程期間96 站小時雨強(qiáng)超過50 mm，虞城沙集站最大小時雨強(qiáng)達(dá)到112 mm。共有8 個國家氣象站日(17日20時—18日20 時) 降水量突破建站以來歷史極值，其中夏邑站為355.2 mm，超歷史極值兩倍。大部分站點(diǎn)強(qiáng)降水的同時伴有6 級以上偏北風(fēng)，中東部陣風(fēng)8～9 級，自動站極大風(fēng)速為信陽新縣22.4m/s(圖1b)。

受強(qiáng)風(fēng)雨影響，商丘、周口等地出現(xiàn)嚴(yán)重的城市內(nèi)澇，部分城市電力中斷、列車晚點(diǎn)、航班延遲或取消。全省共有527.3 萬人受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡2 人，緊急轉(zhuǎn)移安置10 914 人，農(nóng)作物受災(zāi)面積8 930 km2，房屋倒塌86 戶122 間，嚴(yán)重?fù)p壞386 戶430間，造成直接經(jīng)濟(jì)損失14.6 億元，農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失13.4 億元。

圖1 2018年8月17日08 時—19日20 時河南省累計(jì)雨量（a）和極大風(fēng)速圖（b）

3 “溫比亞”移動路徑特點(diǎn)

2018年第18 號臺風(fēng)“溫比亞”于8月17日04 時05 分于上海浦東新區(qū)南部沿海登陸，登陸時中心附近最低氣壓982 hPa，最大風(fēng)速25m/s，為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴。登陸后迅速減弱為熱帶風(fēng)暴，以5.6～8.3m/s 速度向西略偏北移動。于18日凌晨進(jìn)入河南固始境內(nèi)，進(jìn)入河南以后移速迅速減慢并轉(zhuǎn)向，以2.8～4.2m/s 的速度向西北方向經(jīng)淮濱、新蔡進(jìn)入正陽境內(nèi)，14 時減弱為熱低壓，17 時進(jìn)入汝南境內(nèi)后移速進(jìn)一步減小至1.4～2.8m/s，20 時再次轉(zhuǎn)向偏北行，在汝南境內(nèi)滯留約12 小時后轉(zhuǎn)向東北并加速，于19日20 時移出河南進(jìn)入山東單縣境內(nèi)，20日05 時進(jìn)入渤海再次加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴后繼續(xù)向東北偏東移動，直至20日23 時停止編報(bào)(圖2a)。

臺風(fēng)低壓自8月18日凌晨進(jìn)入河南境內(nèi)至19日20 時移出，在河南境內(nèi)滯留長達(dá)40 小時，尤其在汝南縣境內(nèi)徘徊長達(dá)12 小時并完成兩次轉(zhuǎn)向。臺風(fēng)低壓進(jìn)入河南境內(nèi)時中心氣壓最低值為988 hPa，經(jīng)過40 小時后移出河南時為995 hPa，填塞不明顯，在汝南境內(nèi)停滯期間，中心氣壓最低值始終保持992 hPa，中心最大風(fēng)力維持16～18m/s(圖2b)。此次“溫比亞”從登陸到停止編報(bào)，移向發(fā)生了西-西北-北-東北的轉(zhuǎn)變，移速發(fā)生由快到慢再到快的改變，強(qiáng)度穩(wěn)定維持，給河南省東部地區(qū)帶來強(qiáng)風(fēng)雨天氣(圖1)。

圖2 臺風(fēng)中心移動路徑(a)和臺風(fēng)中心最低氣壓、移動速度、最大風(fēng)力折線圖(b)

“溫比亞”于2018年8月18日03 時進(jìn)入河南，而后移動方向由偏西轉(zhuǎn)向西北且移速減慢，18日20—23 時停滯不前（表1），之后移向再次發(fā)生改變由西北轉(zhuǎn)為正北；18日23 時—19日02 時3小時內(nèi)向北僅移動了0.1 個緯距約11 km；19日02—05 時再次停滯原地回旋，而后同樣發(fā)生了移向改變，由正北轉(zhuǎn)向東北；05 時以后加速向東北方向移出河南。18日20 時—19日05 時期間，出現(xiàn)兩次移向改變，并伴隨長達(dá)6 小時停滯原地盤旋，可見“溫比亞”進(jìn)入河南以后，移向及移速均發(fā)生了非線性改變，因而增加了對移動路徑及降水落區(qū)預(yù)報(bào)的難度，因此對其停滯及轉(zhuǎn)向機(jī)理有必要進(jìn)行深入探析，為今后類似臺風(fēng)移動路徑的預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)。

表1 臺風(fēng)低壓中心位置及風(fēng)力/(m/s)

4 “溫比亞”在河南停滯及轉(zhuǎn)向原因分析

4.1 大尺度環(huán)流的影響

2018年8月17日20 時500 hPa 高空圖顯示，副熱帶高壓(以下簡稱副高)脊線位于37 °N 附近、西伸點(diǎn)達(dá)116 °E，副高主體與低壓中心呈南北向平行分布，二者之間為偏東風(fēng)，引導(dǎo)低壓繼續(xù)西行，隨著臺風(fēng)低壓繼續(xù)西行進(jìn)入河南境內(nèi)，副高主體快速減弱東退。至18日08 時，588 dagpm 收縮東退至126 °E 以東地區(qū)(圖3a)，12 小時內(nèi)東退達(dá)10 個經(jīng)距，此時，副高主體與低壓中心呈西北東南向平行分布，低壓東北象限與副高西側(cè)之間為東南風(fēng)，584 dagpm 線環(huán)繞在低壓外圍除西南象限外的其他三個方向，在此過程中隨著低壓與副高間風(fēng)向的轉(zhuǎn)變，18日凌晨低壓進(jìn)入河南境內(nèi)后首次發(fā)生移向的改變，由西行轉(zhuǎn)向西北行。同時100 hPa 等壓面上(圖略)，南亞高壓呈帶狀分布在30～42 °N 之間，高壓南北兩側(cè)等壓線均勻分布，地轉(zhuǎn)風(fēng)大小相等方向相反，臺風(fēng)低壓恰好處在高壓帶內(nèi)的弱風(fēng)區(qū)中，對低壓移動無引導(dǎo)作用。700 hPa等壓面上的312 dagpm 線及850 hPa 等壓面上的148 dagpm 線環(huán)繞在臺風(fēng)低壓外圍除南側(cè)外的其他三個方向，臺風(fēng)低壓被高壓帶“包裹”在中間寸步難行。地面場同低層流場相似，1 010 hPa 高壓壩同樣圍繞在臺風(fēng)低壓外圍(圖略)，對低壓前行起到了一定阻擋作用，因此低壓轉(zhuǎn)向并減速西北行。

18日20 時，副高主體仍位于126 °E 以東地區(qū)(圖3b)，584 dagpm 線較08 時發(fā)生較大改變，由原來的西南向的開口轉(zhuǎn)變?yōu)橄喾捶较蜷_口即倒“Ω”型，584 dagpm 與588 dagpm 之間由東南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，風(fēng)速略小于08 時，此刻恰好對應(yīng)臺風(fēng)低壓停滯及第二次轉(zhuǎn)向(由西北行轉(zhuǎn)為偏北行)。地面圖上1 010 hPa 高壓壩縮減成塊狀位于華北北部，同樣對未來低壓北行起到一定減緩作用。19日02—08 時，隨著高空風(fēng)向及風(fēng)速的改變，臺風(fēng)低壓隨之轉(zhuǎn)向并加速，于19日20 時，移出河南省。綜上表明，臺風(fēng)低壓進(jìn)入河南境內(nèi)以后，由于副高快速東退，引導(dǎo)氣流變?nèi)?，同時低層受高壓帶“包裹”和阻擋，低壓移速緩慢或原地盤旋，移動路徑及方向隨著中層氣流的改變而改變。

圖3 500 hPa 風(fēng)場(矢量)、等高線(黑實(shí)線，單位：dagpm) a. 18日08 時；b. 18日20 時。

4.2 200 hPa 風(fēng)場對“溫比亞”移動路徑的影響

經(jīng)過對17日20 時—19日02 時逐6 小時200 hPa 風(fēng)場演變詳盡分析可知，盡管高空風(fēng)速很小，但臺風(fēng)低壓移速及轉(zhuǎn)向與200 hPa 風(fēng)速及風(fēng)向的改變?nèi)杂兄苯雨P(guān)系。18日02 時200 hPa風(fēng)場(圖4a)顯示，在123 °E，30 °N 附近有一高壓環(huán)流，高壓脊線向西北方向伸到河南省東部商丘地區(qū)；另外在108 °E，28 °N 附近即貴州東北部有一低壓環(huán)流，低壓切變線向東偏北伸展到117 °E，30 °N附近；36 °N 以北為平直西風(fēng)環(huán)流，此時臺風(fēng)低壓處在高壓脊線左側(cè)及低壓切變北側(cè)東南風(fēng)里，在東南風(fēng)作用下，臺風(fēng)低壓由西行轉(zhuǎn)為西北行。18日14 時(圖4b)，低壓環(huán)流西南移到貴州中部，低壓切變逆轉(zhuǎn)為低壓倒槽，由低壓中心向東北方伸展到110 °E，32 °N 附近；隨著低壓中心向西南移動及倒槽的西移北抬，東部高壓環(huán)流西邊界向西擴(kuò)展，脊線由西北-東南向轉(zhuǎn)為南北向；高壓環(huán)流與低壓倒槽之間及臺風(fēng)低壓南側(cè)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，臺風(fēng)低壓附近及北側(cè)仍為2～4m/s 的東南風(fēng)，臺風(fēng)低壓繼續(xù)減速西北行；同時在103 °E 附近，33 °N 以北地區(qū)有淺槽逐漸發(fā)展。18日20 時(圖4c)，高低壓環(huán)流穩(wěn)定少動，低壓倒槽隨其南側(cè)西南風(fēng)逐漸加強(qiáng)，其北伸點(diǎn)再次西北抬到108 °E，32 °N 附近；高壓脊線由南北向順轉(zhuǎn)為東北-西南向；高低壓之間32 °N 以南由偏南風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，臺風(fēng)低壓附近及以北地區(qū)，由14 時東南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏南或西南風(fēng)并有風(fēng)速輻合，隨著低壓附近風(fēng)向改變，其移動方向也由西北行轉(zhuǎn)為偏北行，由于周邊及其下游風(fēng)速較小且有輻合，因此移速進(jìn)一步減慢或停滯；33 °N 以北低槽加深略東移。19日02 時(圖4d)，低壓倒槽與北部加深的低槽在104～105 °E 之間同位向疊加，東部高壓穩(wěn)定維持，槽前與高壓之間西南氣流明顯加強(qiáng)，臺風(fēng)低壓南側(cè)西南風(fēng)加大到12～14m/s，北側(cè)約10m/s，風(fēng)速輻合明顯，低壓再次停滯少動。直至19日05 時以后，高壓快速東南退，上游低槽加速東移，槽前西南氣流顯著增強(qiáng)，臺風(fēng)低壓下游西南風(fēng)明顯大于上游，高層向東北方向輻散增強(qiáng)，引導(dǎo)臺風(fēng)低壓轉(zhuǎn)向并加速向東北方向移動。

圖4 200 hPa 風(fēng)場 為臺風(fēng)中心位置，G 為高壓中心位置，D 為低壓中心位置。a.18日02 時；b.18日14 時；c. 18日20 時；d.19日02 時。

4.3 非對稱結(jié)構(gòu)對“溫比亞”移向移速的影響

4.3.1 500 hPa 與850 hPa 合成風(fēng)場分析

非對稱結(jié)構(gòu)理論的應(yīng)用指出，在臺風(fēng)環(huán)流非對稱結(jié)構(gòu)隨時間的演變過程中，若從非對稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ結(jié)構(gòu)或近似同心圓對稱結(jié)構(gòu)，往往意味著臺風(fēng)西移速度變慢，臺風(fēng)路徑將轉(zhuǎn)向，有時會出現(xiàn)逆時針打轉(zhuǎn)[31]。由500 hPa 和850 hPa 合成風(fēng)場與臺風(fēng)低壓位置關(guān)系可知，“溫比亞”登陸西行期間，低壓中心附近大風(fēng)速區(qū)始終位于中心北側(cè)，強(qiáng)風(fēng)速中心由北側(cè)略向西側(cè)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)，并且中心強(qiáng)度明顯減弱，由17日08 時大于27m/s至20 時減小到21m/s，臺風(fēng)中心北側(cè)偏東風(fēng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南側(cè)偏西風(fēng)，不對稱結(jié)構(gòu)非常明顯，西側(cè)偏北風(fēng)由開始時小于東側(cè)偏南風(fēng)逐漸轉(zhuǎn)為大于東側(cè)偏南風(fēng)，在此過程中“溫比亞”減速西行。

18日02 時(圖5a)，北側(cè)偏東風(fēng)大風(fēng)速帶逐漸向東西兩側(cè)延伸，除南側(cè)外其他三面均被大風(fēng)速帶包圍，強(qiáng)中心位于臺風(fēng)低壓的東北象限，中心強(qiáng)度為21m/s 的東南風(fēng)，在其引導(dǎo)下低壓由西行轉(zhuǎn)向西北行，低壓的移動方向與臺風(fēng)外圍最大風(fēng)速區(qū)的長軸線方向一致。18日08 時(圖5b)，東北象限大風(fēng)速中心減小到18m/s，隨著風(fēng)速的減小臺風(fēng)低壓移速再次減慢。18日14 時(圖5c)，臺風(fēng)低壓附近大風(fēng)速區(qū)范圍及強(qiáng)度繼續(xù)減小，東北象限及西北象限的大風(fēng)速區(qū)基本呈軸對稱分布，可見，低壓周圍風(fēng)場由非對稱向?qū)ΨQ演變時對應(yīng)低壓減速西北行。至18日20 時(圖5d)，強(qiáng)風(fēng)速中心減小到15m/s，并且斷裂成東西兩塊，尤其在低壓西北-西側(cè)有大于15m/s 的偏北風(fēng)大值中心，使得原本西北行的低壓受阻，致使18日20—23 時停滯少動原地回旋。19日02 時(圖5e)中心附近最大風(fēng)速由15m/s 進(jìn)一步減小到12m/s，但東側(cè)大于12m/s 的南風(fēng)區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于西側(cè)的北風(fēng)區(qū)域，隨著強(qiáng)風(fēng)區(qū)順時針旋轉(zhuǎn)，在18日23 時—19日02 時期間，低壓移動方向也隨之順時針改變，由西北轉(zhuǎn)為偏北。而后非對稱結(jié)構(gòu)逐漸增強(qiáng)，東側(cè)偏南風(fēng)范圍及強(qiáng)度遠(yuǎn)超西側(cè)北風(fēng)，隨著非對稱結(jié)構(gòu)的逐漸增強(qiáng)，19日05 時以后，原本停滯少動的低壓再次發(fā)生移向和移速改變，由偏北行轉(zhuǎn)為東北行，08 時(圖5f)中心東側(cè)南風(fēng)繼續(xù)增強(qiáng)到15m/s，西側(cè)北風(fēng)減小到12m/s 以下，南北風(fēng)速差顯著增大，低壓加速向東北方向移出河南省。

圖5 850 hPa 與500 hPa 平均風(fēng)場（矢量）及臺風(fēng)中心（）分布圖a. 18日02 時；b. 18日08 時；c. 18日14 時；d. 18日20 時；e. 19日02 時；f. 19日08 時。

當(dāng)臺風(fēng)低壓周圍風(fēng)場由非對稱結(jié)構(gòu)向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變并且風(fēng)速快速減小時，低壓移速將減慢緩行，反之加快。當(dāng)?shù)蛪褐行谋眰?cè)東風(fēng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南側(cè)西風(fēng)、東側(cè)南風(fēng)與西側(cè)北風(fēng)相差不大時，低壓向偏西方向移動；當(dāng)?shù)蛪褐行哪蟼?cè)西風(fēng)大于北側(cè)東風(fēng)、東側(cè)南風(fēng)大于西側(cè)北風(fēng)時，即低壓周邊風(fēng)場由對稱結(jié)構(gòu)向非對稱結(jié)構(gòu)演變，原本西行的臺風(fēng)低壓將順時針轉(zhuǎn)向偏北或東北方并逐漸加速。在此過程中，風(fēng)場經(jīng)歷了非對稱-對稱-非對稱的演變，相應(yīng)的低壓移速經(jīng)歷了快-慢-快的改變。兩次轉(zhuǎn)向前低壓均維持長達(dá)3 小時的停滯，可見停滯是轉(zhuǎn)向的前兆。

4.3.2 500 hPa 低壓中心附近最大U、V 風(fēng)演變特征

從500 hPa 臺風(fēng)中心北側(cè)最大東風(fēng)(-U)、南側(cè)最大西風(fēng)(U)及其東風(fēng)與西風(fēng)風(fēng)速差(圖6a)可知，臺風(fēng)低壓自8月17日凌晨上海登陸后，南北兩側(cè)東西風(fēng)及其差值均略有增加。17日08 時起，北側(cè)東風(fēng)逐漸減小，至19日20 時減小到最小值1m/s；南側(cè)西風(fēng)緩慢減弱后略有增加而后保持不變，18日14 時—19日20 時均維持在11m/s 左右。18日20 時，東風(fēng)減小到與西風(fēng)相等，此時臺風(fēng)低壓停滯并轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向后東風(fēng)繼續(xù)減小，西風(fēng)仍保持不變，西風(fēng)大于東風(fēng)，二者差值逐漸加大。

從500 hPa 臺風(fēng)中心東側(cè)最大南風(fēng)(V)、西側(cè)最大北風(fēng)(-V)及其南風(fēng)與北風(fēng)風(fēng)速差(圖6b)可知，18日20 時前，南、北風(fēng)多起伏，南風(fēng)略大于北風(fēng)，二者差值多波動，17日14 時—18日08 時期間，二者差值呈增大趨勢，18日08 時起，二者差值快速減小，至18日20 時減小到最小值1m/s，此時東西風(fēng)差值也是最小時刻，并對應(yīng)低壓由西北行轉(zhuǎn)為偏北行。19日02 時以后，東側(cè)南風(fēng)逐漸增大，西側(cè)北風(fēng)逐漸減小，二者差值呈明顯增大趨勢，19日05 時，臺風(fēng)低壓再次由北行轉(zhuǎn)為東北行。

綜上可知，臺風(fēng)低壓在陸上西行過程中，隨著北側(cè)東風(fēng)逐漸減小，西行速度隨之變慢。當(dāng)東西風(fēng)速差和南北風(fēng)速差均減小到最小值時，臺風(fēng)低壓將停滯并轉(zhuǎn)向。隨著東風(fēng)逐漸減小并轉(zhuǎn)為西風(fēng)大于東風(fēng)，南風(fēng)略大于北風(fēng)時，低壓由西北行轉(zhuǎn)向偏北行。而后隨著西風(fēng)逐漸加大，東西風(fēng)速差明顯加大，同時南風(fēng)明顯大于北風(fēng)，臺風(fēng)低壓附近有向東北方合動量，使得原本北行臺風(fēng)低壓順時針轉(zhuǎn)為東北行。

圖6 500 hPa 臺風(fēng)中心附近最大U 風(fēng)及差值(a)、最大V 風(fēng)及差值(b)

5 結(jié) 論

（1）臺風(fēng)“溫比亞”進(jìn)入河南以后，移速銳減并多次發(fā)生停滯及轉(zhuǎn)向，主要由于大尺度流場發(fā)生明顯改變。低壓外圍584 dagpm 線的走向?qū)Φ蛪阂苿勇窂接休^好的指示意義。當(dāng)?shù)蛪何挥谀蟻喐邏褐行奶幥覍α鲗拥蛯拥蛪褐車桓邏簬О?，低壓緩行或停滯?/p>

（2）200 hPa 風(fēng)場改變與低壓移向、移速關(guān)系密切，當(dāng)臺風(fēng)低壓附近及北側(cè)風(fēng)向發(fā)生順時針改變時，低壓移動路徑將隨之發(fā)生相應(yīng)改變；當(dāng)周邊及其下游風(fēng)速較小且有輻合時，低壓移速減慢或停滯；當(dāng)臺風(fēng)低壓下游西南風(fēng)明顯大于上游時，低壓加速并轉(zhuǎn)向東北方向移動。

（3）500 hPa 與850 hPa 合成風(fēng)分析表明，低壓中心北側(cè)偏東風(fēng)遠(yuǎn)大于南側(cè)偏西風(fēng)時，低壓西行；低壓中心東側(cè)南風(fēng)大于西側(cè)北風(fēng)時，低壓北行；低壓周圍風(fēng)場對稱分布時，低壓停滯，而后隨著非對稱結(jié)構(gòu)逐漸加強(qiáng)，移向轉(zhuǎn)為大風(fēng)速軸的方向。

（4）500 hPa 低壓中心附近U、V 風(fēng)速變化與低壓移速、移向的改變有較好的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)?shù)蛪焊浇鼥|西風(fēng)速差及南北風(fēng)速差均減小到最小值0～1m/s 時，低壓先停滯后轉(zhuǎn)向，而后隨著反方向風(fēng)速的逐漸增大，低壓沿著合動量方向移動。