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云南地处我国大陆的西南端,属低纬高原内陆地带。虽然不受台风的正面直接影响,天气事实和云南气象工作者的预报实践表明,登陆台风对降水的影响十分显著,是引发云南强降水过程的主要系统之一。
本文应用《西北太平洋热带气旋年鉴检索系统》资料、CMA-STI热带气旋最佳路径数据及NCEP/NCAR再分析资料、常规高空、地面观测资料、卫星云图和云南日降水资料,根据热带气旋6个等级新标准,采用常规天气学统计方法,对1959~2007年影响云南降水的西北太平洋热带气旋(以下简称TC)进行了系统的气候特征分类统计,应用天气学理论对不同移动路径、不同强降水类型进行天气环流型,之后针对不同强降水类型,应用常规物理量诊断以及Q矢量分析、湿位涡、螺旋度诊断等方法进行机制研究,得到如下一些有意义的结论:
(1)云南几乎每年都受到西北太平洋西行TC影响,年代际频次分布总体呈下降趋势,但年均影响频次呈上升趋势,TC影响仅发生在6~10月。TC可对云南绝大部分地区造成影响,部分过程波及全省16个地州,滇南影响频次最多。
(2)影响云南降水的TC主要起源于菲律宾以东的加罗林群岛附近洋面,以及南海中部及北部,其登陆地点主要在海南和广东,并以南海生成或进入南海的台风为主,且多数进入北部湾。各类型TC均可产生强降水过程,超强台风影响最多。
(3)影响云南的西行TC路径主要划分为5类,各路径均可产生云南全省性强降水,但影响各有差异,以IV型广东登陆类最多、影响最大,V型和其它特殊登陆类型TC出现概率少,但发生强降水的概率较高。
(4)对5类登陆型TC的环流背景分析发现:100hPa南亚高压呈西部型分布时,利于西北太平洋TC西行影响低纬高原。500hPa副热带高压是主导TC西行的关键系统,当副高588dagpm外围线西伸到云南东北部或外围反气旋扩大到青藏高原,或副高与青藏高压合并均有利于TC西行深入到内陆,进而影响云南。
(5)台风低压造成云南强降水过程主要有7种影响系统:热带气旋(台风、台风低压或台风倒槽)、中纬度西风槽(冷空气入侵)、西太平洋副热带高压、两高辐合、低空急流、孟加拉湾季风低压或季风槽、台风诱生低压。
(6)云南的台风强降水过程类型分为4大类:即台风低压环流型、台风低压外围或倒槽型、台风低压或倒槽与低槽相互作用型、台风低压或倒槽与两高辐合相互作用型。
(7)台风环流及台风低压或倒槽型影响云南强降水时,500hPa中纬度为纬向环流,无冷空气侵入,副热带高压西伸明显,反气旋式流场扩展到青藏高原东部甚至更西位置,利于引导台风低压西行,为单一的热带低值系统作用下的强降水;低槽型与两高辐合型表现在中纬度西风带有低槽东移,或两高辐合区形成于四川、云南间,有冷空气侵入台风低压外围环流,由于中低纬度系统相互作用,台风残涡获得斜压能量,促进强降水发展。
(8)台风西行进入云南的过程中,由于地形的持续抬升作用,使台风低压长久维持,低层湿层抬高,从而触发对流发生,降水增幅。
(9)ITCZ、孟湾季风气流为台风低压降水输送充沛的水汽和不稳定能量,强降水发生在低空急流左侧正涡度中心附近,水汽通量辐合中心区,以及湿Q矢量和湿Q矢量散度辐合区内、高低层的正、负螺旋度柱下方,以及800hPa锋生函数正值区范围。
(10)台风低压螺旋云带的密实结构有利于云带的高效组织,低空急流的激发作用形成台风低压外围多个不同尺度的MCS直接作用而产生强降水。
(11)建立西北太平洋西行热带气旋影响云南强降水的概念模型。