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台风暴雨是台风带来的主要灾害性天气.它可造成江河泛滥、水库崩溃、山体滑坡和泥石流等严重威胁着人类生命.去年19号台风龙王10月2日在福建晋江登陆,特大暴雨引发泥石流,造成80余武警战士葬身于泥石洪流之中.提高台风暴雨预报准确率是台风预报的重点.
登陆台风暴雨强弱与下列物理过程密切有关.
水汽输送是登陆台风暴雨的基本条件.登陆台风在切断海洋水汽输送和陆地摩擦作用下将趋于消亡.但有的登陆台风在低层(850hpa或以下)有水汽输送通道与之连接,它就可能在陆上维持较长时间并下较大的暴雨.如无此水汽通道连接,就可能迅速消亡.对登陆台风Bilis(0010)的数值试验[1]说明了这点.另外,陆地上的水面(大的湖面,水库,饱和湿地)向在其上停滞少动的残涡输送水汽,将会使其维持或加强[2],从而加强暴雨.
登陆台风及其残涡的变性是使其获得斜压能量的重要过程.这不仅会使残涡维持,并使产生低层动能和气层的不稳定层结,这对增强暴雨十分有利.台风残涡的变性过程一般在中纬度发生,对中纬度国家是一种主要的暴雨灾害.但也可能在低纬度发生,使暴雨增强.一些观测研究也表明,台风暴雨并不完全取决于台风强度,陆面上的台风残涡或热带低压在变性过程中其暴雨可以超过强台风的暴雨.但过强冷空气会使残涡填塞.
山脉地形作用在一定程度上会急剧加强台风及其残涡的暴雨.大型山脉向风坡的地形辐合线往往是产生中小尺度(包括龙卷)强对流系统的源.强对流系统一个一个在此产生移出,加强暴雨.台风风场在山脉背风坡的降压作用下会产生背风坡涡旋,这也会带来较强暴雨.向东面趋近我国台湾岛屿的台风会在背风坡的台湾海峡出现诱生低压.数值试验的结果表明,这和这种背风坡降压及地形作用有关.山脉地形作用也会产生登陆台风降雨的不对称分布和距台风中心遥远地区的暴雨.
热带气旋及其残涡的边界层能量输送对其强度和降雨有重要影响,对外场科学实验目标台风黄蜂和台风Nina(7503)的数值试验结果表明,台风边界层的潜热输送对其加强十分有利.登陆台风与其周围环流系统的相互作用,尤其和中纬度环流系统的相互作用对台风的结构变化有重要影响,尤其是台风环流内中尺度强对流的发生发展与之有密切关系.台风前方的飑线以及台风环流孕育着的龙卷均与这类作用和地形作用有关,从而加强台风暴雨.
与台风路径相比,台风暴雨的研究和预报要落后得多.但随着遥感技术和资料的发展和应用,用遥感资料结合加密地面雨量观测资料,来定量估计台风雨量(QPE)的技术有了明显发展.与此同时,随着有限区数值模式的改进以及集合预报方法和资料同化技术的发展,台风暴雨的定量预报(QPF)也有了显著进展.另外,概念模式、统计模式和统计动力结合的方法对台风暴雨预报也能提供有价值的参考.但台风暴雨的不确定性仍很高,有待继续改进.