远距离热带气旋影响下的驻马店暴雨特征和预报思路

doi:10.11755/j.issn.1006-7639-2025-06-0891

摘要/Abstract

摘要：

利用地面常规气象观测资料、中国气象局最佳热带气旋（Tropical Cyclone，TC）路径数据集、美国国家环境预测中心/美国国家大气研究中心（National Centers for Environmental Prediction/National Centers for Atmospheric Reasearch，NCEP/NCAR）再分析资料以及拉格朗日混合单粒子轨道模型（Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model，HYSPLIT），对2001—2023年影响驻马店的热带气旋远距离暴雨进行统计与合成分析。结果表明，驻马店市远距离暴雨（Tropical Cyclone Remote Precipitation，TRP）主要发生于7月中下旬及8月，多出现在TC强度增强或最强阶段。根据TC中心位置的分布特征，将远距离暴雨分为两类。合成分析结果显示，影响驻马店市TRP的主要环流系统包括TC、副热带高压、西风槽配置以及高、低空急流。两类TRP过程的背景差异主要体现在TC、副热带高压和西风槽的位置配置及水汽来源路径上。TRP发生前24 h，两类过程均表现为高层辐散、低层辐合的环流结构，但其强度均弱于TRP发生时刻。关键影响系统的相对位置以及远距离TC能否与本地建立有效的水汽输送通道，对TRP的发生具有决定性作用；同时，高、低空急流耦合所激发的垂直运动是决定暴雨强度的关键动力因素。在此基础上，归纳并提出了两类热带气旋远距离暴雨过程的预报思路。

关键词: TC远距离暴雨, 统计特征, 预报思路, 驻马店

Abstract:

Using conventional ground-based meteorological observations, the China Meteorological Administration (CMA) best-track dataset of tropical cyclones (TCs), the National Centers for Environmental Prediction/National Centers for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis data, and the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model, statistical and composite analyses were conducted for tropical cyclone remote precipitation (TRP) events affecting Zhumadian during 2001-2023. The results show that TRP events in Zhumadian mainly occur from mid to late July and in August, and most of them are associated with the TC intensification or mature stages. According to the spatial distribution characteristics of TC center locations, the TRP events are classified into two types. Composite analyses indicate that the primary circulation systems influencing TRP in Zhumadian include the TC， subtropical high， and midlatitude westerly trough configuration, as well as upper- and lower-level jet streams. The background differences between the two TRP types are mainly reflected in the relative positions of the TC, subtropical high, and westerly trough, as well as in the moisture transport pathways. At 24 hours prior to TRP occurrence, both types exhibit a circulation pattern characterized by upper-level divergence and lower-level convergence, but the intensity is weaker than that at the time of TRP occurrence. Further analysis reveals that the relative positions of the key influencing systems and whether a remote TC can establish an effective moisture transport channel with the local region play a decisive role in the occurrence of TRP. Meanwhile, the vertical motion induced by the coupling of upper- and lower-level jet streams is the key dynamical factor controlling TRP intensity. Based on these results, forecasting approaches for the two types of TRP events in Zhumadian are summarized.

Key words: tropical cyclone remote precipitation, statistical characteristics, forecasting approaches, Zhumadian

中图分类号:

P458.1+21.1

艾润冰, 王璐璐. 远距离热带气旋影响下的驻马店暴雨特征和预报思路[J]. 干旱气象, 2025, 43(6): 891-900.

AI Runbing, WANG Lulu. Characteristics and forecasting approaches of tropical cyclone remote precipitations in Zhumadian[J]. Journal of Arid Meteorology, 2025, 43(6): 891-900.

图/表 9

图1 2001—2023年驻马店TC远距离暴雨日数（a，单位：d）及其在区域性暴雨总日数中的占比（b，单位：%）的空间分布

Fig.1 Spatial distribution of days of TRP affecting Zhumadian (a, Unit: d) and its percentage in the total number of regional rainstorm days (b, Unit: %) from 2001 to 2023

图2 2001—2023年6—9月驻马店区域性暴雨日数及TC远距离暴雨日数逐旬分布

Fig.2 Ten-day distribution of regional rainstorm days and TRP days in Zhumadian from June to September during 2001-2023

图3 2001—2023年驻马店TC远距离暴雨期间TC中心的位置分布（a）及两类TC路径汇总（b）（圆点表示TC中心位置，红色矩形方框为研究区）

Fig.3 Location distribution of tropical cyclone centers in case of TRPs in Zhumadian (a) and summary of tropical cyclone paths (b) from 2001 to 2023 (The dots indicate TC center location, the red rectangular box indicates study area)

图4 引发远距离暴雨的TC最强强度（a）和产生远距离暴雨时刻的TC强度（b）

Fig.4 The distribution of TC strongest intensity (a) and intensity at the time of TRP (b)

表1 Ⅰ类和Ⅱ类典型TC个例信息

Tab.1 The sample information of the type I and the type II tropical cyclones

	国内TC编号	中文名称	最强时刻强度	暴雨发生时强度	暴雨发生时气旋中心位置	暴雨日	暴雨站点数	最大日降水量/mm
I类	107	玉兔	TY	STS	19.9°N，121.2°E	2001-07-24	3	174.0
	704	万宜	Super TY	TY	28.4°N，127.7°E	2007-07-14	8	128.0
	1214	天秤	STY	STY	18.0°N，124.8°E	2012-08-20	6	170.0
	1215	布拉万	Super TY	STY	25.2°N，129.6°E	2012-08-26	4	188.0
	1617	鲇鱼	Super TY	STY	20.8°N，127.3°E	2016-09-26	3	97.0
	2106	烟花	Super TY	STY	24.0°N，131.5°E	2021-07-20	4	74.0
	2112	奥麦斯	STS	TS	22.7°N，127.1°E	2021-08-22	4	69.6
II类	2006050	nameless	TD	TD	18.8°N，110.2°E	2006-07-04	3	78.0
	1003	灿都	TY	TD	15.1°N，117.1°E	2010-07-18	3	59.0
	1305	贝碧嘉	TS	TD	21.2°N，105.9°E	2013-06-24	3	68.0
	1309	飞燕	STS	TS	15.6°N，113.9°E	2013-08-01	3	82.0
	1508	鲸鱼	STS	TS	20.4°N，107.1°E	2015-06-24	5	90.0
	1704	塔拉斯	STS	TS	16.8°N，112.3°E	2017-07-15	3	102.0

图5 Ⅰ类远距离暴雨t-24（a、c、e、g）与t0（b、d、f、h）时刻200 hPa急流（箭矢，单位：m·s-1）、散度（等值线，单位：10-6 s-1）及等风速填色（阴影，单位：m·s-1）（a、b）、500 hPa位势高度场（等值线，单位：dagpm）及涡度场（阴影，单位：10-5 s-1）（c、d）、700 hPa（e、f）及850 hPa（g、h）风场（箭矢，单位：m·s-1）、散度（等值线，单位：10-6 s-1）及等风速填色（阴影，单位：m·s-1）（黑色圆点为暴雨区，下同）

Fig.5 The 200 hPa jet (arrow vectors, Unit: m·s-1), divergence (the isolines, Unit: 10-6 s-1), and isotachs (the grey shaded, Unit: m·s-1) (a, b), the 500 hPa geopotential height field (the contour lines, Unit: dagpm) and vorticity (the grey shaded, Unit: 10-5 s-1) (c, d), and the wind fields (arrow vectors, Unit: m·s-1), divergence (the isolines, Unit: 10-6 s-1), and isotachs (the grey shaded, Unit: m·s-1) at 700 hPa (e, f) and 850 hPa (g, h) at t-24 (a, c, e, g) and t0 (b, d, f, h) of the type Ⅰ TRP (The black dot represents the torrential rain area, the same as below)

图6 Ⅱ类远距离暴雨t-24（a、c、e、g）与t0（b、d、f、h）时刻200 hPa急流（箭矢，单位：m·s-1）、散度（等值线，单位：10-6 s-1）及等风速填色（阴影，单位：m·s-1）（a、b）、500 hPa位势高度场（等值线，单位：dagpm）及涡度场（阴影，单位：10-5 s-1）（c、d）、700 hPa（e、f）及850 hPa（g、h）风场（箭矢，单位：m·s-1）、散度（等值线，单位：10-6 s-1）及等风速填色（阴影，单位：m·s-1）

Fig.6 The 200 hPa jet (arrow vectors, Unit: m·s-1), divergence (the isolines, Unit: 10-6 s-1), and isotachs (the grey shaded, Unit: m·s-1) (a, b), the 500 hPa geopotential height field (the contour lines, Unit: dagpm) and vorticity (the grey shaded, Unit: 10-5 s-1) (c, d), and the wind fields (arrow vectors, Unit: m·s-1), divergence (the isolines, Unit: 10-6 s-1), and isotachs (the grey shaded, Unit: m·s-1) at 700 hPa (e, f) and 850 hPa (g, h) at t-24 (a, c, e, g) and t0 (b, d, f, h) of the type Ⅱ TRP

图7 Ⅰ类（a、b、c）和Ⅱ类（d、e、f）驻马店TC远距离暴雨水汽后向轨迹

Fig.7 The water vapor backward tracks of Zhumadian TRPs of the type I (a, b, c) and the type II (d, e, f)

图8 Ⅰ类（a）、Ⅱ类（b）影响驻马店的TC远距离暴雨预报思路

Fig.8 Forecasting approaches of Zhumadian TRPs of the type I (a) and the type II (b)

参考文献 33

[1]	陈联寿, 2007. 登陆热带气旋暴雨的研究和预报[C]// 中国气象学会. 第十四届全国热带气旋科学讨论会论文集:3-7.
[2]	丛春华, 陈联寿, 雷小途, 等, 2012. 热带气旋远距离暴雨的研究[J]. 气象学报, 70(4):717-727.
[3]	丁治英, 赵晓慧, 邢蕊, 等, 2014. 2000—2009年夏季东亚热带气旋远距离暴雨统计分析及个例的数值模拟[J]. 热带气象学报, 30(2):229-238.
[4]	范学峰, 吴蓁, 席世平, 2007. AERE台风远距离降水形成机制分析[J]. 气象, 33(8):12-16.
[5]	葛战旗, 2017. 2013年8月沙澧河流域一次连续暴雨过程成因分析[J]. 气象与环境科学, 40(4):90-99.
[6]	侯建忠, 王川, 鲁渊平, 等, 2006. 台风活动与陕西极端暴雨的相关特征分析[J]. 热带气象学报, 22(2):203-208.
[7]	靳冰凌, 芦阿咪, 张璞, 等, 2022. “21·7”豫北极端暴雨天气成因分析[J]. 气象与环境科学, 45(2):65-74.
[8]	李改琴, 梁海河, 王树文, 等, 2007. 台风海棠远距离暴雨中尺度系统特征[J]. 气象, 33(8):17-22.
[9]	李明, 高维英, 杜继稳, 等, 2011. 远距离台风影响下的陕西大暴雨分析[J]. 干旱区研究, 28(3):514-523.
[10]	彭力, 赵强, 乔丹杨, 等, 2022. 有无台风影响下陕西西北涡暴雨特征对比分析[J]. 干旱气象, 40(6):981-992.
[11]	戚佳明, 2014. 基于HYSPLIT模型的大气CO₂传输研究[D]. 北京: 中国地质大学.
[12]	寿绍文, 2019. 中国暴雨的天气学研究进展[J]. 暴雨灾害, 38(5):450-463.
[13]	司福意, 张一平, 赵海青, 等, 2021. 豫北“7·9”特大暴雨的形成与极端性探析[J]. 气象与环境科学, 44(1):65-73.
[14]	苏爱芳, 吕晓娜, 崔丽曼, 等, 2021. 郑州“7·20”极端暴雨天气的基本观测分析[J]. 暴雨灾害, 40(5):445-454.
[15]	苏爱芳, 席乐, 吕晓娜, 等, 2022. 豫北“21·7”极端暴雨过程特征及成因分析[J]. 气象, 48(5):556-570.
[16]	苏洋, 闫军, 薛宏宇, 2023. 宁夏两次台风远距离暴雨过程对比分析[J]. 宁夏大学学报:自然科学版, 44(3):301-308.
[17]	孙其明, 胡石建, 赵义军, 2023. 2021年夏季河南极端降雨水汽来源分析与西太平洋副热带高压的可能作用[J]. 海洋与湖沼, 54(1):16-29.
[18]	汪小康, 崔春光, 王婧羽, 等, 2022. “21·7”河南特大暴雨水汽和急流特征诊断分析[J]. 气象, 48(5):533-544.
[19]	王红燕, 陈海山, 王军, 等, 2020. 登陆台风“温比亚”(1818)引发豫东特大暴雨的特征分析[J]. 中国科技论文, 15(5):563-576.
[20]	王静, 武建华, 罗凯丽, 等, 2012. 驻马店市致洪暴雨特征分析与物理量场预报模型[C]// 中国气象学会. 第29届中国气象学会年会论文集:1-7.
[21]	王军, 吴迪, 王超杰, 等, 2022. “21·7”河南极端降水的远距离台风作用分析[J]. 气象与环境科学, 45(2):75-85.
[22]	王军, 席乐, 王超杰, 等, 2021. “温比亚”引发河南特大暴雨的中尺度系统特征分析[J]. 气象与环境科学, 44(4):16-23.
[23]	王明星, 张仁健, 郑循华, 2000. 温室气体的源与汇[J]. 气候与环境研究, 5(1):75-79.
[24]	王瑞祥, 2021. 2018年18号台风“温比亚”引发的豫东极端降水诊断分析[J]. 河南科技, 40(8):139-142.
[25]	王新敏, 赵培娟, 李保生, 等, 2002. 影响河南的登陆台风分析[J]. 河南气象, 25(2):14-16.
[26]	闫军, 王黎娟, 纪晓玲, 等, 2020. 影响宁夏的热带气旋远距离暴雨特征和预报概念模型[J]. 热带气象学报, 36(1):32-41.
[27]	杨德南, 黄丽娜, 林莉, 等, 2019. 1710号台风“海棠”登陆后漳州市远距离暴雨的能量特征[J]. 干旱气象, 37(1):76-89.
[28]	杨晓霞, 陈联寿, 刘诗军, 等, 2008. 山东省远距离热带气旋暴雨研究[J]. 气象学报, 66(2):236-250.
[29]	张树民, 吴海英, 黄绮君, 等, 2024. 副热带高压内部台风远距离暴雨特征和机制个例分析[J]. 气象科技, 52(4):535-548.
[30]	张雅斌, 武麦凤, 侯建忠, 等, 2014. 陕西4次台风远距离暴雨过程的水汽条件对比[J]. 干旱气象, 32(5):788-797.
[31]	郑世林, 赵培娟, 吴蓁, 等, 2020. 台风倒槽导致河南不同强度降水的对比分析[J]. 气象与环境科学, 43(2):11-20.
[32]	AYAT H, EVANS J P, SHERWOOD S C, et al, 2022. Intensification of subhourly heavy rainfall[J]. Science, 378(6620): 655-659.
[33]	VILLARINI G, LAVERS D A, SCOCCIMARRO E, et al, 2014. Sensitivity of tropical cyclone rainfall to idealized global-scale forcings[J]. Journal of Climate, 27(12): 4 622-4 641.