东海气旋（东海气旋）

概念

东海气旋

东海气旋是我国近海发生的气旋，多数发展于日本地区(日本早期称之为“台湾坊主”)只有少数在东海发展，因此天气图上常表现为气旋波形式，但其外围气压场常是强弱不同的倒槽。东海气旋发生发展对我国东南沿海暴雨和大风影响较大。沿海台站对东海气旋虽作过许多天气学分析研究，但其内容多偏重于解决预报问题，对其发生发展成因研究很少。随着渔业生产、石油开发和航运事业的发展，迫切要求提高东海气旋大风预报能力，特别在冬季，常因东海气旋发展而影响了渔业生产和航运的安全。

东海气旋研究概况

我国对东海气旋的研究大致可分三个阶段：第一阶段(五十年代)：在这时期较有代表性的著作是“论东海气旋的生成与发展”和“东海低压生成与发展的两个例子分析”。其主要从天气学观点提出了东海气旋发生发展的天气形势及其气象要素特征。例如在地面天气图上，当江南雨带东移，宫古石垣岛屿风向顺转，四国冲绳的△P出现较大的负值，那未来12h一24h内就有气旋生成。文章还重点指出：在高空700mb图上西南地区经常有槽东移，如槽线的走向呈南北向则有利于气旋发展，呈东西向则不利气旋发展。这些论点仍行之有效。后来，苏联平流动力理论引入我国以后，用平流动力理论预报东海气旋发生后指出：槽前动力下降是东海气旋产生的必备条件。如有一高空松后部冷平流程度北面比南面强，就会出现局地锋生，而槽前暖平流的程度北面比南面强，则会引起局地锋消，在此情况下气流由局地锋生到局地锋消能引起动力降压区的地面产生气旋，如果槽后局地锋生愈偏南而槽前局地锋消愈偏北，这时气旋愈易发展。后来的涡度理论也同样指出了气旋发生发展的锋生条件，以及高层辐散引起地面动力降压导致气旋成长的结论。另一方面，有人在总结东海倒槽内的气旋生成发展的经验中，提出过冬半年经常有从琉球群岛来的黑潮暖流和日本海来的寒流交会使东海形成温度的差异(即海洋锋区)，这是我国解放以后早期提到的东海气旋生成时具有良好下垫地条件的看法。运用急流上中心的入口和出口区统计了东海气旋发展的位置，发现气旋处在第三象限即急流中心的左前方是最易发展的事实。虽然资料不多，但它显示了高空急流有时也对东海气旋发展起着重要作用。五十年代关于东海气旋发生发展的各方面成因及理论问题都已经提出来了，按理自1958年起对东海气旋的认识应该有一个较大的发展和预报上运用成熟阶段，可是由于种种原因，在这方面却进展缓慢。

第二阶段(六十年代)：自六十年代起，随天气预报在经济建设服务的加强，总结了许多东海气旋大风预报方法，如“冬季浙江沿海的大风”等文章中，对低气压发生发展提出了许多具体的预报经验，这对预报员掌握住形势演变规律仍是可用的，主要可归纳如下几点：

1.应用△P的分布动态作指标，例如当西北地区有正△P，而江南地区为负△P，中心区时则有利于低压发展。又如西南地区为负△P，中心若在东移过程中加强，或先减弱后又加强，后者有利于气旋发展。这些仍是可用的。

2.应用雨区的动态作指标，江南雨带呈东北一西南向，并向北扩展，或者东海上有雨区向北发展，则有利于低压形成和发展，另外雨量中心在东移过程中加强，也是气旋发展的征兆。

3.应用70omb形势找指标划分环流型。例如槽前如有明显气旋性者曲业向下游辐散，则有利于低压发展。又把700mb环流与气旋发生发展归纳划为四种模式：A西伯利亚低槽型，B东脊东糟型，C西脊东悄型，D横槽型。

第三阶段(七十年代)：在这时期对东海气旋成因方面的研究开始深入。研究发现西南气流同黑潮暖流活动相结合时，可有利于东海倒槽生成，每当高空低槽东移，就会导致东海气旋发展。这就打破了过去东海飞旋的发生低局限于用700mb上锋区条件作预报的习惯。其他方面，通过预报方法上的改革，汇总了过去的指标经验使模式加指标的方法获得了推广应用，同时模式统计预报方法也获得较好的预报效果，但对东海气旋大风预报的研究上没有新的突破，所以预报效果上同过去预报方法的实用效果识比提高不大。总起来看，我国自解放以来对东海气旋的研究工作虽然作得不多，但从提出的理论同现有国内外文献相比，都在范围之内。问题在于预报技术的应用就有很大差异，尤其是急流条件和海面锋生条件方面注意很少，因此影响着预报水平的提高。

一次东海气旋爆发性发展的数值模拟研究

2006年6月1日受东海气旋爆发性发展影响，舟山全市普降暴雨或大暴雨，全市自动气象站测得过程降水量达60mm以上的有9个站，其中最大的是普陀自动站，降水量达到100.5mm。从6月1日早晨起，舟山沿海风力逐渐增大，到2日早晨，全市自动气象站和测风站普遍测得9-11级东到东北大风，达到1l级及以上的有海礁、浪岗、花鸟、滩浒4个站，嵊泗等14个站达到10级。其中，海礁在2日3时04分出现40.4m/s(13级)的北到东北风，其风雨强度可以和台风影响时相媲美。

5月31日14时地面图上我国东部沿海处在高压后部，在台湾东面有倒槽北顶发展成低压环流。6月1日2时地面低压环流移到浙南沿海，逐渐形成一个1007.5hPa的气旋中心，8时该气旋中心附近6小时降水量普遍在20～30mm，最大玉环达52mm。到11时，地面气旋中心进一步发展，在浙江中部沿海形成1005.0hPa的气旋中心。20时气旋中心移到舟山海域，强度得到加强，中心气压下降到1000hPa。由于当时黄海到日本海受地面高压控制，地面气旋和北侧高压的梯度相叠加，直接造成了舟山海域的大风。随后，气旋缓慢朝东移去。2日2时，地面气旋中心移到127°E、30°N附近，气旋性环流进一步加强，强烈地减压作用使海上气旋得以爆发性发展。

高空500hPa前期形势是乌东有阻塞高压，贝湖附近是一个低涡中心。从低涡中心分裂出小槽东移，6月1日8时，槽线移到山东安徽一带，移速缓慢，槽底伸到28°N，同时在安徽境内生成576hPa的低涡中心，配合有-12℃的冷中心。20时该低涡中心移到长江口，槽底进一步南伸到27°N，强度进一步增强，槽后偏北风达22m/s，携带弱冷空气向南扩散。31日700hPa在30°N有一条切变线，沿海为一个高压脊，脊顶在45°N。6月1日8时形成一个308hPa的闭合环流中心，位于江、浙、皖三省交界处，配合-4℃的冷中心。20时低涡移到杭州湾，风速更大、辐合更强，北侧的东风达到22m/s。31日8时850hPa上华南沿海有一支风速大于16m/s的西南低空急流，东部海上是一个高压脊，脊顶伸到40°N以北，在江西、福建有一条弱切变线。20时随着西南低涡东移，槽前小高压并入沿海高压脊，风向辐合加强使切变线有所北抬。1日8时辐合中心移到浙皖交界处，风速增大到16m/s。从东面海上有冷平流输送到长江口。20时144hPa闭合中心移到杭州湾，配合9℃的冷中心，上海站的风速达18m/s。2日8时各层低涡都移到外海。

该过程南支槽不明显，槽前是正变高，南支锋区也比较弱。根据以往的预报经验，气旋应该没有大的发展。由于地面倒槽来自台湾附近海面，而不是从大陆上东移过来，倒槽一边向北顶，一边发展。在舟山海域遭遇高空槽发展成的低涡，高空三层低值系统叠加在地面倒槽上，引起倒槽强烈发展成东海气旋。地面弱波动遇到高空有利的形势场，得到快速发展。它和典型的江淮气旋发展模型不同。

2006年6月1日气旋的发展机制可总结如下：

（1）这次东海气旋的地面系统来自台湾岛附近的海上倒槽，与以往从华西移来的气旋倒槽不同，有点象热带低值系统的发展。

（2）高空槽东移过程中，在安徽附近生成高空闭合的冷涡，该低涡比较深厚，在浙北沿海入海时正好遇上向北发展的地面倒槽，两者叠加即高低空系统的垂直耦合导致了地面气旋系统的爆发性发展。

（3）高空槽后干冷平流入侵到气旋环流里，使斜压不稳定度增加，促进了对流层低层对流和气旋的发展。大尺度的高空槽通过槽前正涡度输送和槽前后冷暖平流对斜压不稳定的加强作用为气旋发展和维持提供有利的环境。同样，高空急流也通过其出口区的辐散和暖平流为气旋发展和维持提供有利的环境。

（4）中低层在舟山海域的强涡度平流的抬升作用产生降水，并通过水汽凝结引起潜热释放，进一步造成地面气旋系统的发展，此时气旋和降水形成正反馈机制。潜热释放被高空槽前斜压不稳定和急流出口区右侧辐散共同引起的上升运动激发后，对气旋的发展起着重要作用。