2013年註定是一個不平凡的年份。儘管前半年颱風輪番出場,但都很快淡出舞臺。上頭條?實在不夠格,水貨!人們甚至有一種錯覺,認為颱風無非是上天緩解酷暑的恩賜。
直到尤特的出現,直到洪魔降臨身邊,才驚覺自然的威力。也正是尤特之後,西太平洋掀風起浪的序幕才正式拉開。
下一個登場的,正是下面要回顧的——天兔,1319號,超強颱風。
(編者註:原文有刪改)
天兔·粵東·2013——探究1319號超強颱風「天兔」的發展之路
一、初期發展狀況
9月15日,萬宜剛剛北去,在低緯度留下一條廣闊季風槽。和以往一樣,一個個LLCC發展在季風槽中壯大,互相吞併、整合。這次,有三個低壓區脫穎而出,分別是南海的90W、遠洋的98W,以及故事的主角——關島以北的99W。
擾動初生,周遭的環境往往是很重要的。天兔的胚胎出生時雖不惡劣,但非一帆風順。跨赤道氣流自尤特以來一直強勁,疊加MJO溼區和深厚的暖水層,天兔生長的營養很是充足。在高層,熱帶東風和萬宜的高反為99W帶來著良好的赤向流出(達急流程度)。而單一的氣流讓北側流出通道受阻,99W東北側形成了一片下沉區,為99W的成長帶來不小阻力。對流南強北弱,在西太是較為少見的,CISK機制的啟動還需時日。
此時,副高已重新西伸,在99W頭頂建立起了高壓壩,引導其向西移動。副高的東風和赤道西風強烈碰撞,99W迅速整合,暖心結構建立。
16日下午,風場衛星掃過,99W澎湃的內心第一次展現在人類眼前——中心南側出現烈風區域。順理成章地,JMA發出Gale Warning,17日凌晨率先升格,命名「天兔」,19號颱風橫空出世。
相比之下,JTWC的動作要慢很多,直到17日傍晚才升格為熱帶風暴。這也不無道理,因為17日白天,風切不大,天兔卻半裸著LLCC。
二、華麗的轉身
17日夜間,天兔努力將對流卷向北半圈,對流雲塔同時爆發,終於覆蓋了中心。高反似乎也在構建。
18日,華麗的轉身終於來臨。一道高空小槽移至日本海上空,天兔接上槽前西南氣流,高空反氣旋完美建立,準雙向急流通道的出現!所謂CISK機制,水汽低層進,高層出,上升過程釋放潛熱,系統加強。困擾天兔的高層流出問題解決了,爆發,不再遙遠。
自天兔誕生,命中注定就是一個西行颱風。西風帶平直且偏北,高壓壩橫亙在天兔北側,中心位於東海上空,位勢達5900gpm以上。事實上,天兔沒有像尤特那樣快速西移,而是以緩慢的速度——甚至是打轉——向西挪動。原因在於天兔南側存在一赤道反氣旋,拖慢西行速度,甚至讓天兔陷入鞍場。
龜速移動的代價往往是暖水耗盡,發展乏力。但9月的西太並非浪得虛名,深厚的暖水層足夠天兔去揮霍。離陸地千裡之遙的他,有著充足的時間空間,不像尤特那樣沒來得及增強就快速撞上陸地。美中不足的是南海的90W(後發展為18W)搶奪了西南季風的水汽。但它卻是赤反維持的重要原因,最終間接地促進了天兔的爆發。也許,這就是秋臺的微妙之處罷。
三、走上王者之巔
一切都變得順理成章。天兔的形態整合迅速,結構變得勻稱。
18日上午,機構紛紛升格強熱帶風暴。下午,紅外雲圖上一度「開眼」,驚起風迷們一番雀躍。當然,是個不穩定的雲捲風眼。天兔的CDO尚在構建中,這個「風眼」由螺旋雨帶包圍而成,眼牆結構尚未形成。23時,JTWC升格一級颱風。
入夜後雲頂溫度降低,有利於對流爆發,這是常識。這一夜,天兔做的不多,建立了CDO,構築了眼牆。19日02時,JTWC提升至二級颱風。僅此而已……嗎?沒人能估摸到這個新生的風暴究竟有多大的爆發力。
19日,太陽照樣升起,天兔有力地睜開了風眼,渾圓而霸氣。NMC、HKO相繼升格超強颱風。老J給出120KT的評價,遠超原先預期。
傍晚,IR-BD雲圖上,雲頂溫度-80℃成環,對應德法的CMG環,眼溫達到了8℃以上!隨著風眼變得完美,ADT值如坐上了火箭般狂飆至7.0以上。儘管高空槽已經逐漸東移,但依然呈東北—西南向與天兔相連接,使得天兔的極向流出通道繼續維持——於是,入夜後雲頂溫度進一步下降到-85℃,CDO寬厚圓滑,暖心結構十分強烈,並成功發展出了WMG眼。18時,JTWC將其升格到140KT,時任年度全球最強TC誕生!而從CAT.1到CAT.5,天兔只用了短短一天的時間,這是用實際行動對「爆發」這個字眼最完美的栓釋。
除NMC的評定與尤特(60m/s)齊平外,其餘機構都給出了年度最高強度,天兔成為了王者。
恰逢中秋,明亮的月光不僅照亮天際,還帶來難得一見的夜間VIS雲圖。「天兔」巔峰時期的可見光雲圖:
「天兔」強烈的暖心結構,暖心數值達到罕見的7.0。
爆發之餘,天兔的路徑也發生轉折,加速前行,北向量增加。隨著與98W距離的增大,副高在兩者之間插入,而赤反東移減弱,颱風增強導致引導層上升,低層赤反的作用趨微。天兔終於脫離鞍場。
19-20日,天兔穩定地向西北偏西移動。20日晚間,天兔抵達19N,繼續靠近巴士海峽。此時南海的熱帶低壓已經登陸,轉而成為季風加速點,加速西南季風東傳,灌入天兔的環流,讓其不斷擴大到800KM大小。
四、眼壁置換
一場奇幻的爆發,改變了天兔的命運。任憑天兔再強,也抵不過環境的惡化。隨著西風小槽的東移,天兔的極向流出開始減弱,加之臨近陸地,維持高強度的姿態已是奢望。唯一的選擇只有眼壁置換,一種自救機制,無可避免的要減弱,JTWC降格四級颱風。儘管如此,天兔成為新世紀進入南海最強颱風已毫無懸念。
一切都和EC預測的一樣,天兔逐漸在季風槽中起到主導作用,東側的98W和副熱帶系統也拉動了跨赤道氣流東進北抬帶來正渦度平流,副高南伸的脊位很快北收,天兔受到的北向量再度減小。由於內眼依然調皮地在外眼壁內四處遊走著,天兔歪歪扭扭地向西偏北方向移動,於21日凌晨進入巴士海峽中部。
五、21世紀以來巴士最強臺
機構將路徑紛紛指向了珠三角——這片人口高度密集的華南經濟中心。
菲律賓和臺灣島,一堵天然的防護牆,削弱每個試圖威脅華南的颱風。然而,巴士海峽正是這堵防護牆的缺口。從巴士海峽進入的超強颱風對華南意味著什麼,史上眾多風災可以借鑑。
2003年杜鵑,同樣的高強度,同樣的雙風眼,給珠三角帶來嚴重的災害。1979年荷貝,穿過巴士海峽快速西行,以強颱風強度登陸深圳,橫掃廣東沿岸,奪去至少140條人命,香港鶴嘴實測10分鐘平均202km/h!還有9615、8309、6903……2013年的天兔,強度更強,移速更慢,他來到了歷史的路口。
中秋剛過,別忘了天文大潮。2008年黑格比刷新了整個珠三角的潮位記錄,小潮時期。面對更為強烈的天兔,地勢低平的沿海地區風暴潮有多猛烈,難以想像。
一個數據的傳來讓人們的恐慌變本加厲。
21日早晨,天兔的眼牆恰好掃過菲律賓Basco島,10分鐘持續風速111.8mph和912hPa的最低氣壓(海拔12米,該站並未進入風眼)!100公裡外的臺灣蘭嶼,陣風達到了63.5m/s,全天陣風超過12級。
巴士海峽對龐大的颱風而言還是太擁擠了,天兔無可避免地受到臺灣的地形幹擾,雲圖上風眼趨於填塞,臺灣雷達反映的情況也不甚樂觀,內外眼眼壁均出現了崩塌,CDO也遭到了破壞。NMC和HKO先後降格為強颱風,預測天兔進一步減弱到強颱風下限,直至登陸。可是天兔再次對人類的輕視發起挑戰。
六、二次增強
21日夜,天兔進入南海東北部。南海的水溫、暖水層厚度、水汽輸送尚且不錯。CDO對流再度爆發,環流緊縮,從1000KM縮至600KM左右,既有利於環流重整,又有助於能量集中。
秋季,南高退出高原,南海的風切環境大大改善。此時,我國南方上空存在一個東伸的單體,南海中南部的熱帶東風急流繼續為天兔帶來良好的赤向流出。值得注意的是,天兔東面的高空冷渦始終伴隨西行,使得極向流出不至於完全封鎖;天兔發展出颱風倒槽,不斷向東北延伸,試圖與西風帶連接,高層極向流出有好轉跡象。
天兔的眼壁結構再度重整,外眼壁試圖通過強行吞併的方法吸收破損的內眼壁,甚至還有卷出第三層眼壁的跡象。可見光雲圖上,細小的風眼再度開出。在這秋涼漸起的九月末,天兔竟能維持高強度,甚至近岸增強!
相對於強度變化,路徑的變化更出乎意料。幾乎所有機構都預測天兔將向西偏北登陸珠江口附近時,天兔卻在22日早晨起,穩定向正西北移動,並維持到登陸前夕。機構大跌眼鏡,實際登陸地點比預期大幅偏東。珠三角僥倖逃過一劫,而粵東則遭受了自1991年強颱風「艾美」以來最大的災害。
為什麼天兔進入南海後折向西北?筆者認為原因有三。
其一,帕布的生成。21日,關島以東的98W發展為帕布。隨著其發展壯大,加之緯度相對較低,其季風尾流輻合區吸引了較多的跨赤道氣流輸入,同時又受到菲律賓地形的阻隔,季風槽自立門戶,出現了新的擾動胚胎。
其二,季風槽的加強與北抬。這意味著赤道緩衝帶的發展空間擴大,赤反重出江湖,吸引副高從菲律賓以東洋面南伸,在200-700百帕層面的流場圖尤為明顯。
其三,內力作用。天兔緊縮環流並加強,增大了自身的北向量。
儘管西風帶的活動沒有直接影響天兔的路徑,但副高受到西風短波槽、天兔以及東側帕布的壓制,位勢高度有所下降,也在無形中給予了天兔更多偏北分量。
颱風路徑與海岸線的入射角過小,容易造成登陸點的巨大偏差。
從地形波的角度分析,天兔橫過巴士海峽期間,臺灣海峽有背風渦度產生,而呂宋島北部一帶有迎風負渦度區發展。由於天兔的強度較強,850hPa層面對於其路徑的引導作用不是很明顯,但是呂宋形成的地形小高壓和天兔的強烈輻合上升區重疊,因此其引導作用可隨上升氣流抬升到較高層,對天兔路徑的偏北有一定影響。
從低層能量場的角度分析,天兔進入巴士海峽時,系統正渦度長軸呈西偏北-東偏南走向,與移動方向一致。而進入南海後,正渦度場出現了兩條明顯不同走向的軸線,合成矢的方向(下圖2)恰好是天兔後期路徑拐彎方向。21日12UTC的θse圖(下圖3)也顯示,高能中心位於臺灣西南近海,軸向呈西北-東南。
颱風仍在逼近,外圍首先影響。颱風倒槽橫掃東南沿海,福建首當其衝。在狹管效應的助力下,21~22日,福建沿海的東北風普遍在6~8級左右,閩南一帶陣風更是達11級以上。呼嘯的東北風漸漸逼近粵東沿岸。
七、風暴潮
颱風來臨前是悶熱的,天兔來臨前的悶熱是創紀錄的。20-21日夜間,粵東的夜溫集體逼近30℃,歷史罕見。21日,香港最高氣溫達34.7℃,日平均氣溫更達31.2℃,前者創下了1969年來9月最高氣溫紀錄,後者與1884年來9月最高日均溫紀錄持平。人們都知道,颱風要來了。
21日,中秋假期的最後一夜,天兔的雨帶來清涼,他的時速逐漸加快到20公裡。粵東沿海風聲漸起,所有的寧靜正在被一一打破。
汕頭和汕尾的雷達相繼掃到天兔的風眼。脫離臺灣地形幹擾,外眼成功吞併內眼,開出一個細小的風眼。此前構建不成功的第三層眼牆,成為一道強悍的旋臂,將魔爪伸向粵東。
22日天亮,陰雲密布,風聲漸緊。作為前哨的南澳島,持續風力早已超過8級,正向暴風(10級)挺進。在穩定正西北的路徑下,風圈很快將抵達潮汕大地。
臨近中午,旋臂終於來了,無情地轟炸這閩粵沿海。潮汕平原吹起12級陣風,海浪越來越高。「意料之外」的強風暴雨,人們措手不及。天兔的殺手鐧也悄然而至——大浪和暴潮。
早在前一夜,東沙島記錄到驚人的風浪。21日晚9時,東沙島的最大波高突破10米,2小時後,更是測得13.4米,超過四層樓的高度!此時測站與中心尚有85公裡的距離。NMC發出最高級別的海浪警報。
時值農曆八月十八,天文大潮的極盛日。CCTV還在直播錢塘江大潮,他們知道,千裡之外的天兔推波助瀾,這天的潮湧最是壯觀。那潮汕大地呢?這裡豈止壯觀,而是恐怖!
22日早晨本應是低潮時,此時水位已經高出了半米,這不是玩笑。粵東岸線呈東北-西南走向,遍布朝向東南的海灣。早上不算太強的東北風不易助長潮高,增水半米。風向回南之後,增水必然更高。
下午,高潮來了。回南,持續10級以上的東南風把海水推入海灣。潮,無止境的漲,沒過海堤,灌入城市,頂託排水……臨海老城區水浸超過一米,汕頭「沉沒」了。粵東閩南岸段不少水文站出現歷史最高潮位,重現期達50年一遇。
海門驗潮站於下午16時40分出現了破歷史紀錄的高潮位(269釐米),超歷史最高潮位8釐米,把01年尤特和6903甩在身後。
汕頭外海浮標監測到14.9米高的狂浪!
潮州饒平縣海山鎮海堤缺口15032米,數萬口魚塘受到海潮侵襲,損失慘重。
福建東山驗潮站出現破歷史記錄的高潮位814釐米,超歷史記錄25釐米;
漳浦縣舊鎮潮位站實測潮位3.41米,超警戒水位0.71米,也是1973年建站以來最高記錄。
風,雨,浪,潮,天兔幾乎囊括了所有末日般的能量,向陸地發起最後的衝擊。機構再也沒有下調強度。遺憾的是,天兔近岸加強沒有獲得主流機構的認可。
整個白天的偏西北路徑,潮汕揭的受災程度嚴重超出預期,已經遠遠超出正面登陸的珍珠,了卻了粵東風迷多年的心願。可惜實現願望的代價太沉重。西方媒體冠以它「怪獸風暴」,天兔將用實測證明他的價值。
八、天兔——歷史的創造者
下午4時許,天兔離陸地不足100公裡,眼牆來了。
陸豐甲東鎮2分鐘平均風速超過42m/s,陣風17級以上,爾後風速計被吹壞;
惠來仙庵錄得極大風速55.5m/s。
就在此時,天兔西折了,近岸地形終於在最後關頭髮威。就這樣,天兔再一次與人類開起了玩笑,風眼無情地在岸邊掠過,拖延了登陸時間,影響範圍進一步擴大。西折維持將近四個小時,越過陸豐,橫越碣石灣,直到汕尾市的門口。
汕尾雷達上,那細小卻猙獰的風眼正逐漸靠近。天昏地暗,暴雨傾盆,飛沙走石。風聲已經從烈風的呼嘯變為颶風的轟鳴,樹木、電線桿、路牌、高壓電塔……看似堅固的物體泡沫般的脆弱。諷刺的是,陸豐市碣石鎮廣福寺的兩尊耗資5000萬元的銅鑄大佛,被天兔吹得低下了頭。
氣壓曲線越來越快地下降,風杯的轉動速度已經讓人眼花繚亂。可惜天兔選擇的是自動站稀疏的地區,儘管沿岸風力大得無法想像,接踵而來的數字不斷打破記錄,讓人勉強摸清天兔的真實威力。
截至22日22時,天黑了,恐懼就像黑暗一樣蔓延著,汕尾市區一片混亂。氣象局值班室燈火通明,沒有人敢鬆懈,誰都明白,風王的駕臨對這片土地來說,是史無前例的。一陣狂風呼嘯,突如其來的黑暗結束一切。停電了,供電系統崩潰了。人們手忙腳亂地啟用備用電源,屏幕重新亮起,雷達圖像定格在18時26分那一刻。
19時40分,登陸,遮浪半島——距離汕尾市區僅數公裡的地方。空氣突然安靜,樹木停止了擺動,天空中細雨濛濛。氣壓終於停在935.7hPa這個數值,汕尾氣象站的海拔17米。(另,遮浪巖931hPa)。隨後半小時,氣壓迅速上升到958hPa,21時973hPa,變壓之快令人咋舌。甲東70.4m/s,牛角隆水庫74.7m/s,打破了廣東歷史極大風速記錄。牛角隆水庫處於蓮花山脈缺口處,可能有狹管效應的作用,但海拔不到100米,出現如此驚人的風速也是罕見的。
應該慶幸,天兔登陸時恰好經過國家級氣象站,清楚展現了實力。汕尾12個自動站中有8個被吹壞;陸豐22個自動站中有13個被損毀。汕尾基準站的風速計在19時後壽終正寢;遮浪附近的站點難逃一劫。天兔登陸的真實強度依然是謎團。登陸前的近岸西折已經削弱了核心環流,而且汕尾的風速數據在安全半圈測得,天兔在近岸時很可能達超強颱風,氣壓更低,個人估計在930hPa左右,並以強颱風上限或超強颱風下限的強度登陸。天兔登上21世紀廣東風王寶座,也是9615以後登陸廣東、40年以來登陸粵東地區和史上登陸汕尾的最強颱風!
汕尾城區受災慘重,全市範圍內交通、通訊、供電和供水中斷,其中停電面積超65%。統計至23日14時止,此次颱風共造成全市219.946萬人受災,其中13人死亡(其中:陸豐3人、海豐2人、城區1人、中鐵十一局僱用工人7人)、24人受傷,倒塌房屋7236間,農作物受災面積104.86萬畝,全市直接經濟總損失82.595億元。
汕尾紅海灣風力發電場遭嚴重破壞,一些厚度高達40釐米的風電機組鋼板被大風攔腰截斷。據了解,紅海灣風電場總共有25颱風電機組,其中有8臺被攔腰折斷,倒塌在地上,另外還有9臺機組風葉被折斷,剩餘8臺機組在外觀上沒有出現損毀現象。在此之前,該風力發電站測得極大風速達62.9m/s,隨後儀器被損毀。
九、快速減弱
登陸後,天兔繼續向珠三角挺進。由於路徑偏西,緊貼海岸線,外眼牆一半在海上,減弱速度較慢。
22時,天兔以強颱風的強度進入惠州市境內。惠東多祝錄得最大陣風45.4m/s,地形抬升作用加強了降雨,粵東大部分地區累計雨量均超100mm。
02時,天兔進入東莞,在東莞市區以北掠過。實測表明氣壓已經升至970hPa左右,但中心東北側的龍門縣仍錄得13級陣風。
經過粵東山地的磨損,水汽潛熱能源供應大大減少,天兔快速減弱。沒有季風支持,天兔無法像尤特、韋森特那樣在陸上維持。
03時,天兔進入廣州境內,地面實測已經很不理想,全市最大陣風出現在蘿崗區天麓湖,30.2m/s,持續風力僅僅5-6級左右,雷達回波越發鬆散。
珠三角在風向回南時,風力不升反降。此前大張旗鼓的HKO,實際風力只相當於一次中等偏強的八號風球,最大風力出現在吹西北風時。強風8中5,烈風8中3。長洲持續暴風,維港持續烈風。對比以往在汕尾「遠距離東登」的風暴,天兔對香港的影響無疑是最大的,甚至強於不少登陸深圳的颱風。
此後6小時內,天兔被一路降格為熱帶低壓,消散在兩廣的崇山峻岭中。一代風王,來去匆匆,登陸後不到20小時後就結束了生命。
十、後記
天兔是上天派來的黑暗使者。它的出現並沒有讓任何人感到欣喜,哪怕是風迷們。40年的重現,帶走的是32條鮮活的生命,將整個粵東撼動得幾近癱瘓。作為珠三角的人民,應該慶幸天兔走的是西北的路徑,逃過了颱風的正面襲擊,讓這片繁華卻脆弱的土地的損失降到最低。根據香港天文臺的模擬計算,「若是天兔正面吹襲或近距離掠過珠江口,香港港內風暴潮增水將達4米以上」,對地勢更加低平的珠三角而言,將會是血與淚的教訓。
有人說,像這些造成慘重災難的颱風,應該讓它們從世界上徹底消失才對,更加談不上喜愛。人類的科技已經發展到了可以幹預颱風發生發展的地步,但是我們絕不應該用這種破壞自然規律的方式去抵禦災難,每一次歷史的教訓,都彰顯出了我們在防臺方面做的不足夠的地方,是值得後人借鑑的寶貴經驗。天兔雖然走了,但它留給人們思考的,還有很多。