2024年3月26日发(作者：奥林巴斯 830)

1205号台风“泰利”影响下台湾海峡风浪特征分析

陈剑桥;曾银东;李雪丁

【摘 要】利用相对密集的海上浮标和岸基台站观测资料,分析、总结了1205号台

风“泰利”影响期间台湾海峡及周边海域的风浪特征,得到如下结论:(1)台湾海峡东

南海域海浪始终相对较大,过程极值出现在该区域的七股浮标;(2)台风中心位于台湾

海峡中部和南部时,海峡中线浪高自台风中心向外递减,台风中心位于台湾海峡北部

时,海峡中线浪高自台风中心向外递增;(3)台湾海峡西南侧1号浮标风速曲线两次出

现漏斗型向下波动;(4)在13个主要浮标站点中有8个浮标的风浪经验相关系数未

达到高度相关.本文从台风机构、风浪成长要素、相关天气系统、台湾海峡特殊地

形、边界层风场环流等方面分析了台湾海峡的台风浪分布特征及形成机理,研究成

果可为该类型台风浪预报提供参考.

【期刊名称】《海洋预报》

【年(卷),期】2015(032)002

【总页数】6页(P31-36)

【关键词】台风浪;风场;台湾海峡;浮标

【作 者】陈剑桥;曾银东;李雪丁

【作者单位】福建省海洋预报台,福建福州350003;福建省海洋预报台,福建福州

350003;福建省海洋预报台,福建福州350003

【正文语种】中 文

【中图分类】P732.7

台风浪是我国主要海洋灾害之一，严重影响海上船舶航行、渔业捕捞和沿岸养殖、

堤岸和港口工程安全，对沿海人民的生命和财产安全也构成巨大威胁。台风浪形成

机理及特征已有研究，主要有基于实况数据分析和数值模拟两个方面。利用实况数

据分析台风浪特征具代表性的有：王涛[1]基于辽宁小长山到浙江台山11个海洋台

站H1/10波高观测资料分析了8114号台风浪的基本特征；林均珊等[2]采用海浪

实况分析图和船舶报资料分析了西北太平洋台风波浪场的特点，探讨了波高与风速、

台风象限、离台风中心距离的关系；齐义泉等[3]利用Geosat遥感资料分析了

8708号台风影响下的海面风速和海浪径向分布情况；姚胜康等[4]结合日本海浪传

真图和2个海浪浮标分析了0509“麦莎”海浪成长衰减及浮标实测台风浪特征。

20世纪80年代以来，我国海浪预报方法研究全面转向数值预报[5]，其中围绕着

台湾海峡及周边海域的海浪数值模拟具代表性有：陈希等[6]采用基于藤田公式和

NCAR风场资料的SWAN模式，以滩浒岛波浪资料为验证，模拟了8616号和

9015号台风过程；张军等[7]以POM模拟的水位为基础，采用SWAN模式对台

风影响期间台湾海峡西侧兴化湾湾内海浪响应进行模拟；姬厚德等[8]基于

Jelesnianski飓风模型采用SWAN模式并利用平潭和崇武浮标测站波浪资料为验

证，模拟了0604号台风“碧利斯”影响下台湾海峡和厦门湾的海浪变化；魏艳等

[9]采用基于潮汐表数据同化的天文潮数值预报模型，以台湾海峡浮标为验证，分

析了潮流对冬季大风影响下波浪成长的影响。但是，由于早期海上浮标观测资料密

度较低或者遥感观测数据的不连续，造成基于海浪观测数据的研究很难准确捕捉到

近海局地台风浪结构和特征，数值模拟的研究方法又受驱动风场和水深地形等的限

制，模拟的海浪分布特征准确性仍值得考究。台湾海峡特殊的地理位置，极易发生

灾害性海浪过程[10]，研究台湾海峡台风浪特征具有重要意义。近年来，随着我国

东南沿海海洋经济的快速发展，海洋灾害的影响越来越受到关注，台湾海峡两岸海

上观测设备投入不断加大，目前台湾海峡及其临近海域基本建成了海上风浪实时观

测网（见图1），基本具备反映近海局地台风浪场的结构和特征的观测密度。

1205号台风“泰利”在南海生成后北上横穿整个台湾海峡进入东海，是史上首个

成功穿过台湾海峡的台风，其路径具有较强的代表性，该类型台风浪特征及其成因

尚未有相关研究，本文将基于现有海上实时观测资料进行研究，为提高该类台风浪

预报和海洋防灾减灾提供参考。

本文台风路径资料取自中央气象台。浮标、气象站和海洋站的风浪资料来源是福建

省海洋预报台自主观测、国家海洋局共享和台湾中央气象局网站下载。台风路径、

风浪资料均为逐时资料，其中部分气象站没有海浪数据，沿岸海洋站的海浪观测数

据局限于白天。

120 5号台风“泰利”在2012年6月17日20时南海生成后以每小时10 km

的速度缓慢向东偏北方向移动，于19日12时加强为强热带风暴，20日06时减

弱为热带风暴，并以每小时30 km的速度进入台湾海峡，20日15时在台湾海峡

中部再次加强为强热带风暴，20日23时减弱为热带风暴，并以每小时40 km的

速度向东北方向移出台湾海峡，中央气象台21日08时停止对其编号。海浪观测

站点位置和台风路径见图1。该台风主要特点为：（1）路径特殊，台风从台湾海

峡中部横穿；（2）台风总体强度不强，风圈范围小，近中心最大风力10级，无

10级风圈半径，7级风圈半径最大为250 km；（3）移速快，进出台湾海峡的时

速在30 km以上。

4.1 台风中心与浪区的关系

在理想的开阔海域，台风域内海浪（中心略小）远离台风中心海浪递减，台风移动

方向右半圆海浪大于左半圆，海浪高值区明显偏于右后部[2,11]。选取“泰利”处

于台湾海峡南部、中部、北部的3个重要代表位置，分别给出海浪、风观测实况

图（见图2和3），比较其台风浪特征与理想台风浪特征的相似与差异，并结合风

场图开展了成因分析。具体如下：

（1）“泰利”台风浪的高值区出现在台风右后部，与理想台风浪特征一致。不管

台风中心处于什么位置，台湾海峡东南海域（图2a中的A区）海浪始终高于其他

海域。分析可知，该海域始终处于台风行进的右半圆，风力更大，风时更长，并且

该区域的水深较海峡其他区域深（见图1），相对更有利于海浪成长。此外，从

NCEP再分析风场环流图可见（见图4），南海大部为7—8级西南季风，季风从

台风的南侧卷入台风环流，台风与南海西南季风的配合主要影响台湾海峡东南海域，

使得该区域海浪始终较高。

（2）当台风中心位于海峡南部和中部时，近海峡中线的浮标（南口、1号、2号、

3号、北口、4号）观测浪高由台风中心向外递减，与理想台风浪特征一致。但是

当台风中心移到台湾海峡北部时，台风浪高由台风中心向外递增，近中心的海峡北

部为2.0 m的中浪，远离中心的南部出现3.0 m的大浪（图2c）。从其对应风场

结构分析来看（图3c），海峡北部海面风力由于台风强度减弱风速减小，而海峡

中南部海面由于“狭管效应”，风速大小仍与北部海面相当，而且台湾海峡的地形

强迫使得穿过海峡的风向为东北风，由于越往南东北风风区越长海浪越大，所以表

现为台风浪高由台风中心向外递增。

4.2 单站时间序列分析

（1）本次台风浪过程极值为七股浮标站实测10.3 m，高出次极大值3.2 m（东沙

岛浮标7.1 m）。从七股浮标风浪时间序列图（见图5）可以看出，七股浮标实测

风速曲线呈单峰特征，海浪呈双峰特征，海浪达到峰值时风向均为正南风。分析认

为，与台湾海峡东南海域的东沙岛、南口等浮标相比，七股浮标具有更长的南风风

区和南风风时，而该区域正南风比东南风具有更多的向岸分量促使海浪能量汇聚，

所以在七股浮标站观测到了较其他单站高出许多的过程极值。

（2）台湾海峡南部1号浮标出现了2次风向偏转风速减小的过程。从1号浮标的

风浪时间序列图（见图6）可以看出，1号浮标在20日12时前后风速呈漏斗状，

风向逆时针偏转，海浪略有减小，分析可知台风中心从其右侧经过。20日18时

前后风速再次呈漏斗状，风向由西北转为偏东，海浪也略有减小。从18时风场图

（见图7）可见，台风的南北两侧气流向台风中心辐合回流明显，但是西侧受大陆

地形影响辐合回流不明显，1号浮标处于回流被陆地阻滞形成的尾流区（wake

zone）[12]（图7中C区），风速极小。而且，弱的回流风从陆地吹向海洋时由

于摩擦力减小向右偏使得整个福建南部沿海为东北偏东风。台风继续北上后台湾海

峡转为东北风时，1号浮标风速逐渐回升。

4.3 风浪经验关系

表1为13个主要站点的风浪相关经验公式及相关系数表，表中站点以风浪相关系

数由低到高排序。从表中可知，因为台风对北部的直接影响相对较小，马祖浮标和

4号浮标风浪相关系数小于0.5，属低度相关。1号浮标由于受前文4.2节第2点

所述情况影响，风浪为中度相关。澎湖浮标、鹅銮鼻浮标、新竹浮标、金门浮标、

七股浮标由于靠近陆地，受陆地影响，风浪也为中度相关。小琉球浮标、3号浮标、

2号浮标、南口浮标、东沙岛浮标共5个站点的风浪相关系数在0.8以上，为高度

相关，其风浪经验公式可以为预报提供参考。风浪相关系数中有8个站点没有达

到高度相关，而且相关系数最高的两个站点-南口浮标和东沙岛浮标均处于开阔海

域，说明台湾海峡周边地形对其海域风浪成长的影响比较明显。

综合分析“泰利”台风浪过程，得到如下主要结论：

（1）在相对开阔、水深相对较深的地理条件下，加上西南季风配合影响，处于台

风右半圆的台湾海峡东南海域在“泰利”影响期间海浪始终较大。在偏南风影响时，

具有更长风区更有利海浪汇聚的七股浮标处出现了本次台风浪过程的极值；

（2）当台风处于台湾海峡中部和南部时，海峡中线浮标浪高由台风中心向外递减，

与理想台风浪的分布特征类似。但是，当台风处于台湾海峡北口时，受台风强度变

化和海峡地形强迫影响，海峡中线区域海浪自台风中心向外递增；

（3）受台风中心附近经过的影响，台湾海峡南部1号浮标出现了漏斗状风速曲线。

受大陆地形影响形成的台风尾流导致1号浮标再次出现了漏斗状风速曲线；

（4）在13个主要浮标站点中有8个浮标的风浪经验相关系数没有达到高度相关，

相关系数最高的2个站点处于相对较开阔海域，说明台湾海峡周边地形对该海域

风浪成长的影响较明显。

总之，通过相对精密的观测可以更清晰地了解台风浪高值区和异常低值区，再结合

台风结构、风浪成长要素、特殊地形、其他天气系统等的影响分析，可以探索台风

浪的区域分布特征及形成机理，进而为今后该类型台风浪预报和减灾提供参考。但

本文分析仅为单个台风过程，代表性有限。

【相关文献】

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