引言

我国台湾岛岛中山脉南北长约260 km，地势海拔一般高1 800 m，有许多山峰高达3 000 m^[1]。一些研究通过数值模拟分析表明台湾岛是一些台风异常路径产生的原因^[2-5]，揭示了由台湾岛地形造成台风结构变化特征^[6-7]以及强度和风雨分布受台湾岛影响的原因^[8-10]。还有一些文章通过统计分析，研究了台湾岛登陆台风强度变化规律^[11-13]。

台湾岛^[14]和菲律宾群岛^[15]一样对台风的路径、强度、运动速度和方向有明显影响。目前在台风强度业务预报中，当台风在菲律宾或台湾岛登陆并通过后，相应的强度变化存在显著的预报误差，台风强度集合预报在这两个岛屿也同样存在较大预报误差。预报员对台风过岛前后的强度变化还仅限于定性分析，没有定量使用的公式或数据。因此，在业务预报中迫切需要客观的定量预报产品。文献[14]研究了台风登陆菲律宾前后路径和强度的变化特征，并进行了定量分析。本文运用类似的方法研究了台风登陆台湾岛前后的特征，以期对台风预报员提供一些有益的帮助。文中使用2000—2014年上海台风所提供的最佳路径资料和中央气象台主观预报资料，整理近15 a来在台湾岛登陆的台风个例，统计登陆前48 h和离岛后18 h的强度变化，给出相应统计关系式，并用2015年的资料进行预报检验，来了解登陆台湾岛的台风强度变化，以期进一步提高台风强度的预报水平，为减小台风灾害损失提供一些参考依据。

1 台湾岛对登陆台风强度的影响

在2000—2014年15 a间，共有35个台风(热带低压及以上强度)经过台湾岛。其中有3个台风自西向东穿过台湾岛，31个自东向西登陆台湾岛，还有1个是2014年的16号台风“凤凰”自西向东在台湾岛南部的恒春半岛登陆后，再次在台湾岛宜兰与新北交界自东向西登陆台湾岛。在31个自东向西登陆台湾岛的台风个例中，选取29个资料完整的台风过程(图 1)，其中有26个发生在7、8、9月，占资料完整个例总数的89.7%，而发生在10月(2个)和6月(1个)的这种登陆台风很少(图 2)。

我国台湾岛离大陆较近，最窄处200 km左右，台风过岛后登陆大陆前在台湾海峡运行或存在的时间平均只为14.73 h，但这约14 h的台风强度变化决定了影响我国大陆的程度，这与菲律宾的影响不同。

台风强度由台风中心附近地面最大风速或中心最低气压表示，它们的变化趋势相反。如风速增大和气压降低表示台风增强，那么风速减小和气压升高则表示台风减弱。台风通过台湾岛前后地面最大风速的变化(图 3)表明，台风在登陆台湾岛前48~18 h，平均强度是增加的，以后强度基本保持不变，一直持续到登陆前6 h，然后开始减小。从登陆前6 h到离开台湾岛后6 h的时间内，强度由41.0 m·s^-1减小到29.6 m·s^-1，共减小了27.8%。

台湾岛对于强度不同的台风影响也是不同的。由图 4可以看出，强台风(中心附近最大风速大于等于14级及以上)受台湾岛地形影响显著，登陆前后6 h平均最大风速由48.2 m·s^-1减小到32.8 m·s^-1，减小了32.0%；弱台风由34.3 m·s^-1减小到26.6 m·s^-1，减小了22.4%。登陆前24 h最大风速大于45 m·s^-1的强台风通过该岛时，强度平均减弱了60.7%。最大风速减小率在45.5%~78.2%之间(不包含201214号台风，减小率为31.3%)。弱台风在通过该岛时，平均减小46.6%，最大风速减小率在33.3%~75.0%之间(不包含200908号和201416号台风，减小率分别为17.5%和17.9%)。

台风在通过台湾岛之前有不同的发展情况，基本上分为三类：一类(曲线Ⅰ)是强度不断增强(10个)，一直到临近台湾岛；一类(曲线Ⅱ)是在离台湾岛较远的地方强度已开始减弱(10个)；第三类(曲线Ⅲ)是强度保持不变(9个)。由图 5可以看到，不论三类台风前期变化如何，在临近台湾岛时都开始减弱，并且以后减弱的速度和量值都相差不多。原来加强和减弱类台风，虽然强度很强，但通过台湾岛后减弱很快，6 h后便与原来强度不变类台风的强度接近，之后三类台风减弱的情况差别不大。曲线Ⅳ是所有台风的平均强度变化，只有一个台风经过台湾岛后加强(2004年第21号台风，从西向东通过台湾岛，图略)。一般来说，台风通过台湾岛后减弱，不会再有机会加强，这与通过菲律宾进入南海的台风强度变化不同。

对于从西向东通过台湾岛的台风，影响也是明显的。根据对3个台风个例(分别在台湾岛西北和西南海岸登陆：2002年08号台风“娜基莉”在台中登陆，2004年21号台风“海马”在高雄登陆和28号台风“南马都”在屏东登陆)的分析，登陆前24 h平均强度为26.5 m·s^-1，通过台湾岛后为16.7 m·s^-1，强度平均减弱37.0%。由于从西向东移动的台风离开台湾岛移向开阔的洋面，所以强度的减弱更能反映出台湾岛地形的影响。研究^[12]表明，地面摩擦作用破坏了台风环流内部作用力平衡，由海洋提供给台风的热量和水汽供应减少。

2 台湾岛对登陆台风路径的影响 2.1 移向偏差

由台风经过台湾岛前48~36 h预报移动偏差(图 6)可以看到，预报移动方向比实况偏右，也就是说预报移动方向偏北分量大，30~0 h预报偏差又转为偏左(偏南)，在台风登陆台湾岛后的12 h内，预报方向偏差较实况偏北和偏南出现波动。

2.2 移速偏差

由登陆台湾岛前后台风移动实况速度偏差(图 7)来看：在登陆前48~6 h内，移动速度呈现逐渐加速的趋势；登陆前6 h至登陆有快速加速(加速20.8%)的现象；登陆过程至从台湾岛通过后的6 h内，移动速度出现逐渐减慢的趋势；离岛6~12 h内台风移动速度有缓慢加大的趋势；登陆大陆前至登陆后的6 h内，移动速度趋于减慢。

3 台风登陆台湾岛前后风速变化统计关系

目前在中央气象台台风业务预报中，预报员对台风过台湾岛前后的强度变化还仅限于定性分析，没有定量使用的公式或数据。因此需要提供可以在业务预报中使用的定量分析结果。

3.1 台风登陆台湾岛前后风速变化统计关系

为了求得登陆台湾岛前24 h的强度(I₁)与通过岛后强度变化(I₁-I₂)的统计关系，制作了点聚图(图 8)。I₂是通过台湾岛后6 h的强度。可以看到，I₁和(I₁-I₂)成线性关系，即I₂=I₁-(-15.689+0.658×I₁)，相关系数为0.66。根据此回归线用登陆前的台风强度可以预报通过台湾岛后由台湾岛引起的强度变化。

3.2 2015年台风个例应用

2015年共有2个台风登陆台湾岛(表 1)，用这2个台风使用线性统计方程I₂=I₁-(-15.689+0.658×I₁)来检验预报效果。

通过计算发现，由统计方程所得1513号台风的强度预报较实况明显偏弱，不及24 h业务综合预报；1521号台风与业务预报相当。可以看出，预报员对台风过台湾岛后强度预报把握较好。由该统计关系式得到的预报效果不及对登陆菲律宾的台风订正效果，但在业务预报中仍有一定参考作用。

4 结论

1) 2000—2014年15 a中共有35个登陆台湾岛的台风，其中29个资料完整的自东向西登陆台湾岛的台风过程中有26个发生在7、8、9月，登陆频数为89.7%。台风在登陆前48~18 h内强度逐渐增强，以后基本保持不变，一直持续到登陆前6 h，以后开始减小；从登陆前6 h到离开台湾岛后的6 h时间内，强度由41.0 m·s^-1减小到29.6 m·s^-1，共减小了27.8%。

2) 台湾岛对不同强度台风的影响差异较大，强台风越岛，强度平均减弱60.7%，弱台风越岛，平均减弱46.6%。在登陆前48~6 h内，移动速度呈现逐渐加速的趋势，6 h前至登陆移速加快；登陆过程至从台湾岛通过后的6 h内，移动速度出现逐渐减慢的趋势，离岛6~12 h内台风移动速度有缓慢加大的趋势，登陆大陆前至登陆后的6 h内，移动速度趋于减慢。

3) 一般来讲，台风经过台湾岛前，预报移动方向偏南分量大，登陆前48~36 h偏北分量大。通过2015年台风个例检验结果表明，预报员基本能把握台风登陆台湾岛后的强度变化，线性统计关系式所得的预报效果不及对登陆菲律宾的台风订正效果。

4) 统计结果表明，台风强度受台湾岛地形影响显著。