菲律宾奥罗拉省超强台风“风王”(2025)的现场观测与风暴潮影响评估

《Tropical Cyclone Research and Review》:In-Situ Observations and Storm Surge Impact Assessment of Super Typhoon Fung-Wong (2025) in Aurora Province, Philippines

【字体: 时间:2026年07月21日 来源:Tropical Cyclone Research and Review 5.1

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  在菲律宾,尽管该国是世界上热带气旋(tropical cyclone, TC)最易发生的国家之一,但在热带气旋登陆期间的现场观测仍然有限。研究人员记录了菲律宾大气、地球物理和天文服务管理局(Philippine Atmospheric, Geophysical

  
在菲律宾,尽管该国是世界上热带气旋(tropical cyclone, TC)最易发生的国家之一,但在热带气旋登陆期间的现场观测仍然有限。研究人员记录了菲律宾大气、地球物理和天文服务管理局(Philippine Atmospheric, Geophysical and Astronomical Services Administration, PAGASA)在超强台风“风王”(本地名Uwan)期间开展的一次追风任务,该台风于2025年11月9日在奥罗拉省登陆。追风团队于2025年11月8日在巴莱尔(15.75°N, 121.54°E)的奥罗拉省减灾管理办公室(Aurora Provincial Disaster Risk Reduction and Management Office, PDRRMO)部署,实现了风暴内核环境内的近实时监测。该任务整合了高分辨率地面观测、多普勒雷达(Doppler radar)分析以及快速灾后风暴潮(storm surge)调查。在内眼墙附近(距离环流中心约45 km)获得的地面观测捕捉到了最低气压963.2 hPa、最大持续风速86.5 km h-1以及最大3秒阵风128.96 km h-1。奥罗拉省的对比观测显示压力场演变一致,但风速存在显著的空间变异性,右前象限以及更暴露的高海拔站点风速更强,突显了风暴几何形状和局部地形暴露的影响。雷达反射率拼图和垂直剖面显示,在登陆前存在清晰定义的暖核结构,随后随着地形相互作用以及可能的不完整眼墙置换过程,眼墙不对称性增加且结构退化。在14个沿海社区开展的灾后调查记录了高水位标记(high-water marks, HWMs)范围从2.4米到7.6米(海平面以上),最高的值出现在海湾海岸线。调查结果表明,波浪增水和海岸几何形状在放大总水位方面发挥了主导作用。总体而言,研究人员强调了整合追风活动在连接实时预报、现场观测、灾后危害评估方面的价值,并强调了高分辨率现场数据对于改进菲律宾热带气旋预报、风暴潮建模和风险沟通的重要性。
**论文解读:超强台风“风王”(2025)在菲律宾奥罗拉省的现场观测与风暴潮影响评估**

**研究背景与问题**
菲律宾是全球热带气旋(tropical cyclone, TC)最易发生的国家之一,年均约20个热带气旋登陆,其中超强台风(Super Typhoon, STY)频率自1998年以来上升约106%,导致年均约17万人受灾、经济损失约350万美元。吕宋岛北部因频繁遭受强热带气旋侵袭而尤为脆弱。然而,尽管危害暴露度高,菲律宾的热带气旋登陆现场观测仍然有限,其业务预报和监测主要依赖卫星产品与数值天气预报(numerical weather prediction, NWP)模型。卫星观测在数据匮乏的海洋区域提供不可或缺的空间覆盖,但其本质是间接的,强度估计(如Dvorak技术)常存在机构间差异,且在热带气旋登陆期间受持续云盖和强降水影响,难以分辨近地面条件。NWP模型同样因复杂地形和热带气旋与季风环流的频繁相互作用,在准确表征热带气旋强度、风场结构和降雨分布方面面临挑战。这些局限性凸显了互补性现场观测对于验证、改进遥感产品和模型分析的重要性。为此,研究人员依托菲律宾大气、地球物理和天文服务管理局(PAGASA)在超强台风“风王”(Fung-Wong,本地名Uwan)登陆期间开展的追风任务,旨在获取高分辨率多参数观测数据集,并评估风暴潮(storm surge)影响,以提升热带气旋预报、风暴潮建模和风险沟通能力。该论文发表在《Tropical Cyclone Research and Review》。

**主要技术方法**
研究人员采用整合式现场观测与灾后调查方法。关键手段包括:(1)高分辨率地面观测:使用Gill超声波风速计(WindObserver90)测量近地面风速、阵风和风向,Vaisala PTB330数字气压计结合MI70手持指示器测量气压并转换为平均海平面气压(mean sea level pressure, MSLP),自动雨量计(automatic rain gauge, ARG)和手动雨量计记录降水;(2)多普勒雷达分析:利用Baler S波段、Daet S波段和Baguio C波段多普勒雷达获取反射率拼图和垂直剖面,分析内核结构演变;(3)灾后风暴潮调查:使用TruPulse200激光测距仪和三脚架测量高水位标记(high-water marks, HWMs),结合NAMRIA潮汐表进行潮汐校正,并辅以无人机(DJI Mavic3)航拍和结构化居民访谈。观测站点部署于奥罗拉省减灾管理办公室(Aurora Provincial Disaster Risk Reduction and Management Office, PDRRMO),位于巴莱尔(15.75°N, 121.54°E)。

**研究结果**
**3.1 气象演变与预警总结**
通过分析PAGASA热带气旋公告和最佳路径数据,研究人员发现超强台风“风王”于2025年11月7日进入菲律宾责任区,在登陆前约36小时开始显著增强,并于11月9日达到超强台风强度(最大持续风速100 kt,最低中心气压935 hPa)。其庞大环流(直径约1800 km)导致PAGASA在全国9个省份升级热带气旋风信号(Tropical Cyclone Wind Signal, TCWS)至最高等级5级,并发布最高类别风暴潮警报(预计超过3米),覆盖吕宋岛东部海岸线。登陆前快速增强(24小时内最大持续风速增加25 kt)给预警决策带来挑战,这与菲律宾登陆热带气旋常维持或继续增强至海岸入口的特征一致。

**3.2 现场地面观测**
在PDRRMO站点(距环流中心约45 km,位于左前象限近内眼墙)的高分辨率时间序列观测显示,气压在2045 LST降至最低963.2 hPa(较官方登陆时间提前约25分钟),最大持续风速86.5 km h-1于2115 LST记录,最大3秒阵风128.96 km h-1于2135 LST来自西南方向。对比奥罗拉省三个观测站(Casiguran、Baler雷达站、PDRRMO)发现,气压场演变一致,但风速具显著空间变异性:Casiguran站位于右前象限,记录到最低气压959.5 hPa和最高持续风速129.6 km h-1;Baler雷达站因海拔较高(173 m)和暴露地形,阵风达151.2 km h-1;PDRRMO站点因部分地形遮蔽,阵风较低。全国最强阵风为Virac站的172.8 km h-1,24小时降雨量最大为Baguio City的445.2 mm,而PDRRMO站点仅99.1 mm。这一结果表明,点观测受局部暴露、地形遮蔽和仪器布设影响,不应视为绝对最大值,而是眼墙通过期间的时间演变和近地面变异性记录。

**3.3 雷达观测**
通过Baler、Daet和Baguio多普勒雷达的反射率拼图(2 km CAPPI,240 km范围)和垂直剖面,研究人员发现登陆前(1700-2000 LST)眼墙持续强烈,反射率常超过40 dBZ,显示成熟暖核结构。1940-2000 LST时,反射率拼图显示内眼墙右前象限出现局部减弱和径向变异性,可能提示早期眼墙置换循环(eyewall replacement cycle, ERC)特征,但现有观测不足以确定其发生或影响。登陆后(2100 LST后),眼墙迅速退化,眼睛定义丧失,与吕宋岛中部崎岖地形相互作用导致结构衰减,解释了内陆站点持续风减弱的原因。垂直剖面(1700 LST)显示对称的深对流眼墙,而2000 LST时眼墙变得不规则,出现部分填充(20-30 dBZ),并呈现显著方位不对称,表明地面摩擦增强和垂直风切变的影响。

**3.4 灾后风暴潮调查与海岸影响评估**
在14个沿海社区(Baler、Dipaculao、Dinalungan、Dingalan)的灾后调查中,高水位标记(HWMs)范围为2.4至7.6米(海平面以上),最高值出现在海湾和弧形海岸线(如Dipaculao的Ipil、Dibutunan和Dinadiawan,超过7 m)。Dinalungan部分区域虽HWM较低,但通过河口通道内陆淹没达230 m。潮汐校正后,HWM与风暴潮估计值差异仅0.1-0.3 m(平均约4%),表明风暴潮和波浪增水主导总水位,而逆压效应(inverse barometer effect, IBE)贡献约10-30%(基于935 hPa最低气压,理论上升0.78 m)。奥罗拉省太平洋海岸线狭窄大陆架和陡峭近岸水深有利于波浪增水放大,与台风海燕(2013)在浅海湾的机制不同。此外,碎屑和沉积物运输加剧了损害(如Mijares和Dibutunan的巨石移入内陆100-150 m),而海岸防御结构(如Sabang的5 m海堤)虽阻挡直接越浪,但通过河口通道导致陆侧淹没。居民访谈显示,部分居民基于以往经验或防御结构感知解读预警,导致风险低估。

**结论总结与讨论**
本研究通过整合追风方法,结合高分辨率现场地面观测、雷达分析和快速灾后风暴潮调查,记录了超强台风“风王”的演变、结构和影响。PDRRMO部署成功捕获了登陆时的内核环境,提供了菲律宾登陆超强台风期间最高分辨率的地面数据集之一。现场观测记录了与眼墙通过相关的压力下降和风演变,对比站点显示压力场一致性但风速空间变异性显著,右前象限和暴露站点风更强,强调了站点特征解释的重要性。雷达观测揭示了登陆前暖核结构,随后眼墙不对称性和退化,可能涉及眼墙置换循环,但需进一步研究。灾后调查显示风暴潮影响受海岸几何形状、近岸水深和波浪-增水相互作用强烈影响,而非仅与登陆点接近,海湾海岸线出现最高水位。HWM数据集为验证PAGASA业务风暴潮模型提供了关键地面实况,尤其针对太平洋海岸线。研究发现,预报成功识别了风险区域,但居民对预警的理解受先前经验影响,局部海岸特征(如海湾、河口)导致淹没模式比预期更严重或复杂,强调加强基于影响的预报(impact-based forecasting, IBF)和局部放大风险沟通的必要性。总体而言,本研究证明了菲律宾追风活动的科学和操作价值,为遥感观测和NWP模型提供了互补数据。未来需应用暴露校正或阵风因子以标准化移动风测量,并加强雷达结构不对称性与风暴潮空间分布的整合,以优化特定地点危害解释。系统的追风活动对提升该国热带气旋预报和灾害韧性日益重要。
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