台风「白海豚」水汽输送全解析:从东部沿海到华北内陆的降雨秘密

近日,自沿海到北方腹地暴雨肆虐,各类数据频频创下历史新高,网络上充斥着「打破纪录」「百年罕见」的表述。造成这一切的元凶,就是台风「白海豚」的持续侵扰活动。

一只

上海暴雨(图片来源:上观新闻)

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浙江东部于2026年8月9日下午,先后在台州玉环市(17时30分前后)和温州乐清市(18时40分前后)遭受台风登陆冲击,江浙沪地区随之降下了有纪录以来的超大雨量。更令人担忧的是,该台风的残余涡旋体系在8月11日至15日期间,还将持续输送强降水至安徽、湖北、河南、山东、山西、河北、北京及东北地区,部分区域可能经历暴雨甚至特大暴雨级别。

台风「白海豚」何以释放如此强悍的降雨能量?

「超长待机」的降水机器

一般而言,台风的活跃周期只有约5至7天。然而「白海豚」自7月27日14时被编号以来,不仅诡异地存活超过15天(直至8月11日17时才停止编号),而且多度维系了长达5.5天的超强台风等级——同时具备「生命周期超两周」与「超强台风长期维持」两项极限条件,这在台风气象学中属于极其稀罕的异常现象。也正因为如此漫长的生命历程,它有充分的时间在洋面持续汲取能量、拓展风场范围,最后才得以对中国大部分地区倾倒持久的降雨。是什么机制促使「白海豚」触发这一反常事件?

从地理位置看,「白海豚」的生成点恰好具备理想条件,为其日后的发展壮大留足了生长空间。

2026年初夏正值极度超强的厄尔尼诺事件年份。气象学研究已表明,厄尔尼诺状态下,太平洋中东部海水温度出现异常升高,赤道低压带呈东移趋势,西北太平洋台风的「摇篮」向东方大幅推移,促使台风生成的位置更加靠东。今年的「巴威」「灿鸿」等台风就属此类。「白海豚」更是在北纬13.2°、东经176.9°附近产生,非常接近国际日期变更线所在位置,登陆前的移动距离突破6000公里。由此一举超越了2018年台风「山竹」(东经162.4°)保持的记录,成为1951年来登陆中国且生成位置最东的台风。

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台风「白海豚」活动轨迹。(图片来源:中央气象台台风网)

「白海豚」除了位置偏东之外,其移动步伐的缓慢也导致沿途水汽大量聚集。

西太平洋上,副热带高压的外围气流通常是驱动台风运动的主力。但在「白海豚」肆虐的时段,副高强度明显偏弱,呈现狭长条带状分布。加上北方冷空气的持续冲击,副高数度断裂。引导力量减弱后,「白海豚」的前进速度大幅下降。尤其当副高被西风槽从中「斩断」、分裂为东西两部后,被困其中的「白海豚」失去了行进方向,只能在海上来回徘徊打转。这种走走停停的移动节奏,大大延伸了它的生存周期,也让它在没有陆地阻挡的开阔洋面,获得了充裕的「野蛮生长」时间。

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2026年8月7日09时(世界时)500hPa位势高度场(数据来源:ECMWF)

其次,异常升温的海水推动了「白海豚」的急速强化和蜕变。

2026年夏季,西太平洋的中东部海域海温远超常年,观测数据表明大范围海域温度达到29℃至30℃,且海面以下数十米的深层同样存在温暖水团。充沛的海洋热能供给,令「白海豚」在生成后仅48小时内,就从热带风暴等级迅速跃升至超强台风等级,最大强度达65米/秒,远超超强台风的最低阈值(≥51.0米/秒),完成了从稚弱到凶悍的剧烈转变。

然而,一旦台风演化为强台风或更高等级,其内部结构变化往往会使其陷入「自我限制」的困境。

台风眼之外包围着的是环形云带,学名眼墙,这是能量密集度最高的部分。台风要维持生存,依赖眼墙深层对流释放的潜热能量,这股热量促使气压下沉,进而维系台风的旋转结构。但伴随台风强度升级、达到强台风阶段后,眼墙会收缩成极度紧凑的形态,风速随之急剧攀升。这一过程类似花式滑冰运动员收紧双臂后转速陡增的现象。然而,这种超高速旋转就像一堵隐形屏障,把水汽和能量都挡在了外侧。一旦眼墙因缺乏补给而瓦解,台风随即走向衰退。

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外眼墙形成后像一道屏障,切断向内眼墙的水汽和能量输送示意图(图片来源:Li et al. 2022, 本文作者汉化)

那么,「白海豚」是怎样突破这一物理束缚,才能维系接近6天的超强台风状态呢?答案就在于它施展的5次「绝招」——眼墙置换。这是强台风和超强台风突破自身结构瓶颈、继续增强发展的一类特殊演化机制。

当眼墙收缩至极限、台风眼随之缩小时,新的水汽开始在旧眼墙外圈堆积,逐渐建立起一圈更大、更宽的外层眼墙。这道新眼墙夺取了水汽和能量源头,导致原眼墙逐步消亡,新眼墙则接收了中心气团,开始新一轮收缩和增强。从卫星影像上看,整个过程中台风眼从小扩大。置换期间台风强度会暂时减弱,但置换完成后,新出现的是范围更宽、尺度更大的旋转体系,能够从更广阔的范围吸纳能量。眼墙置换实质上是成熟台风突破限制、继续发展并重新分配能量的关键通道。

眼墙置换作为一种独特的物理过程,长期以来一直是台风研究者的重点课题,对掌握台风强度演变和预测其急速加强都至关重要。最近,谈哲敏院士团队运用深度学习手段处理微波遥感资料,成功还原了今年第9号超强台风「巴威」的一个完整眼墙置换事件。卫星资料显示,台风眼形成后保持了一段时间,后来逐渐被云系覆盖;当台风再度「睁眼」时,眼区明显扩张,台风云系也变得更加庞大充实。

令人叹服的是,在超过15天的生命进程中,「白海豚」因自身动力约束与外界环境刺激,共经历了5次彻底的眼墙置换事件。这5次「脱胎换骨」,不仅使它多次恢复巅峰实力、长时段维持超强台风的恐怖威力,更促使其环流范围持续膨胀——七级风圈半径从最初的200公里扩张到约450公里,整体环流直径更是达到1300公里。这种巨大的风场尺度和充足的能量储备,使得「白海豚」登陆后并未迅速衰减,而如同一只倾斜的巨大水桶,源源不断地向内陆输送积聚在海上的水汽。

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台风「白海豚」第一次眼墙置换前后云图对比(图片来源:中国气象爱好者微博)

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2026年8月10日00:45 (世界时)风云气象卫星拍摄的台风「白海豚」可见光云图(图片来源:国家卫星气象中心)

巨型降水工厂的威力

「白海豚」肆虐期间,江浙沪地区经历了一场极为罕有的强降水过程。中央气象台监测数据显示,自8月8日起,降水过程的最大累积量达970.3毫米(浙江三门县)。上海徐家汇气象站观测到的24小时降雨量为316.1毫米,这一数据打破了该地自1951年以来的日最大降水纪录;浙江温岭单日降雨达425毫米,三门为367.8毫米,两地均刷新历史极值。与此同时,江苏的苏州、无锡、常州等地降雨强度也普遍达到暴雨量级,某些地点甚至出现了特大暴雨。

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截至2026年8月11日6时台风「白海豚」过程雨量图(图片来源:浙江天气网)

与另一场备受关注的超强台风「巴威」相比,「白海豚」堪称是一座真正的「巨型水汽工厂」,其降雨强度更猛、作用时间更长。为何二者差异如此悬殊?这涉及移动速率和水汽供应两大因素。

从移动速度角度分析。「巴威」登陆后穿越浙江用时约11小时,「白海豚」则速度明显缓慢得多,在浙江地区的穿行耗时达18小时。更加不利的是,「白海豚」接近中国东岸时,恰好遭遇了复杂的大气形势。东西两侧各有一个高压系统把它「夹」住,两个压系统距离都较远,谁也无法成为绝对的主导引导力量,这导致其在近海的移动速度进一步减缓。结果是对同一个地区的风雨影响被不断延长,降水积累效果成倍增强。

从水汽供应角度观察。「巴威」北上过程中水汽来源受阻:西风槽输送的干冷气团抑制了对流发展;同时东侧台风「美莎克」的并发活动消耗了部分季风水汽,这些都导致「巴威」的降雨总量相对较少。

相反,「白海豚」则拥有多重水汽补充渠道。东海与琉球群岛周边海温广泛超过31℃,温暖海域和黑潮向北延伸超过千公里,持续为其「充电」;同时西南季风剧烈爆发,水汽如决堤般涌入其风场;另外「白海豚」还吸纳了西侧台风「鲸鱼」遗留的水汽和环流结构;而当东侧台风「灿鸿」北上时,其北方的偏东气流与「白海豚」的偏东气流可能联接,形成一条为「白海豚」长距离供水的通路。

2026年8月10日1000hPA 水汽含量输送情况,数据来源:earth网站

运动缓慢与水汽充沛的叠加作用,最终使这场降雨事件走向极端:强度超大、历时特长、灾难后果严重。有趣的是,从天气雷达反射率图来看,「白海豚」登陆前后在江浙一带构成的降水形态,宛如一只腾跃出海的豚鱼的轮廓。

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图片来自:中国气象爱好者微博

台风为何远距离输送暴雨至北方?

对华东的冲击,只不过是「白海豚」暴雨攻势的开场。随着台风残余环流向陆地深处推进,它携带的庞大水汽和能量并非会自然散去。恰在此时,北方高层有一股冷气团南行,东北地区也存在着一个旋转性冷空气涡旋。当「白海豚」残留环流继续北上时,台风裹挟的温热湿空气与北方冷空气迎面碰撞,温暖气体接触冷空气迅速凝聚成液态降水。与此同时,水汽输送带在遇到太行山、伏牛山、大别山等山系阻挡时被迫升腾,温度急剧下降,降水被成倍”挤”出,部分地点降水强度因此翻倍增加。

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8月12日,中央气象台发布的降水预报(图片来源:中央气象台)

这类暴雨事件并非陌生,它是夏季「台风远程降雨」的典型表现形式。在7月下旬至8月中旬这段时间,副热带高压这一庞大的暖气团伴随太阳直射点向北移位,会经历季节性北移过程,副高脊线从南方向北纬30°以北推进,大约在长江下游以北至淮河流域一带。

副高北移之后,其南侧的偏东气流联合西南季风这条「水汽高速路」,不断将太平洋和南海的暖湿气团输向北方,为华北打开了一条宽敞的水汽通道。主雨带也随之北上,北方汛期就此启动。在北上台风存在的情况下,这条通道的输送能力得以增强,台风外围风场与副高之间会生成一支更强劲的暖湿气流「急流」,源源向华北、东北输送水汽。

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图片来源:中国天气网

最为重要的是,副高还扮演了若干个关键的「助推手」角色:它既充当「导航员」,引领北上台风沿其边缘一路向北推入内陆;也充当「拦截员」,当北上台风的巨量水汽与盘踞大陆上的高压系统(即「压力坝」)对撞时,台风残涡会遭阻止,在某地滞留徘徊。此刻,配合地形抬升的作用,暴雨便得以集中倾洒。

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2023年台风「杜苏芮」造成京津冀地区极端强降水的成因示意图(图片来源:中国气象局)

这一幕在过往多次上演。2023年台风「杜苏芮」北上之际,其残余涡旋携带的水汽与冷空气在华北上空「汇合」,被「压力坝」强力堵截,同时受太行山、燕山的剧烈地形作用,最后导致京津冀出现了突破纪录的特大暴雨,河北临城县局部累计降水冲破1000毫米,多地降水远超往年同期平均值。台风残余涡旋一旦与北方冷空气和复杂地形相遇,其灾难性往往远超台风本体登陆时期。此时灾害特征已由「风」转向「雨」,由海边深入内地,防灾对策也必须跟进这一变化。

全球升温背景下北方防灾的新挑战

近些年来,台风活动呈现出强度增幅迅速、北上内陆后致灾加重等新特征,这与全球气候增暖的背景息息相关。一方面,联合国气候变化科学委员会(IPCC)第六次评估报告指出,升温情景下,台风总数未必增加,但生成后更容易演化为超强等级。大气升温每增加1℃,其水汽容纳能力就增加约7%,这意味着台风内部的「水汽储量」愈来愈丰富,登陆时强降水的释放自然更加凶猛。

另一方面,温室效应积累的多余热量中,逾90%被大洋吸收,造成海洋持续升温。中科院大气物理研究所2025年发布的海洋报告表明,全球海洋上层2000米热含量已连续9年创新高。水温升高不仅为台风提供了更充足的「能量库」,还导致其活跃范围整体向两极延伸。研究发现,西太平洋台风平均路径呈北移的特征。

在这一发展趋势下,北方区域所面临的台风风险正逐步上升。中国气象科学研究院基于1977至2023年华北428个观测站数据的分析表明了这一事实:从2002年起,华北地区极端降雨频次明显增加。在这些破坏性最强的特大降雨事件中,约43.3%的背后都有台风直接参与或进行远程水汽输送。近年华北发生的多次印象深刻的极端洪灾——如2012年北京「7·21」、2021年郑州「7·20」以及2023年华北「23·7」——其极端降水的成因中都有台风活动的踪迹。

在《中国气象报》「解读北上台风」专题中,相关专家指出:与南方地区长期面对台风因而积累了充分经验不同,北方地区防洪抗灾基础相对薄弱、防汛设施防御标准偏低、应对机制不够完善,在遭受类似风雨影响下,北方的灾害往往重于南方。面对汛期台风防御,有关机构和全社会都必须摒弃「北方无台风」这类过时观念。

因此可以说,台风应对已然不再是南方地区的「专属课题」,而成为了北方区域防灾减灾中必须给予足够重视的内容。

参考资料:

[1]https://www.jiemian.com/article/14904732.html

[2]https://www.sohu.com/a/1058986529_121627717?scm=10001.7746_13-119000.0.0-0-0-0-0.0&spm=smpc.channel_354.block3_32_P7Ovbu_1_fd.6.1786019424809bpR9UHv_7746

[3]https://cloud.fyearth.nsmc.org.cn/fydq/srilanka/home

[4]https://www.weather.com.cn/zhejiang/tqyw/08/4757123.shtml

[5]中国气候公报(2023) China Climate Bulletin (2023)

[6]https://news.caricoos.org/2026/08/04/marine-heatwave-bulletin-forecasts-for-august-8-2026-reposted-from-mercator-ocean-international/

[7]Pan, Y., L. Cheng*, J. Abraham, K. E. Trenberth, J. Reagan, J. Du, Z. Wang, A. Storto, K. von Schuckmann, Y. Zhu, M. E. Mann, J. Zhu, F. Wang, F. Yu, R. Locarnini, J. Fasullo, B. Huang, G. Graham, X. Yin, V. Gouretski, F. Zheng, Y. Li, B. Zhang, L. Wan, X. Chen, D. Wang, L. Feng, X. Song, Y. Liu, F. Reseghetti, S. Simoncelli, G. Chen, R. Zhang, A. Mishonov, W. Wei, Z. Tan, G. Li, L. Cao, L. Chen, H. Yuan, K. Lyu, A. Sulaiman, M. Mayer, H. Wang, Z. Ma, S. Bao, H. Yan, Z. Liu, C. Yang, X. Liu, Z. Hausfather, F. Gues, X. Song, M. Zhang, L. Chen: 2026: Ocean Heat Content Sets Another Record in 2025. Advances in Atmospheric Sciences, https://doi.org/10.1007/s00376-026-5876-0

[8]https://my.weather.gov.hk/en/climate_change/proj_global_tc.htm

[9]http://www.qxkp.net/tjzx/202608/t20260811_7979398.html

[10]Yi-Peng Guo and Zhe-Min Tan, 2026: Enhanced global storm surges by tropical cyclone poleward migration, PNAS, 123 (24): e2535524123.

[11]Kossin, J. P., Emanuel, K. A., & Vecchi, G. A. (2014). The poleward migration of the location of tropical cyclone maximum intensity. Nature, 509, 349–352.

[12]Li, X., Cheng, X., Fei, J., Huang, X., & Ding, J. (2022). The Modulation Effect of Sea Surface Cooling on the Eyewall Replacement Cycle in Typhoon Trami (2018). Monthly Weather Review, *150*(6), 1417. https://doi.org/10.1175/MWR-D-21-0177.1

作者:陈可鑫

来源:科学大院微信公众号(中国科学院的官方科普微平台)


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