陸 波，錢維宏

北京大學(xué)大氣海洋科學(xué)系，北京 100871

華南近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)的初秋季節(jié)鎖相

陸 波，錢維宏＊

北京大學(xué)大氣海洋科學(xué)系，北京 100871

使用美國(guó)臺(tái)風(fēng)聯(lián)合中心（JTWC）的最佳路徑資料對(duì)近50年（1961—2010年）海南島至臺(tái)灣島之間的華南近海臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度做統(tǒng)計(jì)分析，得到臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)的季節(jié)鎖相時(shí)段.經(jīng)過(guò)大氣變量的物理分解，海陸分布熱力強(qiáng)迫的季節(jié)風(fēng)場(chǎng)揭示出：盛夏時(shí)節(jié)，東亞副熱帶季風(fēng)槽位于沿江江南，華南近海盛行西南季風(fēng)；中秋時(shí)節(jié)，東亞副熱帶季風(fēng)槽南退到南海中部，對(duì)華南近海臺(tái)風(fēng)的增強(qiáng)沒(méi)有影響；在夏末秋初的轉(zhuǎn)換季節(jié)，東亞副熱帶季風(fēng)槽正好位于華南近海，有些臺(tái)風(fēng)進(jìn)入華南近海季風(fēng)槽中就有可能增強(qiáng)，形成所謂的季節(jié)鎖相.

近海臺(tái)風(fēng)，初秋，季節(jié)鎖相，南海，突然增強(qiáng)，物理分解

1 引 言

臺(tái)風(fēng)或熱帶氣旋（TC）以及伴隨的暴雨、狂風(fēng)及風(fēng)暴潮對(duì)中國(guó)沿海地區(qū)影響巨大［1］.臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)包括其生成、移動(dòng)路徑和強(qiáng)度變化［2］.臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突變一直是業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)的難點(diǎn).Mundell［3］發(fā)現(xiàn)，在TC強(qiáng)度突變頻數(shù)多的年份，強(qiáng)度預(yù)報(bào)的平均誤差較大.美國(guó)國(guó)家颶風(fēng)中心24小時(shí)強(qiáng)度誤差偏大的預(yù)報(bào)，絕大多數(shù)是由其強(qiáng)度發(fā)生突變所致［4］.

臺(tái)風(fēng)突變的機(jī)理已有一系列研究.迅速增強(qiáng)的近海臺(tái)風(fēng)，一般臺(tái)風(fēng)眼的直徑較?。?－6］，主要受低緯環(huán)流和其他天氣系統(tǒng)的影響［7］.海面溫度（SST）偏高［8－10］、低層旋轉(zhuǎn)風(fēng)動(dòng)能增加［11］、熱帶對(duì)流層上層槽［12］等因素均可能誘發(fā)近海臺(tái)風(fēng)的突然增強(qiáng).此外，梁建茵等［13］對(duì)近海加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)（“黃蜂”）進(jìn)行了診斷分析，認(rèn)為近海臺(tái)風(fēng)的發(fā)展與大氣中層的北方冷空氣侵入有關(guān).雷小途［14］通過(guò)一系列數(shù)值試驗(yàn)，提出了非絕熱加熱是臺(tái)風(fēng)突然發(fā)展的可能機(jī)理.壽紹文等［15］認(rèn)為，熱帶氣旋的突然增強(qiáng)是大尺度環(huán)流與積云對(duì)流相互作用的結(jié)果.余暉等［16］強(qiáng)調(diào)了濕斜壓過(guò)程對(duì)熱帶氣旋中心附近垂直渦度增長(zhǎng)的作用.胡春梅等［17］通過(guò)對(duì)華南地區(qū)近海臺(tái)風(fēng)發(fā)生突變時(shí)大尺度環(huán)流的研究，發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)的近海臺(tái)風(fēng)往往伴隨著西南氣流的卷入和低空輻合、高空輻散的環(huán)流形勢(shì).黃榮成等［18］采用動(dòng)態(tài)合成分析法，對(duì)突然增強(qiáng)和突然減弱兩類熱帶氣旋進(jìn)行了對(duì)比分析，強(qiáng)調(diào)了南亞高壓以及水汽輸送的作用.

以往對(duì)于近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)的機(jī)理研究多集中在臺(tái)風(fēng)變化的天氣學(xué)背景，如大氣環(huán)流高低空配置、水汽輸送，或濕斜壓性等方面.本文從氣候?qū)W的角度，認(rèn)識(shí)中國(guó)近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)的季節(jié)鎖相特征，考察臺(tái)風(fēng)在確定季節(jié)增強(qiáng)的氣候原因.

2 資料和方法

本文使用美國(guó)夏威夷臺(tái)風(fēng)聯(lián)合中心（JTWC）的最佳路徑資料（http：／／www.usno.navy.mil／NOOC／nmfc－ph／RSS／jtwc／best＿tracks／），對(duì)最近50年（1961—2010年）的南海臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析.JTWC資料記錄了每個(gè)臺(tái)風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴和熱帶低壓）每隔6h的位置和強(qiáng)度.中心氣壓和最大風(fēng)速通常被用來(lái)描述一個(gè)臺(tái)風(fēng)（或熱帶氣旋）的強(qiáng)度.由于JTWC資料直到2001年才含有中心氣壓的信息，本文采用最大風(fēng)速作為參考.依據(jù)Saffir－Simpson標(biāo)準(zhǔn)［19］，對(duì)臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）也采用大西洋颶風(fēng)的強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)（表1）.

熱帶氣旋強(qiáng)度突變的定義有著不同的標(biāo)準(zhǔn)：1960年代初，中心氣壓每小時(shí)降低超過(guò)2hPa的臺(tái)風(fēng)被定義為突然增強(qiáng)［20］；1972年Samson提出西北太平洋臺(tái)風(fēng)24h內(nèi)最大風(fēng)速增加超過(guò)48.6knots（25m／s，1knots＝0.5144m／s）為迅速增強(qiáng)［21］；1979年Holliday和Thompson提出將24h降壓超過(guò)42hPa作為臺(tái)風(fēng)迅速增強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)［22］；在中國(guó)出版的西太平洋熱帶氣旋氣候圖集中，定義24h內(nèi)中心氣壓降低，超過(guò)45hPa為臺(tái)風(fēng)迅速加深［23］的標(biāo)準(zhǔn)；1996年，閻俊岳定義12h內(nèi)最大風(fēng)速增大，超過(guò)19.44knots（10m／s）為臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)［10］的標(biāo)準(zhǔn).此外，胡春梅等［17］、于玉斌等［24］、林良勛等［25］都提出了各自的臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)定義標(biāo)準(zhǔn).

表1 基于Saffir－Simpson颶風(fēng)的熱帶氣旋強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Tropical cyclone intensification category based on Saffir－Simpson′s hurricane scale

本文所使用的JTWC資料中最大風(fēng)速持續(xù)性較好，其分辨率是5knots（約2.57m／s）.因此，對(duì)于中國(guó)華南近海海域的臺(tái)風(fēng)，其強(qiáng)度突然增強(qiáng)定義為：在圖1所框的區(qū)域內(nèi)，T0時(shí)刻的前后6h，即12h內(nèi)最大風(fēng)速至少增加了20knots（約10.3m／s）.

為了分析近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)事件的季節(jié)鎖相特征，文中還使用了以下資料：（1）NCEP Reanalysis 2［26］（NCEP／DOE Reanalysis II）中的逐日高度、風(fēng)資料（http：／／www.esrl.noaa.gov／psd），空間分辨率為2.5°×2.5°經(jīng)緯度格點(diǎn)，時(shí)間為1998—2009年；（2）TRMM［27］逐日降水資料（TRMM＿3B42＿daily.006），空間分辨率為0.25°×0.25°經(jīng)緯度格點(diǎn)，時(shí)間為1998—2009年，取自http：／／disc.sci.gsfc.nasa.gov／precipitation.

在時(shí)空域內(nèi)，大氣變量可以分解成緯圈和時(shí)間平均的氣候?qū)ΨQ部分，時(shí)間平均的氣候非對(duì)稱部分，緯圈平均的瞬時(shí)對(duì)稱擾動(dòng)和瞬時(shí)非對(duì)稱擾動(dòng)等四部分［28］.前兩個(gè)部分分別由太陽(yáng)輻射和海陸分布熱力調(diào)節(jié)的季節(jié)變化引起，并形成規(guī)則的逐日氣候.第三部分是由海洋或陸地季節(jié)內(nèi)和年際熱力強(qiáng)迫變化引起，可形成大氣變量的行星尺度指數(shù)循環(huán).第四部分是一些復(fù)雜的天氣尺度瞬變波.

我們用最近N＝10年或30年全球或北半球?qū)α鲗又疗搅鲗哟髿庥^測(cè)的站點(diǎn)或格點(diǎn)溫度T、位勢(shì)高度H、風(fēng)V和濕度Q等連續(xù)變量進(jìn)行四分量物理分解，以風(fēng)速V分量的分解為例：

圖1 1961—2010年期間到達(dá)華南近海（虛線區(qū)域）的236個(gè)熱帶氣旋最大強(qiáng)度時(shí)所在的位置實(shí)心圓為在華南近海達(dá)到突然增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的22個(gè)臺(tái)風(fēng)位置.Fig.1 Positions of 236tropical cyclones（TC）with their strongest moments in the South China offshore（dashed area）in the period 1961—2010 Circles indicate 22Typhoons rapidly intensified.

式中等號(hào)左邊的變量V（λ，φ，t）Y是第Y年從1月1日起算第t日隨經(jīng)度λ和緯度φ變化的歷史的、或當(dāng)前的氣象觀測(cè)風(fēng)速V分量.

分解式（1）等號(hào)右端第一項(xiàng)［ˉVt（φ）］是對(duì)應(yīng)N年內(nèi)第t日氣候平均及沿緯圈平均后只隨緯度φ變化的風(fēng)速V分量，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

分解式（1）等號(hào)右邊第二項(xiàng)是相對(duì)第t日用第1年至第N年時(shí)間平均的空間格點(diǎn)風(fēng)速減去相對(duì)第t日太陽(yáng)輻射緯圈季節(jié)變化后的逐日氣候空間變量場(chǎng)：

該分量是海陸分布熱力強(qiáng)迫的季節(jié)風(fēng)場(chǎng).

我們給出72候的氣候年循環(huán)（每個(gè)月被分成了6候，忽略不同月份之間天數(shù)的差別），包含的變量有降水、850hPa位勢(shì)高度和850hPa層的風(fēng).為了去除太陽(yáng)高度角年循環(huán)變化對(duì)大氣的作用，原始的風(fēng)場(chǎng)和氣壓（高度）場(chǎng)都減去了緯圈平均的逐日氣候變化，剩下的殘差突出了海陸（地形）分布等因素的影響.

3 近海臺(tái)風(fēng)的統(tǒng)計(jì)特征

由于地形摩擦和水汽來(lái)源減少，進(jìn)入中國(guó)近海海域的熱帶氣旋強(qiáng)度一般會(huì)很快減弱.然而，有一少部分臺(tái)風(fēng)在近海卻迅速加強(qiáng).這些臺(tái)風(fēng)不僅給沿海地區(qū)帶來(lái)了巨大的災(zāi)害，也給業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)帶來(lái)了很大的難度.

1961—2010年的50年中，共有236個(gè)熱帶氣旋（包含臺(tái)風(fēng)、熱帶風(fēng)暴和低壓擾動(dòng)）經(jīng)過(guò)華南近海（圖1）.其中有22個(gè)臺(tái)風(fēng)達(dá)到突然增強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，即某一時(shí)刻的前后6h內(nèi)，最大風(fēng)速增加超過(guò)20knots（10.3m／s）.圖1中實(shí)心圓圈所示22個(gè)臺(tái)風(fēng)發(fā)生突然增強(qiáng)時(shí)的所在位置.對(duì)于每個(gè)突然增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，導(dǎo)致它增強(qiáng)的原因可能不同，本文不分析個(gè)別臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)的具體原因，而對(duì)臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)的季節(jié)鎖相特征加以認(rèn)識(shí).

如圖2所示，在22個(gè)華南近海突然增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)中，有19個(gè)達(dá)到了臺(tái)風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)，其中一級(jí)臺(tái)風(fēng)9個(gè)（最大風(fēng)速大于64knots（32.92m／s），小于82knots（42.18m／s）），二級(jí)臺(tái)風(fēng)4個(gè)（最大風(fēng)速大于83knots（42.70m／s），小于95knots（48.87m／s）），三級(jí)臺(tái)風(fēng)3個(gè)（最大風(fēng)速大于96knots（49.38m／s），小于112knots（57.61m／s）），四級(jí)臺(tái)風(fēng)3個(gè)（最大風(fēng)速大于113knots（58.13m／s），小于135knots（69.44m／s））.在華南近海突然增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)中，強(qiáng)度在三級(jí)以上的占31.6%.在進(jìn)入華南近海的所有236個(gè)熱帶氣旋中，只有16.5%的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度在三級(jí)以上.這意味著，高強(qiáng)度的臺(tái)風(fēng)在近海迅速增長(zhǎng)的可能性更大.

圖2 華南近海突然增強(qiáng)的22個(gè)臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）的強(qiáng)度（最大風(fēng)速）Fig.2 Maximum wind speeds of 22typhoons（TCs）rapidly intensified in the offshore

對(duì)華南近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)具有季節(jié)鎖相特征（圖3a）.在所有22個(gè)近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)中，有18個(gè)臺(tái)風(fēng)發(fā)生在夏末秋初，即圖3a中所示的第46候至第55候（8月15日至10月5日），其中有15個(gè)臺(tái)風(fēng)集中在9月份，只有1個(gè)臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)在第35候.夏末秋初也是發(fā)生臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)概率最高的季節(jié)（圖3c）.9月的第2候至第6候（第50候至第54候），有25%至33%的近海臺(tái)風(fēng)發(fā)生了突然增強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他各候，也高于全年臺(tái)風(fēng)發(fā)生的平均概率9.3%.

4 近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)季節(jié)鎖相的機(jī)理

根據(jù)圖3中增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)間，我們選擇盛夏、中秋和夏末秋初等三個(gè)時(shí)間段考察海陸分布調(diào)節(jié)的氣候環(huán)流形勢(shì).盛夏時(shí)節(jié)，我們?nèi)〉?3候（6月16—20日）的亞洲—西北太平洋地區(qū)850hPa海陸季節(jié)調(diào)節(jié)下的位勢(shì)高度和氣候風(fēng)場(chǎng)［29］（圖4）.圖4中的三條槽線分別是：位于孟加拉灣南北走向的季風(fēng)槽，赤道西太平洋東西走向的行星尺度季風(fēng)槽，和位于東亞地區(qū)的副熱帶季風(fēng)槽.孟加拉灣季風(fēng)槽又被稱為半島尺度季風(fēng)槽［30］，槽前有降水.赤道西太平洋的季風(fēng)槽是太平洋上赤道輻合帶（ITCZ）的西段部分，對(duì)應(yīng)有降水.東亞副熱帶季風(fēng)槽從沿江—江南向東伸展到日本地區(qū)，對(duì)應(yīng)槽的南側(cè)有副熱帶季風(fēng)雨帶.西太平洋ITCZ降水與東亞副熱帶季風(fēng)降水分別位于西北太平洋副熱帶高壓脊線的南側(cè)和西北側(cè).中國(guó)華南和南海中北部地區(qū)，處于東亞副熱帶季風(fēng)槽南側(cè)的西南季風(fēng)氣流控制之下，華南近海沒(méi)有氣候上的渦旋環(huán)流系統(tǒng).從第34候（6月16日至20日）到第35候（6月21日至25日），東亞副熱帶季風(fēng)槽北移到長(zhǎng)江沿線及其以北地區(qū).副熱帶高壓脊線位置和東亞季風(fēng)雨帶也逐漸北移.

圖3 華南近海臺(tái)風(fēng)的季節(jié)分布（a）突然增強(qiáng)的22個(gè)臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）發(fā)生強(qiáng)度突變的時(shí)間（候）；（b）所有（236個(gè)）熱帶風(fēng)暴出現(xiàn)的時(shí)間（候）；（c）每一候發(fā)生強(qiáng)度突增的近海臺(tái)風(fēng)占該候所有近海風(fēng)暴的比例.Fig.3 Seasonal distributions of TCs over the South China offshore（a）The occurrence pentads of 22rapid intensified typhoons（TCs）in the offshore；（b）The occurrence pentads of total 236TCs in the offshore；（c）The ratio of rapid intensified TCs to all offshore TCs in each pentad.

圖4 第33候（6月11日至15日）850hPa風(fēng)（m／s）和位勢(shì)高度（10gpm）時(shí)間平均的海陸季節(jié)調(diào)節(jié)非對(duì)稱部分陰影區(qū)顏色由淺至深分別表示來(lái)自TRMM資料的5、10、15、20、25mm／d氣候平均降水，實(shí)線和虛線指示位勢(shì)高度正與負(fù)偏差，方點(diǎn)線指示槽線.Fig.4 The time－average climate asymmetric parts of 850hPa winds（vector，m／s）and geopotential height（10gpm）at the pentad 33（June 11th—June 15th）The solid lines and dashed lines indicate positive and negative departures of height，respectively；the shading indicates TRMM precipitation（5，10，15，20，and 25mm／day）；heavy dashed lines indicate the position of three troughs.

從第28候南海季風(fēng)爆發(fā)一直到第43候和第44候，東亞副熱帶季風(fēng)槽位置都是逐候向北移動(dòng)的［29］.但時(shí)間上過(guò)了第44候，東亞副熱帶季風(fēng)槽逐候向南移動(dòng).第49候，東亞副熱帶季風(fēng)槽到達(dá)華南.第50候，東亞副熱帶季風(fēng)槽南退到華南沿海，在華南近海穩(wěn)定少動(dòng).圖5是東亞副熱帶季風(fēng)槽在華南近海最深的時(shí)段（第53候）.孟加拉灣季風(fēng)槽是長(zhǎng)期存在的.南海南北向季風(fēng)槽從盛夏就存在，位置少動(dòng)，但氣旋性渦度不及東亞副熱帶季風(fēng)槽.第53候是華南近海臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)次數(shù)最多的時(shí)期，也是華南近海氣候上降水最多的時(shí)期.對(duì)比圖3與圖5很容易理解，這個(gè)時(shí)候當(dāng)有臺(tái)風(fēng)進(jìn)入華南近海后，即使強(qiáng)度不變化的臺(tái)風(fēng)也會(huì)在這里疊加上近海的氣候氣旋性渦度，使得臺(tái)風(fēng)增強(qiáng).根據(jù)臺(tái)風(fēng)的形成理論，華南近海低層的氣候氣旋性渦度有利于水汽輻合，增加臺(tái)風(fēng)降水和潛熱釋放.通過(guò)正反饋過(guò)程，臺(tái)風(fēng)在華南近海容易增強(qiáng).

第57候以后，這條東西向的東亞副熱帶季風(fēng)槽向南移動(dòng)到海南中部，氣旋性渦度也大大減弱.圖6是10月底（第60候）的850hPa海陸季節(jié)調(diào)節(jié)的環(huán)流形勢(shì).這個(gè)時(shí)候，東亞大槽已經(jīng)在日本至中國(guó)東海建立.在中高緯度地區(qū)，850hPa高度場(chǎng)上東亞沿海地區(qū)位勢(shì)高度低，亞洲內(nèi)陸位勢(shì)高度高.東亞出現(xiàn)偏北氣流，華南近海為東北風(fēng).中國(guó)東部和華南近海為秋高氣爽的氣候.南退的東西向槽在海南中南部地區(qū)與赤道西太平洋ITCZ連接在一起.此時(shí)，西北太平洋ITCZ上仍然有很多的臺(tái)風(fēng)生成，并在熱帶季風(fēng)槽上發(fā)展和增強(qiáng).這些熱帶風(fēng)暴多沿這些氣候槽的位置移動(dòng)，或者沿副高邊緣轉(zhuǎn)向東北，進(jìn)入東亞大槽.這個(gè)時(shí)候的氣候流場(chǎng)不但不利于臺(tái)風(fēng)向華南近?？拷词古_(tái)風(fēng)移到華南近海也沒(méi)有增強(qiáng)的氣候環(huán)境.所以，10月底后，進(jìn)入華南近海的熱帶風(fēng)暴很少，也沒(méi)有發(fā)生過(guò)近海增加的臺(tái)風(fēng)例子.

5 臺(tái)風(fēng)近海增強(qiáng)的個(gè)例

2008年9月17日，熱帶氣旋“黑格比”在西北太平洋于菲律賓以東洋面生成，它是近50年來(lái)在華南近海突然增強(qiáng)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)個(gè)例.圖7a給出了“黑格比”的生成位置及行進(jìn)路線.“黑格比”于21日發(fā)展成為臺(tái)風(fēng)，并于22—23日穿越巴士海峽，這期間沒(méi)有直接受到島嶼地形的影響.臺(tái)風(fēng)進(jìn)入南海后的路徑一直是向西偏北呈直線移動(dòng).楊昌賢等［31］對(duì)其移動(dòng)路徑進(jìn)行了分析，認(rèn)為臺(tái)風(fēng)路徑穩(wěn)定西北偏西行的主要原因是500hPa副高呈帶狀分布，以及副高南側(cè)邊緣偏東和東南引導(dǎo)氣流的加強(qiáng).“黑格比”于24日在廣東省茂名市的電白縣沿海登陸，后又經(jīng)過(guò)廣西南部.登陸后一天，就給廣東造成6人死亡、2人失蹤，經(jīng)濟(jì)損失近60億元.最終，黑格比在越南北部中越邊境附近消失.黑格比登陸后給越南帶來(lái)大量降雨.據(jù)新聞報(bào)道，水災(zāi)在越南至少造成41人死亡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)6500萬(wàn)美元.

圖7b和圖7c給出了“黑格比”臺(tái)風(fēng)17日生成后，逐日4個(gè)時(shí)次的最大風(fēng)速和中心氣壓隨時(shí)間的變化.“黑格比”于22至23日進(jìn)入南海近海，其強(qiáng)度相比在太平洋上的18至21日增強(qiáng)得更快.在23日12時(shí)，“黑格比”迅速增長(zhǎng)為四級(jí)臺(tái)風(fēng)（采用Saffir－Simpson颶風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)），其最大風(fēng)速125knots（64.3m／s），近中心氣壓929hPa.24日臺(tái)風(fēng)登陸后強(qiáng)度迅速減弱.對(duì)于這次臺(tái)風(fēng)，由于其移動(dòng)路徑相對(duì)穩(wěn)定，業(yè)務(wù)部門成功預(yù)測(cè)出了臺(tái)風(fēng)“黑格比”的登陸地點(diǎn)（電白縣）.但是由于“黑格比”在近海的突然增強(qiáng)，業(yè)務(wù)部門低估了其登陸時(shí)的強(qiáng)度.當(dāng)時(shí)預(yù)報(bào)的登陸強(qiáng)度會(huì)降低至77.8knots（40m／s），然而實(shí)際臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)的最大風(fēng)速已經(jīng)超過(guò)124.4knots（64m／s）.如前所述，第49候至第50候，東亞副熱帶季風(fēng)槽從華南陸地上南退到華南沿海，呈東西走向維持到第56候.在此期間，作為西北太平洋ITCZ的延伸，菲律賓以東維持一條西北—東南走向的槽.比較圖5與圖7a，“黑格比”臺(tái)風(fēng)從20—24日基本上是沿著菲律賓東側(cè)的槽和華南近海季風(fēng)槽方向移動(dòng)的.這是這個(gè)季節(jié)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的氣候路徑.

圖7 2008年9月17日至25日“黑格比”臺(tái)風(fēng)（a）路徑；（b）每日4時(shí)次最大風(fēng)速；（c）每日4時(shí)次中心氣壓.Fig.7 Severe Typhoon Hagupit（Sep.17th—Sep.25th，2008）（a）Track；（b）maximum wind；（c）central pressure.

6 討論與結(jié)論

華南近海的初秋，有些臺(tái)風(fēng)會(huì)突然增強(qiáng)，但不是所有到來(lái)的臺(tái)風(fēng)都增強(qiáng).對(duì)那些不增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，它們的原因仍然需要研究.臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的因素除了低層風(fēng)場(chǎng)的輻合之外，還有海表溫度和垂直風(fēng)切變等的影響.這里，我們就海表溫度的作用做進(jìn)一步的討論.對(duì)強(qiáng)度突然增加的熱帶氣旋，有學(xué)者認(rèn)為海面溫度（SST）高于28℃是其突變的必要條件［8－10］.使用覆蓋全球的海溫［32］分析發(fā)現(xiàn)（圖略），9月份中國(guó)南海海域SST都高于28℃，因此海表的熱力條件在初秋是滿足的，在低層氣候平均氣流的輻合下可以使移來(lái)的臺(tái)風(fēng)增強(qiáng).

本文只討論了華南近海突然增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，對(duì)于華東近海的突變臺(tái)風(fēng)并沒(méi)有提及.實(shí)際上，華東近海較少發(fā)生突然增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，其數(shù)目不足華南近海突然增強(qiáng)型臺(tái)風(fēng)的1／4［7］.為什么南海相比東海更容易出現(xiàn)近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)，劉春霞等［7］認(rèn)為近海臺(tái)風(fēng)的突然增強(qiáng)主要受低緯度天氣系統(tǒng)影響，而中國(guó)華東近海主要受中緯度系統(tǒng)影響.從本文的結(jié)果來(lái)看，華南近海更容易發(fā)生熱帶氣旋增強(qiáng)的主要原因是，夏末秋初，東亞季風(fēng)槽兩側(cè)的東北風(fēng)和西南風(fēng)對(duì)峙形成的氣旋性環(huán)流季節(jié)性地到達(dá)了南海北部，華東近海不存在這種有利于臺(tái)風(fēng)發(fā)展的氣候環(huán)流形勢(shì)；其次，南海海域SST在9月始終高于28℃，然而華東近海SST在9月低于28℃（圖略）.

本文使用美國(guó)臺(tái)風(fēng)聯(lián)合中心（JTWC）的熱帶風(fēng)暴最佳路徑資料對(duì)近50年華南近海臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度做了統(tǒng)計(jì)分析.在總共236個(gè)到達(dá)華南近海的熱帶風(fēng)暴中，有22個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸前發(fā)生了明顯的增強(qiáng)，其中有15個(gè)增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)發(fā)生在9月份.為了探索華南近海臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)的季節(jié)鎖相原因，本文又用NCEP／NCAR再分析資料進(jìn)行了大氣變量的4分量物理分解，主要結(jié)論如下：

（1）臺(tái)風(fēng)登陸前強(qiáng)度一般會(huì)因?yàn)榈匦文Σ炼档?，然而有一小部分臺(tái)風(fēng)卻會(huì)在登陸前突然增強(qiáng).中國(guó)華南近海海域的熱帶氣旋有9.3%發(fā)生了突然增強(qiáng)，這給災(zāi)害性臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)增加了難度.對(duì)于近海突然增強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，它們多發(fā)生在夏末秋初，具有明顯的季節(jié)鎖相特征.

（2）將原始大氣變量去除行星尺度緯圈平均的氣候值，能夠更好的體現(xiàn)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的氣候背景.在盛夏時(shí)節(jié)，中國(guó)華南地區(qū)以及南海大部分海域受副熱帶季風(fēng)槽南側(cè)西南氣流控制，缺少能夠使華南近海臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)的氣候氣旋性環(huán)流背景；在深秋時(shí)節(jié)，最大的氣候氣旋性渦度帶南移到南海的中南部，而華南以及南海北部海域吹東北風(fēng)，缺少能夠使華南近海臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)的氣候氣旋性環(huán)流背景；在夏末秋初的轉(zhuǎn)換季節(jié)，受西南氣流和東北氣流的共同作用，在南海北部形成了氣旋性環(huán)流氣候背景，使得進(jìn)入南海近海的熱帶氣旋更容易發(fā)生突然增強(qiáng).

（3）臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的預(yù)報(bào)屬于短期和中期－延伸期預(yù)報(bào)的時(shí)間跨度.在這個(gè)時(shí)間跨度上，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的預(yù)報(bào)也需要?dú)夂虮尘暗恼J(rèn)識(shí).臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度預(yù)報(bào)實(shí)際上是臺(tái)風(fēng)天氣尺度擾動(dòng)和季節(jié)氣候背景場(chǎng)疊加的綜合預(yù)報(bào).要提高短期至中期－延伸期等重大天氣預(yù)報(bào)的水平，著眼點(diǎn)的環(huán)流預(yù)報(bào)需要進(jìn)行氣候分解，即認(rèn)識(shí)氣候是天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ).

（4）南海近海比華東近海更加容易發(fā)生臺(tái)風(fēng)或熱帶氣旋的突然增強(qiáng).一方面是因?yàn)橄哪┣锍鯕夂驓庑原h(huán)流只局限于南海北部，另一方面是因?yàn)槟虾：Ｓ騍ST在9月份維持在28℃以上，這是臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)的必要條件，然而華東近海在9月份SST已經(jīng)低于這個(gè)閾值.

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Seasonal lock of rapidly intensifying typhoons over the South China offshore in early fall

LU Bo，QIAN Wei－Hong＊
Department of Atmospheric and Oceanic Science，Peking University，Beijing100871，China

The best track data from Joint Typhoon Warning Center（JTWC）was used to analyze the tracks and strengths of typhoons over the South China offshore（SCO）between Hainan and Taiwan islands during 1961to 2010and find the seasonal lock of the rapid intensified typhoons.After the physical decomposition of atmospheric variables，seasonal winds forced by land－sea heating variations have revealed that（1）during mid－summer the subtropical monsoon trough is located along the Yangtze Rive and its southern basin，which results in a southwesterly monsoon flow prevailing over the SCO；（2）during fall the subtropical monsoon trough shifts to the middle South China Sea，and it cannot change the intensification of typhoon；and（3）in early fall the subtropical monsoon trough is in the SCO，so that some of typhoons would be very likely to intensify rapidly once they enter this region.

Offshore typhoon，Early fall，Seasonal lock，South China Sea，Rapid intensification，Physical decomposition

10.6038／j.issn.0001－5733.2012.05.009

P433

2011－12－05，2012－04－19收修定稿

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40975039）資助.

陸波，男，1986年生，2008年北京大學(xué)本科畢業(yè).在讀博士生，從事氣候變化以及臺(tái)風(fēng)研究.E－mail：lubo＠hawaii.edu

＊通訊作者錢維宏，男，1957年生，教授，從事天氣氣候研究.E－mail：qianwh＠pku.edu.cn

陸波，錢維宏.華南近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)的初秋季節(jié)鎖相.地球物理學(xué)報(bào)，2012，55（5）：1523－1531，

10.6038／j.issn.0001－5733.2012.05.009.

Lu B，Qian W H.Seasonal lock of rapidly intensifying typhoons over the South China offshore in early fall.Chinese J.Geophys.（in Chinese），2012，55（5）：1523－1531，doi：10.6038／j.issn.0001－5733.2012.05.009.

（本文編輯 汪海英）