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2018年8月西北太平洋熱帶氣旋頻數(shù)異常的成因分析

2020-05-15 02:43張潤(rùn)宇凌鐵軍李響張?zhí)N斐鄧小花黃煥卿
海洋預(yù)報(bào) 2020年2期
關(guān)鍵詞:渦度氣旋頻數(shù)

張潤(rùn)宇,凌鐵軍,2,李響,2,張?zhí)N斐,2,鄧小花,黃煥卿

(1.國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心,北京100081;2.自然資源部海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100081)

1 引言

全球平均每年熱帶氣旋(Tropical Cyclone,TC)活動(dòng)數(shù)量為80~90個(gè),分布在七大海域,其中,西北太平洋海域是全球最為活躍的海域,約占全球總數(shù)的33%[1]。我國(guó)是全世界受TC影響嚴(yán)重的國(guó)家之一,強(qiáng)烈的TC將帶來(lái)強(qiáng)風(fēng)、大暴雨、巨浪和風(fēng)暴潮過(guò)程,對(duì)近海漁業(yè)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅[2]。

目前已有許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation,厄爾尼諾-南方濤動(dòng))循環(huán)、熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩(Madden-Julian Oscillation,MJO)、北極濤動(dòng)(Arctic Oscillation,AO)等大氣海洋模態(tài),對(duì)TC頻數(shù)的年際、季節(jié)內(nèi)異常變化有顯著影響[3-6]。另一方面,許多學(xué)者從大氣環(huán)流場(chǎng)的分析中,發(fā)現(xiàn)低層大氣環(huán)流異常、潛熱通量和短波輻射通量變化、澳大利亞?wèn)|側(cè)的環(huán)流異常、熱帶輻合帶(Intertr-opical Convergence Zone,ITCZ)對(duì)流活動(dòng)的異常及夏季風(fēng)活動(dòng)的異常等均與西北太平洋海域TC活動(dòng)有著密切的聯(lián)系[7-12]。

影響TC生成的環(huán)境背景場(chǎng)因子眾多,但TC生成最終決定因素來(lái)自生成源地的洋面熱狀況、近地層渦度、高低空風(fēng)切變等。在前人研究的基礎(chǔ)上,Emanuel等[13]提出了一種TC潛在生成指數(shù)(Genesis Potential Index,GPI),該指數(shù)涉及幾個(gè)大尺度環(huán)境因子,包括850 hPa絕對(duì)渦度、600 hPa相對(duì)濕度、850 hPa和200 hPa的垂直風(fēng)切變和最大潛在強(qiáng)度(Maximum Potential Intensity,MPI),其中MPI是由海洋上的海面溫度和大氣熱力環(huán)境條件決定的。利用這個(gè)指數(shù),Camargo等[14]分析了ENSO對(duì)不同地區(qū)TC生成的影響,Bruyere等[15]使用GPI指數(shù)重建了北大西洋TC的年頻數(shù)變化趨勢(shì)。韓翔等[16]研究發(fā)現(xiàn)GPI指數(shù)收支分析顯示對(duì)流層低層絕對(duì)渦度和中層相對(duì)濕度是調(diào)制整個(gè)海域TC生成的兩個(gè)重要的大尺度環(huán)境因子。楊宇星[17]利用IPCC第四次評(píng)估中GFDL CM2.0模式結(jié)果分析了GPI指數(shù)在CO2加倍過(guò)程中和加倍過(guò)程后TC生成的變化趨勢(shì),并探討了引起TC趨勢(shì)變化的可能環(huán)流因素。

目前,對(duì)TC月生成頻數(shù)及季節(jié)生成頻數(shù)的預(yù)測(cè)是十分值得研究的問(wèn)題。TC活動(dòng)往往受到多尺度過(guò)程的共同影響,生成指數(shù)中涉及的環(huán)流場(chǎng)物理量是影響TC形成最主要的物理因素,物理量的異常會(huì)較迅速地導(dǎo)致TC生成時(shí)空特征的異常[8]。

統(tǒng)計(jì)1979—2018年西北太平洋海域TC頻數(shù)發(fā)現(xiàn)(數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象局“CMA-STI熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集”),西北太平洋全年各月均有TC生成,TC發(fā)生頻數(shù)主要集中在7—10月,占總數(shù)的70%,并在8月份達(dá)到峰值,占全年發(fā)生次數(shù)的21.2%。而2018年8月,西北太平洋海域活躍的TC和氣候態(tài)相比,數(shù)量明顯偏多。本文通過(guò)分析西北太平洋TC生成最敏感的因子異常的程度,及環(huán)流背景場(chǎng)的狀態(tài),由此得出2018年8月TC頻數(shù)異常的可能機(jī)制,為提高西北太平洋TC生成頻數(shù)的預(yù)測(cè)能力提供參考。

表1 2018年8月份生成TC概況

2 資料與方法

本文采用的TC資料取自中國(guó)氣象局“CMASTI熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集”[18]。大氣與海洋數(shù)據(jù)資料來(lái)自ERA_Interim逐月再分析資料[19],包括逐月相對(duì)濕度、相對(duì)渦度、緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)、水汽通量、海表面溫度及位勢(shì)高度等,選取時(shí)間段為1979—2018年,水平空間分辨率為0.75°×0.75°。

本文使用的TC強(qiáng)度根據(jù)《熱帶氣旋等級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T19201—2006)定義當(dāng)CMA-STI熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集中近洋面上的最大風(fēng)速首次達(dá)到或超過(guò)10.8 m/s的時(shí)刻,作為該TC的生成時(shí)刻,并把該時(shí)刻TC所處的經(jīng)緯度作為其生成位置。所采用的分析方法主要為相關(guān)分析方法、合成分析方法及天氣學(xué)分析方法。

根據(jù)Emanuel等[13]的定義:

式中:T1=|105η|3/2,其中,η指850 hPa絕對(duì)渦度,單位:/s;T2=(1+0.1Vshear)-2,Vshear指風(fēng)垂直切變,為850 hPa(代表對(duì)流層低層)和200 hPa(代表對(duì)流層高層)的緯向風(fēng)速之差,單位:m/s;T3=(H/50)3,H指600 hPa相對(duì)濕度,單位:%;T4=(Vpot/70)3,Vpot指臺(tái)風(fēng) MPI,單位:m/s,用海表面溫度(Sea Surface Temperature,SST)和200~850 hPa垂直風(fēng)切變(Vshear)來(lái)擬合得到[20]。

此外,由于絕對(duì)渦度為相對(duì)渦度和地轉(zhuǎn)渦度(即科氏力參數(shù)的絕對(duì)值)之和,而科氏力只與緯度有關(guān),所以本文中直接選取了相對(duì)渦度進(jìn)行分析。

3 2018年8月熱帶氣旋數(shù)量異常特征

2018年8月,西北太平洋海域共生成9個(gè)TC,相比氣候態(tài)(1981—2010年8月TC平均生成數(shù)為5.77個(gè),近10 a平均4.4個(gè),近20 a平均5個(gè))明顯多近一倍。其中,4個(gè)在我國(guó)沿海登陸,相比氣候態(tài)(30 a平均登陸2個(gè),近10 a 1.8個(gè),近20 a 1.85個(gè))多一倍。

從表1和圖1可以看出,8月中旬的10 d中,先后有6個(gè)TC活躍,西北太平洋上呈現(xiàn)出多TC共存的現(xiàn)象,這在歷史上極為少見(jiàn)。

圖1 2018年8月份生成TC路徑

圖2 1979—2018年各因子與TC頻數(shù)的相關(guān)系數(shù)(陰影可通過(guò)信度95%的顯著性統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),黑色圓點(diǎn)為1979—2017年8月TC生成位置,綠色圓點(diǎn)為2018年8月TC生成位置)

4 影響熱帶氣旋生成的各因子分析

根據(jù)GPI指數(shù)中涉及的大尺度環(huán)流因子與熱力因子,本文首先比較了600 hPa相對(duì)濕度、850 hPa相對(duì)渦度、海表面溫度和風(fēng)垂直切變因子與8月TC生成頻數(shù)的相關(guān)關(guān)系(見(jiàn)圖2),發(fā)現(xiàn)600 hPa相對(duì)濕度因子、850 hPa相對(duì)渦度因子與TC生成頻數(shù)的顯著相關(guān)區(qū)與TC生成源地有很好的對(duì)應(yīng),并都體現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系,這與前人的研究較為一致[8,21]。對(duì)于西北太平洋TC的生成,海洋熱能的正異常會(huì)起到積極的作用,但一般TC生成海域熱能條件均能滿足,熱力因子對(duì)TC生成頻數(shù)的影響顯著減弱[20]。而海表面溫度因子與8月TC生成頻數(shù)之間也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的正相關(guān)區(qū)域,反而在南海南部海域和中緯度地區(qū)出現(xiàn)負(fù)相關(guān)區(qū)域。從圖3a中可以看出2018年8月熱帶氣旋生成的絕大部分海域,海表面溫度表現(xiàn)為負(fù)距平場(chǎng),因此2018年8月熱帶氣旋生成頻數(shù)偏多并不是由海表面溫度的異常引起。從海水混合層厚度(26℃等深面)對(duì)8月TC生成的影響來(lái)看,正異常是TC生成的有利條件,并且TC生成源地混合層厚度大于100 m(氣候態(tài))時(shí)更有利于生成。但2018年8月,在大多數(shù)TC生成區(qū)域海水混合層厚度表現(xiàn)出負(fù)距平狀態(tài)(見(jiàn)圖3b),因此也排除了海水混合層厚度因子的異常對(duì)2018年8月熱帶氣旋生成頻數(shù)偏多的影響。綜上所述,海洋狀態(tài)可能不是影響TC生成的主要因素。垂直風(fēng)切變因子與TC生成頻數(shù)的顯著相關(guān)區(qū)與TC生成源地的集中區(qū)不吻合,此外,其北側(cè)(20°N、100°~150°E)區(qū)域存在與TC生成頻數(shù)的顯著正相關(guān)區(qū),其內(nèi)的TC生成頻數(shù)也相當(dāng)可觀。高相關(guān)區(qū)與TC生成源地集中區(qū)的不一致意味著高低層緯向風(fēng)垂直切變因子的作用弱于渦度和濕度因子,這和吳勝安等[8]的研究結(jié)果一致。

針對(duì)600 hPa相對(duì)濕度因子、850 hPa相對(duì)渦度因子,選擇歷史上8月份生成頻數(shù)偏多年展開(kāi)因子特征差異分析工作。另外,分析2018年8月因子的異常情況。文中TC生成頻數(shù)偏多年的選擇標(biāo)準(zhǔn)定義為標(biāo)準(zhǔn)差超過(guò)1.0的年份。依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn),對(duì)1979—2018年8月的TC頻數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差處理(見(jiàn)圖4),得到除2018年外的偏多年份4個(gè),分別為1985年、1992年、1994年、2004年。

圖3 2018年8月距平場(chǎng)(黑色圓點(diǎn)為2018年8月TC生成位置)

圖4 1979—2018年8月生成TC頻數(shù)(圓點(diǎn))及標(biāo)準(zhǔn)差(柱狀圖)

4.1 850 hPa相對(duì)渦度

根據(jù)圖2a,可以發(fā)現(xiàn),南海、菲律賓以東(15°~25°N、125°~145°E)海域,存在顯著的正相關(guān)區(qū)域。1979—2017年8月TC生成位置多覆蓋在正相關(guān)區(qū)域內(nèi),及正相關(guān)區(qū)域邊緣(相關(guān)梯度大值區(qū))。南海海域最大相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.55,2018年1816號(hào)TC生成在此海域,菲律賓以東海域最大相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.5,1814號(hào)、1815號(hào)、1819號(hào)生成在此海域,此外,1818號(hào)、1813號(hào)、1820號(hào)、1821號(hào)TC均生成在正相關(guān)區(qū)域邊緣。

圖5a為多年(1979—2018年)平均8月850 hPa相對(duì)渦度分布圖,及所有年8月TC生成位置,可以發(fā)現(xiàn)在中低緯度地區(qū)存在幾個(gè)明顯大值區(qū),分別為南海中西部海域,臺(tái)灣島西北側(cè)及東南側(cè),以及菲東海域,大值區(qū)和圖2a顯著相關(guān)區(qū)對(duì)應(yīng)較好,大部分TC生成在正渦度區(qū),但中緯度負(fù)渦度區(qū)也仍有TC生成。圖5b為偏多年與多年(1979—2018年)平均8月850 hPa相對(duì)渦度差異圖,及偏多年8月TC生成位置,可以看到在20°~25°N,南海至臺(tái)灣以東到菲東海域存在相對(duì)渦度正距平區(qū)域,差值在0.1×10-4/s~1.5×10-4/s。對(duì)比圖5a和圖5b發(fā)現(xiàn),偏多年TC生成位置和相對(duì)渦度正異常區(qū)域幾乎重合,證明850 hPa相對(duì)渦度的正異常是TC生成十分有利的因素。圖5c為2018年8月與多年(1979—2018年)平均850 hPa相對(duì)渦度的差異圖,及2018年TC生成位置,可以看出,和圖5b表現(xiàn)出相似的正異常區(qū)域,并且上述區(qū)域的850 hPa相對(duì)渦度正異常均較圖5b明顯。2018年8月TC的生成位置均位于正異常區(qū)域,平均正距平達(dá)到0.1×10-4/s,其中南海北部的1816號(hào)TC生成所在區(qū)域正距平超過(guò)0.25×10-4/s。2018年8月TC生成海域的850 hPa相對(duì)渦度比多年平均值偏高,也較偏多年平均值偏高,進(jìn)一步證明850 hPa相對(duì)渦度對(duì)TC的生成提供有力的背景動(dòng)力環(huán)境條件支撐。

圖5 8月850 hPa相對(duì)渦度(單位:/s,黑色圓點(diǎn)為TC生成位置)

4.2 600 hPa相對(duì)濕度

根據(jù)圖 2b,可以發(fā)現(xiàn),在 10°~20°N、100°~180°E地區(qū),存在連續(xù)的顯著正相關(guān)區(qū)域,最大相關(guān)系數(shù)為0.48。1979—2017年8月TC生成位置多覆蓋在正相關(guān)區(qū)域內(nèi),及正相關(guān)區(qū)域北側(cè)邊緣(相關(guān)梯度大值區(qū))。2018年1816號(hào)TC生成位置和南海北部的顯著相關(guān)區(qū)對(duì)應(yīng)較好,1813號(hào)、1814號(hào)、1815號(hào)、1819號(hào)、1820號(hào)、1821號(hào)TC均位于菲律賓以東海域的相關(guān)區(qū)北側(cè)邊緣。

圖6a為多年(1979—2018年)平均8月600 hPa相對(duì)濕度分布圖,及所有年8月TC生成位置,可以發(fā)現(xiàn)從10°N附近向北至30°N附近,600 hPa相對(duì)濕度呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì),TC的生成位置多集中在相對(duì)濕度50%~75%的范圍內(nèi)。圖6b為偏多年與多年(1979—2018年)平均8月600 hPa相對(duì)濕度差異圖,及偏多年8月TC生成位置,可以看到在南海北部海域(20°N附近)及菲律賓以東海域存在相對(duì)濕度正距平區(qū)域,量級(jí)低于6%。對(duì)比圖6a和圖6b發(fā)現(xiàn),除少數(shù)TC外,大部分偏多年TC生成位置和相對(duì)濕度正異常區(qū)域重合,證明600 hPa相對(duì)濕度的正異常也是TC生成十分有利的因素,但有利程度低于850 hPa相對(duì)渦度因子。圖6c為2018年8月600 hPa相對(duì)濕度與多年(1979—2018年)平均值的差異圖,及2018年8月TC生成位置,可以看出,10°~20°N之間,存在一條東西向的正距平區(qū)域,除1817號(hào)和1818號(hào)TC外,其余7個(gè)均對(duì)應(yīng)了600 hPa相對(duì)濕度偏高明顯的區(qū)域,差異值為8%~10%。對(duì)比圖6b和圖6c,不難看出2018年8月TC生成海域的600 hPa相對(duì)濕度比多年平均值偏高,也比偏多年平均值偏高,對(duì)TC的生成提供有力的背景熱力環(huán)境條件支撐。

圖6 8月600 hPa相對(duì)濕度(單位:%,黑色圓點(diǎn)為TC生成位置)

5 因子異常原因分析

通過(guò)生成指數(shù)中各因子的對(duì)比分析,我們基本確定了850 hPa相對(duì)渦度因子和600 hPa相對(duì)濕度因子對(duì)TC的生成提供有力的背景熱動(dòng)力環(huán)境條件支撐,也發(fā)現(xiàn)某些年份兩因子的正異常造成了該年份8月TC偏多的現(xiàn)象。那么,是什么因素導(dǎo)致了兩因子的異常出現(xiàn)呢?為了進(jìn)一步探尋渦度和濕度因子異常的來(lái)源,接下來(lái)對(duì)2018年8月環(huán)境場(chǎng)進(jìn)行分析。

圖7 2018年8月500 hPa高度場(chǎng)異常圖(氣候態(tài)為1981—2010年。黃色陰影、藍(lán)色陰影區(qū)域分別代表位勢(shì)高度偏高、偏低區(qū)域,黑色實(shí)線代表1981—2010年氣候態(tài)8月位勢(shì)高度場(chǎng),紅色實(shí)線代表2018年8月5 880位勢(shì)米高度線)

圖8 2018年8月850 hPa流場(chǎng)及風(fēng)速異常(紅色陰影區(qū)域代表風(fēng)異常值,單位:m/s)

5.1 850 hPa相對(duì)渦度異常分析及對(duì)TC頻數(shù)影響的物理機(jī)制

倪文琪等[22]發(fā)現(xiàn),西北太平洋8月TC頻數(shù)和赤道、副熱帶區(qū)域500 hPa位勢(shì)高度有顯著負(fù)相關(guān),當(dāng)西太平洋副高位置偏南時(shí),TC生成頻數(shù)偏少。從圖7可以發(fā)現(xiàn),氣候態(tài)下副高西伸脊點(diǎn)位于135°E附近,脊線位置在30°N附近。2018年8月,副高明顯面積偏大,西伸脊點(diǎn)達(dá)到120°E附近,脊線位置達(dá)到30°N以北,呈現(xiàn)明顯偏西偏北的特征。此外,在南海北部海域?yàn)槲粍?shì)高度負(fù)距平。

圖8是2018年8月850 hPa流場(chǎng)(黑色線)及緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)的異常(陰影)圖,選取的氣候態(tài)為1981—2010年。圖8a可以看出,在南海北部海域,存在一明顯的氣旋式環(huán)流,在北印度洋至我國(guó)南海到達(dá)菲律賓以東洋面的中低緯度海域上空,存在明顯的緯向風(fēng)異常,西風(fēng)較氣候態(tài)偏強(qiáng)。季風(fēng)槽主要位于南海北部至副高西南側(cè),由東南氣流和偏西氣流交匯形成,位置偏北,呈現(xiàn)西北-東南走向。同時(shí),季風(fēng)槽的位置和2018年8月兩因子正異常的區(qū)域有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

西北太平洋海域8月份處于東亞夏季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)[23]。圖8b可以看出,2018年8月,東亞主要存在3大系統(tǒng):90°~120°E之間的向北越赤道氣流、南海-西北太平洋季風(fēng)槽、以及150°E以東的副高南側(cè)的偏東氣流。在孟加拉灣和南海海域,存在經(jīng)向風(fēng)異常,南風(fēng)較氣候態(tài)偏強(qiáng)。從印度洋來(lái)的偏西氣流以及孟加拉灣和南海海域的偏南氣流,在南海北部海域匯合后,形成長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里低空急流。

Mcbride等[24]的研究結(jié)果表明,只有當(dāng)初始對(duì)流擾動(dòng)移動(dòng)到低層大于平均氣旋性渦度的大尺度環(huán)境中,才會(huì)有TC生成;能夠發(fā)展成為TC的云團(tuán)所處的環(huán)境場(chǎng),與不發(fā)展的對(duì)流云團(tuán)相比,在其對(duì)流層低層1×104~2×104km尺度水平范圍內(nèi),存在相對(duì)渦度的增強(qiáng)。低層輻合是決定對(duì)流是否產(chǎn)生的關(guān)鍵性因子。2018年8月低空急流的加強(qiáng)活動(dòng)可以強(qiáng)迫低層輻合增強(qiáng),使得TC生成頻數(shù)增多。同時(shí),當(dāng)季風(fēng)槽西風(fēng)氣流加強(qiáng)時(shí),地面的緯向氣壓梯度增強(qiáng),導(dǎo)致了進(jìn)入季風(fēng)槽的氣流加速,并伴隨著季風(fēng)槽向極一側(cè)的副熱帶高壓脊同時(shí)加強(qiáng),季風(fēng)槽北側(cè)產(chǎn)生強(qiáng)烈東風(fēng),增強(qiáng)氣旋性渦度,從而有利于TC的生成。

5.2 600 hPa相對(duì)濕度異常分析及對(duì)TC頻數(shù)影響的物理機(jī)制

Emanuel[25-26],Rotunno等[27]的研究表明風(fēng)驅(qū)動(dòng)的海氣熱量交換機(jī)制(Wind Induced Surface Heat Exchange,WISHE)是TC發(fā)展的根本原因。風(fēng)驅(qū)動(dòng)從高溫的海洋表面吸收大量潛熱,導(dǎo)致邊界層高相當(dāng)位溫空氣的形成,高相當(dāng)位溫空氣向上輸送,在對(duì)流層中高層釋放熱量,導(dǎo)致高層溫度正的擾動(dòng)。高層溫度擾動(dòng)又增強(qiáng)了TC渦旋環(huán)流,從而進(jìn)一步增強(qiáng)風(fēng)驅(qū)動(dòng)的海面潛熱通量,如此循環(huán)。海水溫度通過(guò)海氣交換過(guò)程造成低層空氣溫度升高,濕度也隨之顯著增大,對(duì)流層低層的相對(duì)濕度為TC中潛熱釋放提供所需的能量供應(yīng)。

圖9為2018年8月與氣候態(tài)(1981—2010年)平均水汽通量及其矢量的距平圖,可以看出,20°N附近有一條東-西走向的水汽通量異常高值帶,與風(fēng)向走向一致,最強(qiáng)中心在巴士海峽,達(dá)350 kg/(m·s),水汽輸送十分強(qiáng)盛。在副高的西南側(cè),也存在一條由東向西的水汽通量異常高值區(qū),在115°E附近轉(zhuǎn)向南輸送,在南海北部海域形成了氣旋式環(huán)流。2018年8月水汽輸送的異常使得15°~20°N區(qū)域的相對(duì)濕度明顯高于氣候態(tài)。Cheung[28]統(tǒng)計(jì)了1990—2001年共405個(gè)TC生成時(shí)500~700 hPa相對(duì)濕度的量值大小,發(fā)現(xiàn)當(dāng)中層相對(duì)濕度達(dá)到70%~80%時(shí),TC的生成頻數(shù)更多。從圖6可以發(fā)現(xiàn),15°~20°N區(qū)域多年平均的相對(duì)濕度處于65%~75%,而2018年8月該區(qū)域的相對(duì)濕度明顯增加,達(dá)到75%~85%,使得TC生成頻數(shù)偏多。

圖9 2018年8月水汽通量及其矢量距平圖(氣候態(tài)1981—2010年)(陰影區(qū)域代表水汽通量異常值,單位:kg(/m·s))

6 結(jié)論

本文為了研究2018年8月TC頻數(shù)偏多的原因,比較了TC生成參數(shù)中各因子與西北太平洋海域8月TC生成頻數(shù)的相關(guān)關(guān)系,分析了2018年8月850 hPa相對(duì)渦度與600 hPa相對(duì)濕度因子的異常情況,并從環(huán)境場(chǎng)探究南海北部海域因子異常的成因,得到以下結(jié)論:

(1)2018年8月,TC生成頻數(shù)較多年平均值多近一倍,生成時(shí)間集中;

(2)與TC生成參數(shù)中其他因子相比,850 hPa相對(duì)渦度和600 hPa相對(duì)濕度因子與西北太平洋海域8月TC生成頻數(shù)的相關(guān)關(guān)系最好;

(3)南海及菲律賓以東(15°~25°N、125°~145°E)區(qū)域的850 hPa相對(duì)渦度,和8月TC的生成有很好的正相關(guān)關(guān)系。2018年8月,TC生成位置均位于正異常區(qū)域,上述區(qū)域的850 hPa相對(duì)渦度與多年平均值平均正距平達(dá)0.1×10-4/s,最大正距平達(dá)0.25×10-4/s;

(4)10°~20°N、100°~180°E區(qū)域的600 hPa相對(duì)濕度,和8月TC的生成有很好的正相關(guān)關(guān)系。2018年8月,7個(gè)TC生成在正異常區(qū)域,上述區(qū)域的600 hPa相對(duì)濕度比多年平均值高8%~10%;

(5)2018年8月,副高位置偏西偏北、北印度洋至我國(guó)南海大范圍海域西風(fēng)異常、南海海域經(jīng)向風(fēng)異常、水汽通量正異常,以及季風(fēng)槽的位置決定了兩因子正異常的出現(xiàn),觸發(fā)對(duì)流活動(dòng)的增強(qiáng),并通過(guò)WISHE機(jī)制為TC中潛熱釋放提供所需的能量供應(yīng),最終導(dǎo)致TC生成頻數(shù)偏多。

本文從大尺度環(huán)流因子及熱力因子出發(fā),針對(duì)西北太平洋海域2018年8月TC頻數(shù)偏多的特征原因進(jìn)行了探討,給出了2018年相關(guān)性較好因子的異常分析,并從環(huán)流場(chǎng)分析了因子異常的原因,對(duì)TC頻數(shù)的預(yù)測(cè)有一定的指導(dǎo)意義。但研究仍是初步的,對(duì)于相關(guān)性較好因子的可預(yù)報(bào)性及發(fā)生極端性改變的物理機(jī)制還有待于今后做更深入的研究。

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