2015年西北太平洋台风季提早展开:2015/2016超级厄尔尼诺的影响
发布时间：2021-04-07 03:41
2015年1—5月西北太平洋上异常出现了7个热带风暴（Tropical Storms,TS）,其中有5个发展成台风（Typhoons,TY）,分别为气候平均态（1979—2015年）的2.5和3.6倍,亦即2015年的台风季提前展开。利用ERA-Interim再分析资料、JTWC热带气旋最佳化路径数据等资料,通过计算台风生成指数（Genesis Potential Index,GPI）和比较天气尺度和季节内振荡分量,探讨2015年台风季提前的原因。结果表明:1)2015年初异常活跃的台风活动与2015/2016年超级El Ni?o事件于西北太平洋上引发的海气状态异常有关。2)通过对大尺度环境场和台风潜在生成指数（GPI）的诊断分析发现,动力因子（低层涡度、垂直速度）和热力因子（与海表面温度、大气温度有关的潜在强度、中低层大气相对湿度）均对2015年1—5月台风的发生有正贡献。其中,涡度项的贡献最大,相对湿度的贡献次之。3)310 d天气尺度扰动和1090 d季节内振荡在2015年1—5月也异常活跃,有利于TS和TY的生成与发展。
【文章来源】：大气科学学报. 2016,39(06)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
—2016年各季节的平均海温(等值线)分布及其与气候平均态(1979—2015年)的差值(阴影，红色代表正距平大于0.5℃，蓝色代表负距平小于－0.5℃)［蓝色框代表Ni?o3.4区(170～120°W，5°S～5°N)的位置;单位:℃］a．2014年秋季;b．2014/2015年冬季;c．2015年春季;d．2015年夏季;e．2015年秋季;f．2015/2016年冬季Fig．12014—2016seasonalmeanSST(contours;units:℃)anditsanomaly(relativetotheclimatologyin1979—2015)［red(blue)shadingindicate
2016年12月第39卷第6期图21979—2015年气候平均(灰色)和2015年(红色)各月在西北太平洋(100～200°E，0～40°N)上发生的TS(a)及TY(b)个数Fig．21979—2015climatologicalmean(graybars)and2015(redbars)(a)TSand(b)typhooncountsoverthewesternNorthPacific(0—40°N，100—200°E)ineachmonth台风季发生之前的1—5月，2015年的热带气旋个数在每个月均大于气候平均。2015年1—5月TS的个数为7个，而气候平均只有2.8个(图2a)，2015年是气候平均的2.5倍。2015年1—5月TY的个数也达5个，大约是气候平均(1.4个)的3.6倍。此次超级ElNi?o事件除了影响TS和TY生成数目外，对TS和TY生成的平均位置也有重要的影响。气候平均状态时，西北太平洋上的TS主要生成在中国南海和菲律宾以东的洋面上(图3a、b)，大值区大约在120～150°E。而2015年的TS与气候平均态相比，其生成位置比较偏向东南(图3c)，150°E以东生成的有5个，TS的轨迹也比较远离大陆，与之前的研究一致(Chan，1985;Chenetal．，1998;ChiaandＲopelewski，2002;WangandChan，2002)。正是因为这种偏于东南方的生成位置，热带气旋更加远离亚洲大陆，所以ElNi?o年的热带气旋具有更长的生命史(WangandChan，2002)，并且具有更大的强度(CamargoandSobel，2005;Chan，2007)。图4是TY的生成和出现频率，与TS结论一致，菲律宾海以东的热带太平洋(130～170°E，2.5～12.5°N)洋面上有较多TY生成，西北太平洋上TY频次增加。下文将进一步讨论有利于2015年年初热带气旋活动的关键大尺度环境场以及高频扰动。3大尺度环境场对2015年初台风活动活跃的贡献3.1大尺度环境场分析热带气旋的生成与大尺度大气与海洋状况有密切的关系(Gray，1979)，图5显示与2015年1—5月台风生成有关的大尺度
钱伊恬，等:2015年西北太平洋台风季提早展开:2015/2016超级厄尔尼诺的影响论著图3西北太平洋1—5月TS生成(a—c)及出现(d—f)频率分布(单位:a－1)a，d．1979—2015年气候平均;b，e．1979—2014年气候平均;c．a与b的差值;f．d与e的差值Fig．3ThefrequencyofTS(a—c)genesisand(d—f)occurrence(units:a－1)duringJanuarytoMayoverthewesternNorthPacific:(a，d)1979—2015climatologicalmean;(b，e)1979—2014;(c)differencebetween(a)and(b);(f)differencebetween(d)and(e)中东太平洋暖海温的罗斯贝波响应(Gill，1980)，而水汽正异常贡献的来源将利用水汽方程诊断进一步明确。图8a是2015年1—5月的距平比湿(q')在700～400hPa层次上的积分，从2014年11月开始，水汽已经开始明显增加，水汽增长率在2015年2月达到最大值(图8b)，比湿从0.1增加到了1.95(图8a)。图8c为水汽诊断方程［式(7)］中各项的相对贡献，水汽倾向的异常正贡献主要来源于上升运动造成的水汽平流，其中最大的异常正贡献来自于增强的异常上升运动(ω'＜0)对于气候平均水汽场的异常向上输送，由于太平洋暖池区平均水汽丰富，在近地面为最大值，并且随着高度减小?q珔?p＞0，此区域对应Walker环流上升支的增强(图5c)，有利于将近地面的水汽带到对流层中层(700～400hPa)，形成较湿润的大气。而水汽平流呈负贡献，－Q2'/L项反映了水汽蒸发/凝结的潜热释放作用，由于上升运动造成空气中的水汽凝结成水珠并且释放凝结潜热，导致降水增加(图5h)，从而减少了空气中的水汽。4天气尺度扰动和季内振荡异常的贡献除了大尺度环境背景场的作用之外，许多学者的研究结果都表明天气尺度扰动和季节内振荡都对台风产生明显影响。北半球夏季期间，西北太平洋上东?
【参考文献】：
期刊论文
[1]西北太平洋热带气旋气候变化的若干研究进展[J]. 陶丽,靳甜甜,濮梅娟,夏瑛. 大气科学学报. 2013(04)
[2]热带大气季节内振荡与西北太平洋热带气旋活动的季节预测:统计事实研究[J]. 何洁琳,段安民,覃卫坚. 气候与环境研究. 2013(01)
[3]热带大气准双周振荡对西北太平洋地区热带气旋路径的影响[J]. 陶丽,李双君,濮梅娟,夏瑛. 大气科学学报. 2012(04)
[4]西北太平洋台风活动与大气季节内振荡[J]. 李崇银,潘静,田华,杨辉. 气象. 2012(01)
[5]大气季节内振荡对夏季西北太平洋热带气旋群发性的影响[J]. 孙长,毛江玉,吴国雄. 大气科学. 2009(05)
[6]西北太平洋低频振荡对热带气旋生成的动力作用及其物理机制[J]. 陈光华,黄荣辉. 大气科学. 2009(02)
[7]大气季节内振荡对印度洋—西太平洋地区热带低压/气旋生成的影响[J]. 祝从文,Tetsuo Nakazawa,李建平. 气象学报. 2004(01)
[8]热带辐合区中多台风同时发展的初步研究[J]. 丁一汇,范惠君,薛秋芳,陈桂祥. 大气科学. 1977(02)
本文编号：3122726
【文章来源】：大气科学学报. 2016,39(06)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
—2016年各季节的平均海温(等值线)分布及其与气候平均态(1979—2015年)的差值(阴影，红色代表正距平大于0.5℃，蓝色代表负距平小于－0.5℃)［蓝色框代表Ni?o3.4区(170～120°W，5°S～5°N)的位置;单位:℃］a．2014年秋季;b．2014/2015年冬季;c．2015年春季;d．2015年夏季;e．2015年秋季;f．2015/2016年冬季Fig．12014—2016seasonalmeanSST(contours;units:℃)anditsanomaly(relativetotheclimatologyin1979—2015)［red(blue)shadingindicate
2016年12月第39卷第6期图21979—2015年气候平均(灰色)和2015年(红色)各月在西北太平洋(100～200°E，0～40°N)上发生的TS(a)及TY(b)个数Fig．21979—2015climatologicalmean(graybars)and2015(redbars)(a)TSand(b)typhooncountsoverthewesternNorthPacific(0—40°N，100—200°E)ineachmonth台风季发生之前的1—5月，2015年的热带气旋个数在每个月均大于气候平均。2015年1—5月TS的个数为7个，而气候平均只有2.8个(图2a)，2015年是气候平均的2.5倍。2015年1—5月TY的个数也达5个，大约是气候平均(1.4个)的3.6倍。此次超级ElNi?o事件除了影响TS和TY生成数目外，对TS和TY生成的平均位置也有重要的影响。气候平均状态时，西北太平洋上的TS主要生成在中国南海和菲律宾以东的洋面上(图3a、b)，大值区大约在120～150°E。而2015年的TS与气候平均态相比，其生成位置比较偏向东南(图3c)，150°E以东生成的有5个，TS的轨迹也比较远离大陆，与之前的研究一致(Chan，1985;Chenetal．，1998;ChiaandＲopelewski，2002;WangandChan，2002)。正是因为这种偏于东南方的生成位置，热带气旋更加远离亚洲大陆，所以ElNi?o年的热带气旋具有更长的生命史(WangandChan，2002)，并且具有更大的强度(CamargoandSobel，2005;Chan，2007)。图4是TY的生成和出现频率，与TS结论一致，菲律宾海以东的热带太平洋(130～170°E，2.5～12.5°N)洋面上有较多TY生成，西北太平洋上TY频次增加。下文将进一步讨论有利于2015年年初热带气旋活动的关键大尺度环境场以及高频扰动。3大尺度环境场对2015年初台风活动活跃的贡献3.1大尺度环境场分析热带气旋的生成与大尺度大气与海洋状况有密切的关系(Gray，1979)，图5显示与2015年1—5月台风生成有关的大尺度
钱伊恬，等:2015年西北太平洋台风季提早展开:2015/2016超级厄尔尼诺的影响论著图3西北太平洋1—5月TS生成(a—c)及出现(d—f)频率分布(单位:a－1)a，d．1979—2015年气候平均;b，e．1979—2014年气候平均;c．a与b的差值;f．d与e的差值Fig．3ThefrequencyofTS(a—c)genesisand(d—f)occurrence(units:a－1)duringJanuarytoMayoverthewesternNorthPacific:(a，d)1979—2015climatologicalmean;(b，e)1979—2014;(c)differencebetween(a)and(b);(f)differencebetween(d)and(e)中东太平洋暖海温的罗斯贝波响应(Gill，1980)，而水汽正异常贡献的来源将利用水汽方程诊断进一步明确。图8a是2015年1—5月的距平比湿(q')在700～400hPa层次上的积分，从2014年11月开始，水汽已经开始明显增加，水汽增长率在2015年2月达到最大值(图8b)，比湿从0.1增加到了1.95(图8a)。图8c为水汽诊断方程［式(7)］中各项的相对贡献，水汽倾向的异常正贡献主要来源于上升运动造成的水汽平流，其中最大的异常正贡献来自于增强的异常上升运动(ω'＜0)对于气候平均水汽场的异常向上输送，由于太平洋暖池区平均水汽丰富，在近地面为最大值，并且随着高度减小?q珔?p＞0，此区域对应Walker环流上升支的增强(图5c)，有利于将近地面的水汽带到对流层中层(700～400hPa)，形成较湿润的大气。而水汽平流呈负贡献，－Q2'/L项反映了水汽蒸发/凝结的潜热释放作用，由于上升运动造成空气中的水汽凝结成水珠并且释放凝结潜热，导致降水增加(图5h)，从而减少了空气中的水汽。4天气尺度扰动和季内振荡异常的贡献除了大尺度环境背景场的作用之外，许多学者的研究结果都表明天气尺度扰动和季节内振荡都对台风产生明显影响。北半球夏季期间，西北太平洋上东?
【参考文献】：
期刊论文
[1]西北太平洋热带气旋气候变化的若干研究进展[J]. 陶丽,靳甜甜,濮梅娟,夏瑛. 大气科学学报. 2013(04)
[2]热带大气季节内振荡与西北太平洋热带气旋活动的季节预测:统计事实研究[J]. 何洁琳,段安民,覃卫坚. 气候与环境研究. 2013(01)
[3]热带大气准双周振荡对西北太平洋地区热带气旋路径的影响[J]. 陶丽,李双君,濮梅娟,夏瑛. 大气科学学报. 2012(04)
[4]西北太平洋台风活动与大气季节内振荡[J]. 李崇银,潘静,田华,杨辉. 气象. 2012(01)
[5]大气季节内振荡对夏季西北太平洋热带气旋群发性的影响[J]. 孙长,毛江玉,吴国雄. 大气科学. 2009(05)
[6]西北太平洋低频振荡对热带气旋生成的动力作用及其物理机制[J]. 陈光华,黄荣辉. 大气科学. 2009(02)
[7]大气季节内振荡对印度洋—西太平洋地区热带低压/气旋生成的影响[J]. 祝从文,Tetsuo Nakazawa,李建平. 气象学报. 2004(01)
[8]热带辐合区中多台风同时发展的初步研究[J]. 丁一汇,范惠君,薛秋芳,陈桂祥. 大气科学. 1977(02)
本文编号：3122726
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