[doc] 台风活动与厄尼诺年的环流背景

[doc] 台风活动与厄尼诺年的环流背景 台风活动与厄尼诺年的环流背景 第9卷第2霹L泉}学 1989年GJJsCIENTIAMl_cTEOROL0GICASINICA ‘ vO1.9No.2 Jun.,1089 台风活动与厄尼诺年的环流背景 阵兴芳晁淑懿 (中央气象台) 提要 本文分析了1951—198年两太平洋台风活动的气候特点,包括台风生成数和登陆数,台风 生成位置和强度荨.分析编呆 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,一般台风多的年生成位置偏北和偏西,强度偏弱,登陆穰 匡l台风披也多}台风少的年则反之.分析结果还表明,台风墟动与热带海洋和大’低频耦台 振菏有若密关系,z三厄尼{蔷年主子瓦克环流减弱,西太平洋副热带高压偏强,位置偏南,热 带辐台带偏弱,位置电偏南,热带西太平洋强对婉区东移,造成西太平洋台风少,生成位置偏 南和偏乏:强度较强j茌反厄尼诺年则相反 一 ,引言 西太平洋和南海的台风是影响我国的主要灾害性天气系统之一,目此台风活动一直为我 圄预报景和研究工怍者所重祝,1979年陈联寿,丁一|【[I]对台风研究和预报问题作了比较 系统的论述近塑年来由于广泛开喔了热带大气低频振茴以及海气耦合关系的研冤,尤其是 厄尼诺现象的很多观测宴和分析工作,更加丰富了对热带大气环流的认识.西太平洋台风 (包括南海台风,下周)生成予热带海洋上,每年台风形成的个数,生成台风的平均位置和 强寝【及登陆我墨的台风数都有很大不同,台风的这种气候变化与热带大尺度环流以及厄尼 诺现缘无疑是有一定关联的.潘冶航,李崇银[2—4]的研究表明,赤道东太平洋海温与台风的 发生频率有着显着的相关关系但是目前在台风活动的其它方面特点研究如生成位置和强度 等还不多.本文根据台风年鉴1)统计195l—l987年共37年的25项台风特征参数,这些参数有 年台风生成数(T)和在我国登陆的台风数(D),台风生成的年平均位 置(纬度N和经度 E)及其年硬大和极小监(N,N,EM,E),台风中心附近地面最大风速年平均懂(v) 及其年极大值(V),台风中,0_最低海平面气压年平均值及其年极大和极小直(P,P, P),以及每年台风盛娅(7—10月)和非盛期(1—6,11—12月)的T,D,N,E,v, P各参数.剽用这些特征参数分析台风活动的气候变化特点,讨论热带地区大气环流以及海 气耪台低频振茴对于台风气候振动的影响作用.这些分析结聚对台风活动的中长期天气趋势 1)台风年鉴国家气象局1951--1985年(1986一I987年用宴时资料) 19138年6月o,27日lI盘到,8月29口盘到修改稿 2期 预报是有一定参考值. 陈兴芳等:台风活动与屉尼诺年的环流背景 二,酉太平洋台风的气候特点’.. 这里主要分析西太平洋台风的年平均特征,但是它们的筚嚣躞化仍然是彼犬的.表l列 出了其中l3个特参数的多年均值,37年中的年鹾大和最小极值,可见 它们之闶的差值还 数值的相关系数阵.由相关阵(略)的分析结果表 明,台风的生成和登陆数,生成位置和强鏖之 间肯着较好的相关关系,一股柬说台风多的年,台风强度偏弱(中心气 压偏高,风速偏小), 袭2台风各参数问的据关数和正相关概率 全难’盛期非盛期 相关参数 pprfp D0.677O0.4968.4662 P0.578l0.55730.2662 TV—0.2246—0.3041--0.1546 N0.37570.52700.3254 E—0.304l0.13490.0:157 II V.r0.4943-0.5619—0.643S PN0.51650.56760.42S9 E—0.S622—0.4027--0.6230 l’ N--0.5430—0.5927-0.484 V E0.43570.346SO.51S I NE--0.3447--0.6041—0.4738f _ 台风的生成位置偏北和偏西,登陆我国的台风个多数,反之台风少的年,台风强度强,生成 位置偏南和偏东}登陆我国的台风个数也少表2给出了台风生成熬帮鹫黼l敢’平搬阜成位霉 170气象蟊学0卷 和强度之间的相关系数和讯关概率,上述关系在此表中也能得到很好的反映.表中03个相关 系数值中达No.05信度Lr...=0.42)的占76%,其中年台风,卡成数T与登陆数D为正相 关,相关系数最大(f=0.67),表明二者的年际变化趋势比较一致.台风生成毵T与l_{]心 气压P和纬度位置N也为正相关,与中心风速v为反相关,台匾生成的经度位置E与台风中 心气压P和风速V分别为反相关和正相关.由表中相关系数和柯关概率可见,上述关系在台 风盛期和非年 昏一直处于台风明显偏少时期.登陆台风数的情况大致相仿,但变化的幅度耍小些(围 略)相应SsT距平累积曲线也有这种低频波动,但位帽超前,表现为台 风]显锦少的时; 正是海温增暖的显着时期. 图I台风生成数(虚线)的年际变化,Nino1+2医(O一1O.S,8O一9O.W)SSTI~ 平累积曲线(实线).以及相应十年靖动平均曲线(粗线).标EI为厄尼诺年 为进一步表明厄尼诺现象与台风活动的关系,我们统计了厄尼诺年和反厄尼诺年台风特 征参数的平均值和相应距平频次百分率,这里的厄尼诺年(EL)确1951,i953,i957— 1958,1963,1g65,1969,1972—1g73,I976---I977,I979--1980,i982一le83,1986— 1987共l7年为比较起见,我们取二个卡fi邻厄尼诺年的中间一年(如果中间相距年数是偶数 ‘1979--1980年虽然不是厄尼诺年,但也是一次明显增暖期 东 2期陈兴芳等:台风活动与厄尼诺年的环流背景 则取中间的二年)进行对比,它们是1952, 1955,1960—1961,196{,1967,1970— 197l,1974一l975,1978,198l,1984— 1985共14年,这些年份都是赤道冷水区海 温负距平年,其中有些是典型的反厄尼诺 年,为了方便起见我们在这里将这些年也 称之谓反厄尼诺年(AE).统计厄尼诺 年与反厄尼诺年25项台风特征参数的结果 表明,台风活动有着相反趋势.这从EL 和AE年及其前后二年台风各项特征参:数 的平均变化(图2)上可以看得很清楚,对 于T,D,N,E,P,V参数都在O年曲线 分得最开,而在?1年二条曲线很接近. 这组曲线表明EL年台风生成数和登陆数 都较AE年要少,EL年台风生成的平均 位置偏南和偏东,强度偏强,AE年则 相反. 厄尼诺现象对西太平洋台风生成数和 生成位置的影响,还可从台风活动的气候 振动上反映出来.从前面的(图1)中我们可 以看到台风生成数的年际变化中,曲线 的相对低谷年(台风数一般明显偏少)大 多在EL年附近,图上曲线13个相对低谷 只有1959和l975年例外,同样曲线的相对 I I I / A ~ \/ I,\\/.,: 图2EL和AE(O年)及其前后2年的平均 T,D,N,E,P,V,赛线是EL年, 虚线是AE年. 峰值大多出现在两个相邻EL年之间.(图3a)是8月份台风生成数的年际变化,其情况与(图1) 基本相同.(图3b)~1951一l987年逐年平均台风生成纬度位置的变化曲线,曲线上的相对低 谷(位置偏南)大多数出现在EL年,相对峰值在相邻两个EL年之间,仅1959,1962,1963~ 例外. 图0a8月份逐年台风生成数.横坐标上EL表示是厄尼诺年,跨年的标在2年之问 172气豫科学9枣 图3b台风生成的年平均纬度位置.(EL而3a). 上述厄尼诺现象与西太乎洋台风活动年际变化的对应关系,以及EL 年与AE年的平均 对比情况,进一步证赛了西太平洋台鼠活动与热带海温的低频振荡有蓑密切?关矛 四,海气碣分振荡对台风活功的影响 1.生成台风与琳高的关系. 西太平洋台风活动与西太平洋叠4热带高氍之问的关系是相当密切的,这垦着重分析台风 由图可见,这一年剐热带高压n勺强异常地吼,位置比饯年吗显偏南,襁应台风生或数也明 显犏少(只有22个)}同时在图还可发理,ft风多发时段J<多在副热带高压减弱静脊线位 置捐对编北的时段霞,在高压明显高南(一般强复也较强)的候没有台风产生,如7月第 6候,8月窍6候.口,第候,l0月第1候等,上述分析表明无论是平均情况还是逐年 变化,西太洋副热带高压对面六一搿上台风活动影响.显着的 过去的酐究工作表明7—9]乔道东太平.々水夏的海场与西太平副热带高压具有显着 ?时滞效应为了递啊问题.我了EL;F与AE年夏半年各月西太平洋副热带高压的平 瑚陈兴芳等台风活动与厄尼诺年的环流背景 图51987年7一l0月逐侯副高面积指数(110.一lBO’E)与平均脊线位置(110--150.E). 虚线为多年平均,括号中数字为该候中生成台风数. 均面积指数,西伸脊点和脊线位置,(图6)是其统计的结果,为比较超见图上还给出多年平均 情况.图上的统计事实表明,EL年西太平洋副热带高压面积呋’韭且向西伸展’位置偏 南,AE年则反之.根据卫星云图分析(1),台风绝大多数是由热带辐合带的扰动发展起来, EL年海气耦合作用使副热带高压产生异常变化,从而使热括辐合带的位置和强度也发生了 异常,进而制约台风活动. 5一l0月EL年(实线)和AE年(虚线)的副高平均面积指数(a).脊线位置(b) 和西伸脊点(c).点直线为常年平均. 2.低纬度地区对渡活动与台风活动的分析. 厄尼诺现象期间海气棉互作用结果,使赤道低纬的垂直纬向环流(瓦克环流)减弱,对 流活动的区域和强度也随之发生异常变化.(图7)给出T1986年1月:~1987年l2月赤道太平洋 地区向外长波辐射(0LR)距平时间演变罔1),逸期间正好是 东部地 区,赤道西太平洋变为OLR正距平中心区 (图8)是1,978--1987年两太平洋西部低纬地区(10.一12.N,110--140.E) 高层云量指 数?l及台风生成数和登陆数直方图.云量指数值大表示该地区对流活强,指数值小对流 活动弱.(图8)上反映的事实与0LR资料分析『1勺结果完全一致.可见,由于厄尼诺年强对流 活动区从太平洋西部转移到了太平洋申东部,因此西太平洋上台风活动减弱,台风偏少,平 均生成位置也偏东. 3.低纬地区离空场变化与台风活动 Jj 图81978— 1987年西太 平洋西部低 纬地区(10 -- 70N,110 一 140.E) 高层云量指 数以及台风 生成数(虚 线)和登陆 数(涂黑) 直方图. 图71986--1987’:道太平洋地区 oL月距平时间演变图(虬位一wm) ?资村永自日本气银厅气候系峪投报 91984--1987年东太平洋赤道地区月平均纬 . JJ墨指数趴甲累曲线(资料来源同图8) 2期陈兴芳等台风活动与厄尼诺年的环流背景175 (图9)上绘制的是东)5:平洋赤道地区纬向风捐数距平累积曲线图,反映在850hPa上从 1984年开始~EI1986年6月东太平洋赤道地区一直是东风气流所控制,1986年7月开始东风 减弱,1987年东风则进一步减弱,西风距平明显增大(曲线的下降速率较大).200hpa的曲 线也存在相应变比趋势,但似乎早在1985年6月开始就有反映,只是变化趋势不稳定,幅度也较 小,1986年6月以后才持续出现东风距平.至于200pha上风场变化早于859hPa是否有着普 遍性,还有待用更长的历史资料来验证.对照(幽8)可见,上述厄尼诺现象前后的风场变化与 台风生成数和登陆数的变化是完全相对应的,表明太平洋低纬地区的风场变化是影响西太平 洋台风活动的一个重要的环流背景. 五,结语 西太平洋生成台风和登陆台风的多寡,台风生成位置和强度均有着明显的气候变化,台 风活动的这种年蕲变化及气候振动,与热带海洋和大气的『氐频耦台振茹是有着密切关系 的.赤道乐太平洋冷水区海温发生异常增暖时,热带大气环流出现一系列的异常变化,这种 变化表现在一方面促使西太平洋副热带高压加强,范围扩大,明显西伸,但夏季位置{主往异 常偏南,另一方面在厄尼诺现象期间,低纬地区瓦克环流的减弱和东退,相应低层东风(高 层西风)减弱,原来在西太平洋的强对流活动区移到了中太平洋地区.在这种环流背景异常 变化的影响下,使西太平洋上的热带辐台带活动减弱,位置偏南,从而使台风生成和登陆的 频次明显减少,生成台风的平均位置偏南和偏东.但是统计结果表明,EL年台风的平均强 度却比AE年要强,表现为EL年台风巾心附近的平均气压偏低,平均最大风速偏大,AE年 反之.逮可能是AE年的海洋条件和环流背景有利于热带辐台带上的扰动发展成台风,其中 有相当一部分的台风强度较弱,因此年平均结果也偏弱.从逐年资料分析来看也确实如此, 14-~’AE年平均弱台风(台风中心附近最大风速?30米/秒)每年有13个’而l7个EL年平均 弱台风每年只有9个. 登陆我国的台风数与西太平洋上台风生成数的变化趋势基本上是一致的,台风盛期的分 月情况也大致相同’唯有9月份台风登陆数与生成数的相关性很差(相关系数仅0.c9),这 种台风盛期出现的特殊月现象有待以后作进_-步分析. [1) [2] [3] C4) [S] 参考文献 陈联寿,丁一,西太平洋台风概论,科学出版社1979. 谲怡航,赤道东太平洋热力状况对西太平洋台风发生额率的影响.气 象莩4O卷第l期,1982. 李崇银,厄尼诺与西太平洋活动,科学通报,2985年第期. 李崇银,厄尼茜与南海的台风活动,热带气象,莩2卷第2期.1986. KeshavamartyR.N.Response0ftbeatmos~lhereto$ef1.sur~aeete~peretttr e anoIn~.1iesovertheequatorialPaciDcandtoleco~lecriotsoftbeSourhern osci11ationJ.Atmo$.Sci [6]Ra$~ltlsson.E.MaadT. 176气象科学9卷 temperatureandsitrfacewindfieldassociatedwiththeSouthern0scilfation /ElNinoMon.Weath.Rev.,l1035d--384.1982. [7]陈芳.副高秋季转换的剥步讨论,太气科学.第4卷-第4期,1980. [8]中国科学院地理研宄所,热带诲洋对副热带高压长期变化的影响, 科学通报,1977年第7搠.? [9]ZhangijiaandChenX|丑gfang-T缸 operationalSeaSOllalfofecasting0fthe summerinChina,A.A.S..vo1.4,NO.3.349--362.1987. THERELAT10NSHIPBETWEENTYPH00N ACTIVITIESANDCIRCULAToN DURINGTHEELNINOYEARS Chenxingfanlgchaoshuy (CentralPDrDfD口fc?fOffice) abstraet Inthispaper—tbeclimaticcharacteristicsoftypboonovertheWestPacifieis analysedbasedollthedatasetof1951--1987.Itshowsthatintheyearsofplentifut typhoonfhem8anlocationofOCCuringoftTPboonisno1.therandwesterjtheint— ensitYisweakerandthelandingnitmberisalsomol’etbanthenorillat;intheyea-? rsofdeficlenttyphoonthingsa1.ei~verse.Itisfoundtbatthereisclosere|ation betweEnthetyphoonactivitiesandthelowfrequeneyfluctuationoftropical oceanatmospbjereCOUO1ing,andthatthemeanfo1.mationnumberandthelanding numberoftyphconinELNinoyea1.swerelesstbanthe11orma1-wbilethemean occuringl0cationoftyPhconissoutherandeasterthenthenorma1anditsii1ten— sitvisweakerthantheno1.mal;i? ananti—ElNinov.earsthingsgocontrary.These characteristicsrelatec1oselytothe3rariationsoftheWestPacifiesubtroPieal highandITCZandthesttongconvectiveregion.