南海-西北太平洋季风槽中热带气旋群发的研究Ⅱ.影响机制研究.pdf

第33卷第3期
海洋学报
2011年5月
ACTA OCEANOLOGICA SINICA
May 2011
南海一西北太平洋季风槽中热带气旋群发的研究
Ⅱl影响机制研究
高建芸1,吕心艳2,张秀芝3,江声红4
1.福建省气候中心,福建福州350001;2.中国气象科学研究院,北京100081;3.国家气候中心,北京100081;4.江
苏省气象灾害重点实验室(南京信息工程大学),江苏南京210044)
摘要:应用1979-2005年西北太平洋热带气旋(TC)资料和OIR,NCEP/ DOE AMIP一Ⅱ再分析
逐日资料,探讨南海一西北太平洋季风槽中TC(简称MTTC)群发的可能机理,得到以下几点结
论:(1)5~10月季风槽强度及形态与索马里越赤道气流的强弱、副高的位置以及南半球澳洲冬季
风的强弱密切相关,不同区城季风槽强度增强都可能导致MTTC群发。(2)MTTC群发与季风槽
强度的低频振荡密切相关,当季风槽强度30~60d振荡处于活跃期,准双周10~20d的振荡也处
于活跃期时,有利于MTTC的群发。(3)副高的位置、索马里越赤道气流以及西太平洋越赤道气流
的低频振荡的位相配置将影响季风槽强度和形态,进而影响MTTC群发。副高东退或位置偏北,
索马里越赤道气流或西大平洋越赤道气流增强或同时增强,季风槽偏北或东伸,皆有利于MTTC
群发;副高偏西偏南,索马里越赤道气流增强或西太平洋越赤道气流增强,季风槽偏南,该类型
MTTC群发比例较低,群发次数偏少。(4)典型个例分析表明,由于季风槽强度和形态的差异造成
MTTC主要生成区对流条件以及水汽条件的差异,致使MTTC群发的年际差异。
关键词:南海一西北太平洋季风槽;热带气旋;群发;影响机制
中图分类号:P44
文献标志码:A
文章编号:0253-4193(2011)03-0028-10
1引言
风生成,黄荣辉和陈光华认为西太平洋暖池热状
态会影响季风槽,从而影响TC生成位置和路径
西北太平洋是全球生成热带气旋(TC)最多的孙淑清等叨研究表明南北半球环流系统共同作用,
海区,约占全球总数的33%,明显多于同纬度将影响菲律宾以东赤道辐合带对流活动的强弱,进
的东太平洋,造成两者差异的原因是什么呢?由于而影响TC生成频数。高建芸等研究表明季风槽
亚洲季风区是全球最为显著的季风气候区,大尺度的变异对MTTC活动有着重要的影响,季风槽的位
季风环流的变化对整个西北太平洋TC的活动有着置、形态和强度的变化与MTTC的生成位置、生成
显著的影响。在此地区,代表季风环流特征的季风频数以及移动路径有着密切的关系。
槽有着显著的季节变化。Harr和 Elsberry3-认
本文将一次季风槽演变过程相继或者同时生成多
为表征西北太平洋季风槽强度的低层纬向风异常对个TU的现象简称为 MTC群发。关于TC群发目
TC的生成位置和路径有着重要影响。王慧等啊认前已有一些研究,i和FuU?、 Krouse和 Sobel认为
为西北太平洋夏季风主要是通过季风槽活动影响台西北太平洋TC群发是由于已存在的T℃能量的频散
收蒋日期:2009-06-27修订日期:2010-05-17。
基金项目;国家自然科学基金项目(40775047+40775058;90915002);福建省科技厅青年人才项目(2007F3019);江苏省气象灾害重点实验室
(南京信息工程大学)开放课题资助( KLMEO708)。
作者箇介:高建芸(1968-),女,福建省福州市人,博士,主要从事季风和台风的研究。E-mailsfzgaojyun(@163.com
万方数据
3期高建芸等:南海一西北太平洋季风槽中热带气旋群发的研究川
造成的,Kuo等研究表明TC的连续生成与辐合区近乎垂直,因此我们以850hPa(5°~25N,105~
附近特定纬度上东风波的能量累积有关。由于TC生160°E)区域平均相对涡度值描述季风槽的强度。由
成的背景不同,其群发的机制也会有所差别。本文我于季风槽每年向东伸展的位置差异较大,而MTTC
们关注的是季风槽内的MTTC.在前一篇文章中我与西北太平洋季风槽东伸的位置关系密切,为了更
们分析了MTTC群发的基本特征,并发现有些年份准确地描述东亚夏季风期间不同时期西北太平洋季
MTC群发次数异常偏多,而有些年份MTC群发很风槽的强度和形态,我们选择以下3个特定区域(图
少,那么在MTTC群发异常的年份,季节槽扮演了何1),分别是南海季风槽区域(5~25N,105
种角色?MTTC群发的可能机制是什么?日前这方面120E)、西北太平洋季风槽西段(5~25°N,120°
的研究还较少见,为此,本文着重分析季风槽强度的低140E)和西北太平洋季风槽东段(5°~25N,140°~
频变化规律,并结合其它有利于MTTC生成的物理因160E)。3个代表区域内逐日的850hPa平均正涡
子,初步探讨MTTC群发的可能机理,并对不同的季度值代表各区域季风槽的强度,分别以ISCS表示
风槽年份MTTC群发做典型个例分析。
南海季风槽指数,JWP表示西北太平洋季风槽西段
2资料和方法
指数,IEP表示西北太平洋季风槽东段指数,IZ表
示季风槽总强度指数(3指数之和),不同区域季风
2.1资料
槽指数越大,表明其强度越强,此外IFP越大,也表
本文使用资料为:(1)1979年后有地球静止卫明季风槽东伸越明显。为了避免累加非季风槽引起
星观测,定位较为准确的西太平洋热带气旋资料的正涡度值,増加了3个判断条件:(1)南海季风槽
(19792005年),资料源于上海台风研究所。起始日期,以0~10°N,45~60°E区域内平均西风
(2)19792005年NCEP/ DOE AMIDー再分析风速大于等于2m/s,表明索马里急流基本建立,亚
逐日平均资料,水平分辨率为2.5×2.5°。生成于洲季风爆发;(2)西北太平洋季风槽结束日期,以
季风槽的MTTC群发序列来自文献[13]。
2.5S-2.5N,110°-140°E区域内平均南风风速
2.2季风槽指数定义
小于等于0.8m/s,即澳大利亚越赤道气流消失;
为了定量的描述季风槽强度与群发的关系,首(3)只累加5N以北出现西风分量的正涡度值。以
先定义季风槽强度指数。南海一西北太平洋季风槽上3个附加条件是为了确保算出的正涡度平均值能
主要存在于对流层的中下层,而且在低层结构少变,比较真实地反映季风槽的强度。
40°5060°7080°90°100°110°120°130°140°150°160°170°EI80°
40°
25
20°
10°
0
(
0.5
1.0
相对度
图11979-2005年5~10月平均850hPa流场和相对满度(阴影)分布(矩形框为选定的3个区城
3影响机制分析
不难看出,MTTC群发与不同区域的季风槽强度密
切相关,任何区域的季风槽强度增强都有可能导致
MIIC群发与季风槽的关系
MTC群发。MTTC群发异常偏少年份(见图2左
图2为群发异常年份不同区域的季风槽强度指图),不同区域的季风槽强度指数即ISCS,IWP和
数的距平值和群发的MTTC频数的逐日演变图。IEP皆明显偏弱的年份,即季风槽强度偏弱且不向
万方数据