ENSO對西北太平洋臺風(fēng)活動的影響

摘 要：中國是世界上臺風(fēng)登陸最多的國家之一，每次臺風(fēng)對國內(nèi)的環(huán)境和經(jīng)濟都伴隨著嚴重的影響，研究臺風(fēng)具有重要的現(xiàn)實意義，也具有理論價值。利用1965-2011年的美國聯(lián)合預(yù)警中心（JTWC）的臺風(fēng)最佳路徑資料、NCEP-NCAR的再分析風(fēng)場資料，從西北太平洋臺風(fēng)頻數(shù)、強度、路徑方面初步分析了ENSO事件對西北太平洋臺風(fēng)活動的影響，并從影響登陸臺風(fēng)的風(fēng)場和大氣環(huán)流場定性解釋臺風(fēng)活動規(guī)律，以期能對臺風(fēng)活動規(guī)律有更深的理解，為我國臺風(fēng)短期氣候預(yù)測提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：ENSO；臺風(fēng)；頻數(shù)；路徑

1 概述

臺風(fēng)是一種強大的熱帶氣旋，在每年的夏和秋兩季，我國沿海地區(qū)大都會或多或少地遭受到臺風(fēng)的侵襲。西北太平洋臺風(fēng)的活動早已引起很多的氣象工作者的關(guān)注，而且已經(jīng)做了大量卓為有效的工作。黃勇[1]等研究了西北太平洋氣旋生成的年代變化，認為西北太平洋氣旋的生成位置和頻數(shù)都存在年代變化；李崇銀[2-4]等研究表明西北太平洋熱帶氣旋的活動受ENSO事件的影響，在El Nino年西北太平洋生成的熱帶氣旋數(shù)相對偏少，而在La Nina年西北太平洋生成的熱帶氣旋數(shù)相對偏多。文章主要從ENSO事件對西北太平洋臺風(fēng)活動的影響進行分析，以期可為臺風(fēng)的短期氣候預(yù)測提供有益的信息。

2 資料與方法

文章首先利用1965年至2011年的海溫資料，對Nino3.4區(qū)海溫資料進行分析，探討ENSO事件的概念以及產(chǎn)生機理，然后對50年的臺風(fēng)統(tǒng)計資料、1965-2011年的美國聯(lián)合颶風(fēng)警報中心的臺風(fēng)最佳路徑數(shù)據(jù)資料以及NCEP-NCAR的再分析風(fēng)場資料，將ENSO事件與臺風(fēng)頻數(shù)、登陸路徑、臺風(fēng)的風(fēng)場進行綜合性初步分析，探討出一些規(guī)律性的結(jié)論，從而可以更好的了解登陸臺風(fēng)、對臺風(fēng)的預(yù)報具有一定的積極意義。

3 ENSO事件的確定

一般常用赤道附近，中東太平洋海域的海水表面溫度指數(shù)（Sea Surface Temperature Indices簡稱SST）來表示ENSO事件的特征值。預(yù)報和觀測ENSO事件時，主要取某一代表性海域海表平均溫度距平資料，若某一代表性海域溫度距平超過某一臨界值，則稱為一次ENSO事件。

資料表明，西北太平洋熱帶氣旋的活動與Nino3.4區(qū)的海溫距平有關(guān)。文章主要采用Nino3.4區(qū)（5 °S-5°N， 170 °W-120°W）7-9月份月平均海表溫度與相應(yīng)月份多年海表溫度平均值的差值，也就是Nino3.4區(qū)指數(shù)來判定ENSO事件以及ENSO事件的強度，當(dāng)Nino3.4區(qū)指數(shù)大于0.8°C即為厄爾尼諾事件，反之，當(dāng)Nino3.4區(qū)指數(shù)小于0.8°C即為拉尼娜事件。

圖1利用了1965年至2011年的海溫資料，得到臺風(fēng)盛季Nino3.4海溫距平的時間序列圖。其中灰色表示海溫距平大于0.8°C，記為厄爾尼諾年；黑色表示海溫距平小于0.8°C，記為拉尼娜年；白色表示正常年份。

4 ENSO對登陸臺風(fēng)統(tǒng)計特征值

4.1 ENSO對西北太平洋臺風(fēng)頻數(shù)的影響

根據(jù)1965年至2011年的熱帶氣旋資料，統(tǒng)計出近50年間在不同特征年份里西北太平洋生成臺風(fēng)的平均數(shù)與登陸中國的臺風(fēng)平均數(shù)的關(guān)系見表1。從表1不難看出，在厄爾尼諾年西北太平洋生成的熱帶氣旋數(shù)相對偏少，登陸我國東南沿海的熱帶氣旋也相對偏少；而在拉尼娜年則相反。

表1 不同年份西北太平洋生成臺風(fēng)數(shù)與登陸中國臺風(fēng)數(shù)的關(guān)系

4.2 ENSO對登陸我國東南沿海臺風(fēng)強度的影響

眾多研究表明，隨著熱帶海水表面溫度的增加，在全球范圍內(nèi)不同海域內(nèi)產(chǎn)生的臺風(fēng)的破壞力也在顯著增加。不僅如此，西北太平洋的熱帶氣旋的強度和數(shù)量也隨著海水表面溫度的增加而增加[8]。由此分析，厄爾尼諾事件和拉尼娜事件也很有可能影響登陸我國東南沿海臺風(fēng)的強度。

4.3 ENSO對臺風(fēng)盛行路徑的影響

西北太平洋臺風(fēng)盛行路徑劃分成三種：西移路徑、轉(zhuǎn)向路徑和西北路徑。圖3是年臺風(fēng)盛季臺風(fēng)活動頻率的空間分布圖，I ，II ，III分別代表這三條臺風(fēng)路徑。

圖3是由觀測的資料得到的臺風(fēng)盛季（7-9月）臺風(fēng)路徑總頻數(shù)分布圖。臺風(fēng)資料來自于美國聯(lián)合颶風(fēng)警報中心提供的臺風(fēng)最佳路徑資料，這個資料為每6個小時的臺風(fēng)位置的經(jīng)緯度和最大風(fēng)速資料。其中，資料年代為1965-2011年，西太平洋臺風(fēng)路徑活動的范圍限定在0-45°N，100-180°E。

從圖3中可以看出，西北太平洋臺風(fēng)活動的主要地區(qū)在10-40°N，170°E以西的洋面上，在我國海南和臺灣活動的熱帶氣旋較多，我國受熱帶登陸氣旋影響的地區(qū)主要位于廣東、福建、浙江。而且無論厄爾尼諾年還是拉尼娜年臺風(fēng)路徑多為轉(zhuǎn)向路徑而且均存在臺風(fēng)活動頻數(shù)最為密集的兩個區(qū)域，厄爾尼諾年集中在中國南海附近和菲律賓以北的洋面上；拉尼娜年集中在中國南海和臺灣以東的洋面上，厄爾尼諾年和拉尼娜年中國南海都是臺風(fēng)活動比較活躍的地區(qū)。厄爾尼諾年西太平洋臺風(fēng)活動范圍在170°E以西，7°N以北，而冷年西太平洋臺風(fēng)活動范圍在160°E以西，10°N以北。

圖4是盛季（7-9月）厄爾尼諾年和拉尼娜年臺風(fēng)路徑頻數(shù)差的空間分布圖。可以看到，中國東海東部和西北太平洋東部均存在一個明顯的負值中心，負值中心位于20°N以北、160°E以西，說明相對厄爾尼諾年，拉尼娜年的登陸臺風(fēng)路徑偏北、多轉(zhuǎn)向路徑，拉尼娜年生成的臺風(fēng)容易從臺風(fēng)源地北上。中國南海和臺灣東南部存在兩個很大的正值中心，表明相對拉尼娜年，厄爾尼諾年西移路徑的臺風(fēng)數(shù)偏多，臺風(fēng)多西移路徑、西北路徑。20°N以南的區(qū)域是大范圍的正值區(qū)，那么厄爾尼諾年登陸臺風(fēng)路徑相對偏南。菲律賓以東有兩個正值中心，可見ENSO事件對菲律賓的影響非常大。在厄爾尼諾年，登陸菲律賓的臺風(fēng)偏多、登陸臺風(fēng)位置偏南，拉尼娜年登陸菲律賓的臺風(fēng)偏少、登陸臺風(fēng)路徑偏北。

臺風(fēng)是一個半徑大約為幾百公里的渦旋，相對大尺度的（可達數(shù)千公里）環(huán)境氣流，臺風(fēng)可以被當(dāng)作一個點渦來看。目前對臺風(fēng)路徑的預(yù)報主要從大尺度的環(huán)境引導(dǎo)氣流隨時間的發(fā)展變化來看。在研究影響臺風(fēng)路徑的風(fēng)場時，仍然研究7-9月份的風(fēng)場資料。

圖5是根據(jù)NCEP-NCAR的再分析風(fēng)場資料得到的臺風(fēng)盛季厄爾尼諾年和拉尼娜年臺風(fēng)氣候平均速度以及大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流差值場。對所有經(jīng)過分辨率為2.5° *2.5°的網(wǎng)格的臺風(fēng)速度做一個平均，就能得到臺風(fēng)氣候平均速度差，大尺度平均環(huán)境引導(dǎo)氣流用300hPa-850 hPa之間質(zhì)量平均大氣環(huán)流來代替。從大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流差值場可以看到，西北太平洋24°N以北主要以西風(fēng)氣流為主，而24°N以南主要以東風(fēng)氣流為主。在臺灣南部和菲律賓西部，存在兩個閉合的風(fēng)速極小值中心，這些特點都跟臺風(fēng)氣候平均速度差值場相同，兩幅圖的流場具有很高的契合度。這充分說明了臺風(fēng)的移動速度的變化主要受大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流的變化控制，并且臺風(fēng)路徑受大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流的操縱。

5 大氣環(huán)流的定性分析

下面來討論下赤道太平洋地區(qū)的大氣環(huán)流情況，然后對上述結(jié)論大致做一個合理的分析。由于ENSO發(fā)生的地理位置的原因，ENSO事件會影響低緯度大氣環(huán)流。在El Nino年，赤道東太平洋海水溫度升高，東西太平洋海溫溫差會隨之減小，破壞緯向環(huán)流，受海洋熱力作用影響的東西向的垂直的Walker環(huán)流就會減弱，Hadley環(huán)流加強，西太平洋是Hadley環(huán)流的下沉氣流，而且西太平洋海水溫度降低，大氣對流活動不強，不利于臺風(fēng)的生成[5]。厄爾尼諾年副熱帶高壓較強，西伸明顯，位置偏南。因為臺風(fēng)受副高外圍操縱氣流影響，臺風(fēng)的路徑偏南而且容易西進；在拉尼娜年副熱帶高壓較弱，位置偏東，熱帶氣旋更容易在我國高緯度附近登陸，臺風(fēng)路徑也容易在海上轉(zhuǎn)向。

6 結(jié)束語

文章利用利用1965-2011年的美國聯(lián)合預(yù)警中心（JTWC）的臺風(fēng)最佳路徑資料、NCEP-NCAR的再分析風(fēng)場資料，從西北太平洋臺風(fēng)頻數(shù)、強度、路徑方面初步分析了ENSO事件對西北太平洋臺風(fēng)活動的影響，得到以下結(jié)論：（1）在厄爾尼諾年西北太平洋生成的熱帶氣旋數(shù)相對偏少，登陸我國東南沿海的熱帶氣旋也相對偏少；而在拉尼娜年則相反。（2）厄爾尼諾年登陸我國的強熱帶氣旋數(shù)偏少。（3）厄爾尼諾年和拉尼娜年臺風(fēng)路徑均以轉(zhuǎn)向路徑為主，相比之下，厄爾尼諾年西移臺風(fēng)數(shù)較多、臺風(fēng)路徑偏南；拉尼娜年轉(zhuǎn)向路徑較多、臺風(fēng)路徑偏北。（4）臺風(fēng)路徑受大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流的操縱，臺風(fēng)的移動速度的變化主要受大尺度環(huán)境引導(dǎo)氣流變化的影響。（5）厄爾尼諾年西太平洋對流活動較弱，副熱帶高壓偏強西伸，位置偏南；拉尼娜年西太平洋對流活動較弱，副熱帶高壓較弱，位置偏北、偏東。

參考文獻

[1]黃勇，李崇銀，王穎.西北太平洋生成熱帶氣旋的年際變化[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.

[2]李崇銀.厄爾尼諾影響西太平洋臺風(fēng)活動的研究[J].氣象學(xué)報，1987，45（2）：229-235.

[3]何敏，宋文玲，陳興芳.厄爾尼諾與反厄爾尼諾事件與西北太平洋臺風(fēng)活動[J].熱帶氣象學(xué)報，1999， 15（1）：17-25.

[4]周學(xué)鳴，魏應(yīng)值，吳陳鋒.夏季西太平洋臺風(fēng)頻數(shù)異常與ENSO事件的關(guān)系及大氣環(huán)流異常特征[J].熱帶氣象學(xué)報，2006， 22（1）：34-40.

[5]宋文玲，何敏.熱帶太平洋對流活動與西北太平洋臺風(fēng)活動關(guān)系的探討[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，1998，9（增刊）：109-118.