[科普中國]-西北太平洋臺(tái)風(fēng)

西北太平洋臺(tái)風(fēng)是指發(fā)生在西北太平洋、赤道以北，日界線以西，亞洲太平洋國家或地區(qū)的熱帶氣旋。

概念在臺(tái)灣、日本等地，將中心持續(xù)風(fēng)速每秒17.2m或以上的熱帶氣旋（包括世界氣象組織定義中的熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)）均稱臺(tái)風(fēng)。在非正式場合，“臺(tái)風(fēng)”甚至直接泛指熱帶氣旋本身。

2010年西北太平洋臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)精度評(píng)定及分析2010年，西北太平洋及南海海域共生成14個(gè)熱帶風(fēng)暴以上的臺(tái)風(fēng)。不僅臺(tái)風(fēng)生成總頻數(shù)平了1998年的最低紀(jì)錄（同為14個(gè)），而且生成時(shí)間呈明顯的階段性特征：近60%的臺(tái)風(fēng)生成在8月下旬到9月下旬之間，而11月和12月沒有臺(tái)風(fēng)生成，這在1949年有記錄以來尚屬首次。所有14個(gè)臺(tái)風(fēng)中登陸我國有7個(gè)，其中登陸海南1個(gè)，廣東1個(gè)，臺(tái)灣1個(gè)（1011號(hào)臺(tái)風(fēng)凡亞比登陸臺(tái)灣后在福建二次登陸），其余4個(gè)全部在福建登陸。雖然2010年登陸臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)與常年相比趨于正常（氣候平均為7個(gè)），但登陸個(gè)數(shù)與生成個(gè)數(shù)的比例之高為1949年以來之最，達(dá)50%（氣候平均為27%）。2010年兩個(gè)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)均登陸我國，其中1011號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)凡亞比為該年登陸時(shí)強(qiáng)度最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，也是2010年僅有的一個(gè)二次登陸的臺(tái)風(fēng)。1013號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)鲇魚為該年度最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其路徑復(fù)雜多變，最終于10月23日在福建漳浦登陸，成為新中國成立以來最晚登陸福建的臺(tái)風(fēng)。整體而言，登陸比例大，預(yù)報(bào)難度大，影響力強(qiáng)，個(gè)例偏少成為2010年西北太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)特點(diǎn)。

當(dāng)前可供臺(tái)風(fēng)實(shí)際業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)參考的主客觀方法眾多，由于關(guān)注重點(diǎn)以及技術(shù)水平等差異，不同方法對(duì)于不同類型、不同區(qū)域臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)表現(xiàn)并不一致。因此，對(duì)各方法預(yù)報(bào)誤差進(jìn)行客觀評(píng)定和綜合分析，將有利于預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)人員深入了解各種方法，更好地提高預(yù)報(bào)和服務(wù)水平；另一方面便于科研人員定量化分析當(dāng)前臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)變化趨勢，更好地改進(jìn)預(yù)報(bào)方法?；谏厦娴目紤]，多年來國內(nèi)外有不少工作從不同側(cè)面總結(jié)了西北太平洋臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）業(yè)務(wù)路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)情況。研究依據(jù)《臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)和服務(wù)規(guī)定》，對(duì)2010年主要的主客觀預(yù)報(bào)方法進(jìn)行性能客觀評(píng)估并針對(duì)數(shù)值模式的路徑預(yù)報(bào)誤差進(jìn)行初步分析，以期能夠幫助臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)科研人員加深對(duì)2010年度臺(tái)汛期我國各種業(yè)務(wù)方法預(yù)報(bào)表現(xiàn)有較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而為今后更好地改進(jìn)和使用相關(guān)方法打好基礎(chǔ)。

資料和方法研究所采用的臺(tái)風(fēng)最佳路徑數(shù)據(jù)來源于中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所整編的臺(tái)風(fēng)最佳路徑數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集包括6小時(shí)間隔的臺(tái)風(fēng)最佳路徑和強(qiáng)度記錄（其中臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度為近中心底層最大風(fēng)速和近中心最低海平面氣壓）。參加業(yè)務(wù)評(píng)定的各預(yù)報(bào)方法數(shù)據(jù)取自實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)資料庫（各種數(shù)據(jù)已經(jīng)過與相關(guān)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)臺(tái)站核對(duì)），主要參加業(yè)務(wù)評(píng)定與分析的方法有12個(gè)綜合預(yù)報(bào)方法、3個(gè)客觀預(yù)報(bào)方法，6個(gè)數(shù)值模式的確定性路徑預(yù)報(bào)（含登陸點(diǎn)預(yù)報(bào)）精度評(píng)定以及5個(gè)方法的強(qiáng)度（以近臺(tái)風(fēng)中心地面最大風(fēng)速為表示，下同）預(yù)報(bào)精度評(píng)定。利用最佳路徑和相關(guān)方法的報(bào)文資料，利用上海臺(tái)風(fēng)研究所正在開發(fā)的臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)評(píng)估與分析系統(tǒng)工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化分析。

臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)精度分析（1）平均距離誤差

各綜合預(yù)報(bào)方法的24h、48h和72h預(yù)報(bào)的臺(tái)風(fēng)平均距離誤差列于表2a。由表2a可見，絕大多數(shù)綜合方法24h預(yù)報(bào)平均距離誤差小于125km；所有綜合方法48h預(yù)報(bào)的平均距離誤差均不超過340km；72h路徑預(yù)報(bào)的平均距離誤差在250～420km之間。各家綜合預(yù)報(bào)24h、48h和72h平均距離誤差分別為110．0km（1392次）、210．6km（945次）和322．4km（364次），均小于2009年各家綜合預(yù)報(bào)相應(yīng)預(yù)報(bào)時(shí)效的平均距離誤差[123．0km（1697次）、228．2km（1371次）和376．0km（699次）]。中央臺(tái)的24h、48h和72h預(yù)報(bào)誤差總平均為113．0km（220次）、209．3km（173次）和340．7km（127次），較2009年平均距離誤差（分別為120．3km、218．1km和327．1km）有一定幅度減小。亞太地區(qū)4個(gè)國家級(jí)臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)中心（中國、日本、JTWC和韓國）預(yù)報(bào)橫向比較，JTWC24h、48h和72h平均距離誤差中均為最小，分別為103．2km（204次），188．9km（162次）和336．1km（127次）。中央臺(tái)在48h和72h路徑預(yù)報(bào)平均距離誤差均比日本（48h：215．7km，174次；72h：361．1km，135次）小，僅次于JTWC；24h路徑預(yù)報(bào)平均距離誤差略大于日本（108．0km，220次），小于韓國123．6km（207次）。

表1列出各家數(shù)值模式對(duì)2010年臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)平均距離誤差。24h和48h預(yù)報(bào)誤差總平均分別為118．2km（971次）和226．7km（797次），與2009年的24h和48h平均預(yù)報(bào)距離誤差水平（118．5km（482次）和225．4km（394次））相當(dāng)。國內(nèi)各家數(shù)值模式中，上海G-TCM模式24h預(yù)報(bào)平均距離誤差最?。?18．7km，206次），48h預(yù)報(bào)平均距離誤差最小的是廣州數(shù)值（220．1km，78次），北京數(shù)值在72h預(yù)報(bào)平均距離誤差最小（393．1km，128次）。橫向比較國內(nèi)外各家數(shù)值模式預(yù)報(bào)，發(fā)現(xiàn)ECMWF（歐洲中心數(shù)值模式）在24h、48h和72h均為平均距離誤差最小，分別為68．2km（83次）、134．1km（70次）和210．3km（52次）。24h、48h和72h的同樣本比較顯示（表略）：歐洲中心模式（ECMWF）分別比相應(yīng)預(yù)報(bào)時(shí)效的北京數(shù)值模式平均距離誤差小50．7km（81次）、87．0km（66次）和126．1km（47次）。日本數(shù)值模式不同時(shí)效路徑預(yù)報(bào)的總平均距離誤差也均小于國內(nèi)各家數(shù)值模式結(jié)果，僅次于歐洲中心模式（ECMWF）。

（2）臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)預(yù)報(bào)

2010年共有7個(gè)編號(hào)熱帶氣旋登陸我國，其中2個(gè)登陸華南（1個(gè)登陸廣東吳川，1個(gè)登陸海南三亞），5個(gè)登陸華東（全部均在福建登陸，但1011臺(tái)風(fēng)凡亞比為兩次登陸，登陸點(diǎn)分別在臺(tái)灣花蓮和福建漳浦）。各方法的24h登陸點(diǎn)預(yù)報(bào)誤差列于表3a～b（括號(hào)內(nèi)為起報(bào)時(shí)間相對(duì)于臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)間的提前時(shí)間（單位：h，下同）?？梢姡鞣椒▽?duì)不同臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)的預(yù)報(bào)誤差從幾千米到幾百千米不等，國內(nèi)綜合預(yù)報(bào)大部分的平均登陸誤差都小于100km，登陸時(shí)間的預(yù)報(bào)，普遍都比實(shí)況提前9～24h。國內(nèi)各家綜合預(yù)報(bào)方法中，中央臺(tái)和上海臺(tái)風(fēng)所集成方法對(duì)于登陸點(diǎn)預(yù)報(bào)誤差最小且正確預(yù)報(bào)登陸命中率最高，分別為49．4km和49．1km。從個(gè)例登陸情況看，國內(nèi)各綜合預(yù)報(bào)方法對(duì)1010臺(tái)風(fēng)凡亞比在臺(tái)灣花蓮的登陸預(yù)報(bào)比較成功，有多家方法預(yù)報(bào)誤差小于10km。對(duì)于“凡亞比”在福建的登陸，各家主客觀以及數(shù)值模式預(yù)報(bào)也較為精確，其中廣東臺(tái)誤差點(diǎn)預(yù)報(bào)誤差最?。?．9km）。北京數(shù)值和日本數(shù)值對(duì)于“凡亞比”登陸福建漳浦的預(yù)報(bào)在各家數(shù)值模式預(yù)報(bào)結(jié)果中誤差較小，分別為15．4km和8．5km。

2010年臺(tái)汛期，登陸預(yù)報(bào)誤差最大的是對(duì)1002臺(tái)風(fēng)康森的預(yù)報(bào)。各家主客觀方法對(duì)“康森”24h預(yù)報(bào)登陸誤差在70～410km不等；對(duì)1008熱帶風(fēng)暴南川的登陸情況也相對(duì)較差，大部分主客觀方法都沒有正確預(yù)報(bào)其登陸，僅有北京數(shù)值和上海G-TCM模式分別提前24h和18h正確預(yù)報(bào)南川登陸，登陸誤差分別為162．3km和52．4km。

臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)（1）平均強(qiáng)度誤差

研究對(duì)于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度及強(qiáng)度誤差相關(guān)計(jì)算主要采用近中心底層最大風(fēng)速作為計(jì)算量。統(tǒng)計(jì)中央氣象臺(tái)綜合預(yù)報(bào)方法、廣西遺傳神經(jīng)方法、上海統(tǒng)計(jì)釋用方法、偏最小二乘法和氣候持續(xù)法對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的預(yù)報(bào)平均絕對(duì)誤差、預(yù)報(bào)趨勢一致率和均方根誤差，結(jié)果如表2所示。24h、48h和72h近中心最大風(fēng)速預(yù)報(bào)的誤差范圍分別為3～6m·s－1、6～10m·s－1和6～10m·s－1。除去新投入業(yè)務(wù)運(yùn)行的偏最小二乘法，中央臺(tái)綜合預(yù)報(bào)、廣西遺傳神經(jīng)方法和上海統(tǒng)計(jì)釋用3個(gè)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法24h和48h平均強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差分別為5．32m·s－1和6．70m·s－1。而2008年24h和48h平均誤差分別為4．6m·s－1和7．59m·s－1，2009年則分別為4．79m·s－1和6．64m·s－1。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，2010年各種主客觀方法24h和48h強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差與前兩年比水平相當(dāng)。包括偏最小二乘法在內(nèi)的4個(gè)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法2010年24h和48h的平均強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差分別為5．64m·s－1和7．41m·s－1。

不同方法相比，24h平均強(qiáng)度誤差最小的為中央臺(tái)綜合預(yù)報(bào)（4．44m·s－1，220次），48h平均強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差較小的是廣西遺傳神經(jīng)方法（5．17m·s－1，18次）。在同樣本比較中，中央臺(tái)綜合方法24h平均強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差比廣西遺傳神經(jīng)方法大0．9m·s－1（25次），而48h平均強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差中央臺(tái)綜合方法比廣西遺傳神經(jīng)方法小0．3m·s－1（17次）。

（2）技巧水平

如表3所示，中央臺(tái)的2010年臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)對(duì)于各種客觀方法有一定優(yōu)勢，其24h、48h和72h相對(duì)于氣候持續(xù)法技巧分別為35．94（220次），46．93（173次）和44．52（127次）。廣西遺傳神經(jīng)方法在24h和48h時(shí)效預(yù)報(bào)也具有較高的正預(yù)報(bào)技巧。表5給出了2009和2010年強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法相對(duì)于氣候持續(xù)法的技巧水平。統(tǒng)計(jì)顯示：除上海統(tǒng)計(jì)釋用方法在24h、48h和72h以及偏最小二乘法72h強(qiáng)度預(yù)報(bào)均為負(fù)技巧外，其他業(yè)務(wù)化的強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法24h、48h和72h預(yù)報(bào)相對(duì)于氣候持續(xù)法主要為正技巧。

研究結(jié)論通過對(duì)2010年臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)精度評(píng)定和分析，我們得到以下初步結(jié)論：

（1）國內(nèi)各家綜合預(yù)報(bào)24h、48h和72h平均距離誤差為110．0km（1392次），210．6km（945次）和322．4km（364次），比2009年有一定減??；而國內(nèi)數(shù)值預(yù)報(bào)方法不同時(shí)效的平均距離預(yù)報(bào)誤差整體比各臺(tái)站綜合預(yù)報(bào)方法誤差大。亞太地區(qū)4個(gè)國家級(jí)臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)中心（中國、日本、JTWC和韓國）的預(yù)報(bào)橫向比較：JTWC24h、48h和72h平均距離誤差均為最小；中央臺(tái)在48h和72h路徑預(yù)報(bào)次之，平均距離誤差均比日本綜合預(yù)報(bào)??；24h平均路徑預(yù)報(bào)誤差略大于日本。

（2）整體而言，各家業(yè)務(wù)臺(tái)綜合方法對(duì)于臺(tái)風(fēng)登陸預(yù)報(bào)的24小時(shí)預(yù)報(bào)誤差明顯小于各家數(shù)值模式。中央臺(tái)與JTWC綜合預(yù)報(bào)對(duì)2010年8次臺(tái)風(fēng)登陸預(yù)報(bào)相對(duì)較好，且水平相當(dāng)（分別為49．4km和47．5km）。數(shù)值模式登陸點(diǎn)平均預(yù)報(bào)誤差較小的為日本數(shù)值模式（47．6km）而大多數(shù)的數(shù)值模式均在70～190km。這可能意味著階段登陸預(yù)報(bào)更應(yīng)偏重于各主要業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中心的綜合預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，他們的預(yù)報(bào)表現(xiàn)證明對(duì)于24h以內(nèi)臺(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)的預(yù)報(bào)誤差已經(jīng)小于100km，登陸點(diǎn)預(yù)報(bào)時(shí)效也普遍在9～24h，具有較高的可信度。

（3）比較國內(nèi)外各家數(shù)值模式預(yù)報(bào)，發(fā)現(xiàn)ECMWF（歐洲中心數(shù)值模式）在24h、48h和72h均為平均距離誤差最小。24h，48h和72h時(shí)效的同樣本比較顯示：歐洲中心模式（ECMWF）分別比相應(yīng)時(shí)效的北京數(shù)值平均距離誤差??；日本數(shù)值模式24h、48h和72h平均距離誤差也均小于國內(nèi)各個(gè)數(shù)值模式。

（4）通過與ECMWF模式同樣本分析，我國的各家模式與ECMWF模式更大的差距在移動(dòng)方向誤差方面。這可能意味著，一方面臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)人員在借鑒國內(nèi)外不同模式時(shí)，應(yīng)該有所側(cè)重；另外一方面，我國的臺(tái)風(fēng)數(shù)值模式相關(guān)開發(fā)人員可能更需要關(guān)注臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向方面的改進(jìn)。國內(nèi)主要臺(tái)風(fēng)數(shù)值模式在較早時(shí)效預(yù)報(bào)時(shí)（12～24h階段）相對(duì)于ECMWF模式落后的幅度更大；而隨著預(yù)報(bào)時(shí)效的延長，ECMWF模式優(yōu)勢逐步減少，但仍有一定優(yōu)勢。1

西北太平洋臺(tái)風(fēng)生成頻次與南極濤動(dòng)的關(guān)系臺(tái)風(fēng)是非常重要的天氣現(xiàn)象，對(duì)亞洲和太平洋區(qū)的很多國家和地區(qū)均有重要影響?；仡櫫擞嘘P(guān)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)氣候問題的研究進(jìn)展。很多研究都揭示了西北太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的頻次、路經(jīng)和ENSO的關(guān)系，并且提出了ENSO影響臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的一些機(jī)制，如緯向風(fēng)的垂直切變、海表溫度(SST)、瓦克(Walker)環(huán)流、西北太平洋季風(fēng)槽等等。還揭示了熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)與平流層準(zhǔn)兩年振蕩的關(guān)系。

關(guān)于ENSO影響臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的研究，ENSO的暖位相時(shí)有更多的臺(tái)風(fēng)生成，然而這個(gè)結(jié)論和Landert的結(jié)論并不一致。另一方面，指出ENSO與西北太平洋的西北區(qū)和東南區(qū)熱帶風(fēng)暴頻次的關(guān)系并不一樣。研究熱帶對(duì)緯向模(即南極濤動(dòng)和北極濤動(dòng))的響應(yīng)，并指出兩個(gè)半球的緯向模都和另外一個(gè)半球的副熱帶和熱帶大氣相聯(lián)系。

既然AAO和熱帶大氣環(huán)流有密切關(guān)系，那么AAO和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)到底是否有聯(lián)系呢?因此，研究研究南極濤動(dòng)和西北太平洋地區(qū)生成臺(tái)風(fēng)頻數(shù)的關(guān)系問題。關(guān)于南極濤動(dòng)有兩種定義。這里我們用緯向平均的標(biāo)準(zhǔn)化海平面氣壓在40°S和60°S的差來定義。研究重點(diǎn)研究年際變化，因此在作相關(guān)分析中均扣除了線性趨勢。

資料介紹本工作使用的臺(tái)風(fēng)資料來自美國聯(lián)合臺(tái)風(fēng)監(jiān)測中心(JTWC)(時(shí)間為1945～2004年)。海平面氣壓(SLP)資料是英國Hadley中心的5°×5°月平均資料(1871～1998年)。其他大氣資料來自美國的國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心和大氣研究中一心(1949—1998年)，垂直方向有17層，水平分辨率為2.5°×2.5°，使用的資料時(shí)間段為1949～1998年。此外，我們還使用了NOAA分析的海表溫度資料。

結(jié)果分析圖1我們首先給出了6-9月份(JJAS)AAO和全年西北太平洋臺(tái)風(fēng)數(shù)(WNPTN)1945—1998年的時(shí)間序列(圖1)?？鄢€性趨勢后1949～1998年期間兩者的相關(guān)系數(shù)為-0.48(相關(guān)的顯著性水平為99%)，如果用Thompson和Wallace的AAO指數(shù)來計(jì)算，則相關(guān)系數(shù)為-0.32(相關(guān)的顯著性水平為95%)。我們使用的AAO指數(shù)和Thompson和Wallace定義的指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.80，所以用兩個(gè)指數(shù)均可以得到AAO和WNPTN的顯著的反相關(guān)關(guān)系。很多工作都揭示了熱帶氣旋活動(dòng)和緯向風(fēng)垂直切變幅度(MWS)的反相關(guān)關(guān)系，大的MWS可以阻止熱帶氣旋的產(chǎn)生或者減弱熱帶氣旋的強(qiáng)度甚至使熱帶氣旋消亡。所以，我們就分析一下AAO和WNPTN分別和JJAS 150hPa和850hPa之間的MWS的相關(guān)分布(圖2)，圖2(b)顯示W(wǎng)NPTN確實(shí)和145°E以東的熱帶西太平洋區(qū)(A區(qū))的MWS反相關(guān)，在我國南海區(qū)(B區(qū))也是反相關(guān)，而在C和D區(qū)則是正相關(guān)；而圖2(a)給出的AAO和MWS的相關(guān)系數(shù)在A和B區(qū)則是正的，在C和D區(qū)是負(fù)的，這個(gè)分布特征幾乎正好和圖2(b)的相反。因此，圖2很好地反映出了風(fēng)切變所揭示的AAO和WNPTN的反相關(guān)關(guān)系。

為了進(jìn)一步考察大氣低層環(huán)流的變異和南極濤動(dòng)的關(guān)系，我們又分析了925hPa渦度場。圖3給出了南極濤動(dòng)指數(shù)AAO以及西北太平洋臺(tái)風(fēng)數(shù)WNPTN和該渦度場的相關(guān)系數(shù)分布。可見，在赤道以北的西太平洋區(qū)，AAO和渦度的相關(guān)系數(shù)是負(fù)值，而在其以北地區(qū)基本上是正的相關(guān)系數(shù)。這樣的分布特征和WNPTN與渦度場的相關(guān)系數(shù)分布特征幾乎正好相反，即在赤道以北的西太平洋地區(qū)臺(tái)風(fēng)數(shù)和渦度是正相關(guān)關(guān)系，而在其以北地區(qū)是反相關(guān)關(guān)系。因此渦度場的相關(guān)分析進(jìn)一步證實(shí)了AAO和WNPTN反相關(guān)關(guān)系的存在性。

海洋表面的溫度是另外一個(gè)對(duì)于臺(tái)風(fēng)生成很重要的條件。暖的上層海洋可以為臺(tái)風(fēng)生成提供必要的“熱機(jī)”。于是，我們分析了AAO和WNPTN分別和SST的相關(guān)分布(圖4)。圖4(b)是WNPTN和SST的相關(guān)分布，我們看到，在A區(qū)為正相關(guān)。而圖2(a)的AAO和SST的相關(guān)分布在A區(qū)是負(fù)的相關(guān)系數(shù)。所以，兩者正好相反。另外，AAO和WNPTN與SST的相關(guān)系數(shù)在B區(qū)和C區(qū)也是相反的。所以，當(dāng)AAO處于正位相時(shí)，主要的臺(tái)風(fēng)生成區(qū)域的海溫處于負(fù)異常狀態(tài)，因而不利于臺(tái)風(fēng)生成。反之亦然。

下面，我們來分析一下熱帶太平洋區(qū)域?qū)α鲗痈邔雍偷蛯语L(fēng)場的變化特征來討論為什么AAO會(huì)和熱帶的大氣環(huán)流變化相關(guān)聯(lián)。我們選擇了標(biāo)準(zhǔn)化AAO大于0.5的年份作為AAO的正異常組合，把AAO小于-0.5的年份作為負(fù)異常組合。為了把ENSO的可能影響排除，在作組合分析時(shí)，我們還分別扣去了ENSO年(1951，1953，1957，1963，1965，1972，1982，1987，1991，1997)和La Nina年(1954，1955，1956，1964，1970，1971，1973，1975，1988，1998)。圖5給出了JJAS150hPa和850hPa風(fēng)場的組合差值分布，結(jié)果表明，在熱帶西太平洋150hPa是異常氣旋式環(huán)流，在850hPa是異常反氣旋式環(huán)流，因而不利于對(duì)流活動(dòng)的發(fā)展，從而也不利于臺(tái)風(fēng)的生成和發(fā)展。并且，陰影區(qū)顯示的散度場的變化表明：高層是異常輻合流場，低層是異常輻散流場，這也同樣不利于臺(tái)風(fēng)的生成和發(fā)展。

已經(jīng)有研究結(jié)果說明AAO是通過經(jīng)向的遙相關(guān)波列和熱帶大氣環(huán)流聯(lián)系起來的，正如圖5所示，確實(shí)存在著經(jīng)向的遙相關(guān)波列。另外，經(jīng)向遙相關(guān)波列使得赤道西太平洋區(qū)的大氣低層出現(xiàn)異常輻合而高層出現(xiàn)異常輻散流場，因而，對(duì)流活動(dòng)異常加強(qiáng)。該赤道區(qū)對(duì)流的異常加強(qiáng)會(huì)通過準(zhǔn)定常行星波(稱為東亞波列，或者太平洋一日本波列)的傳播導(dǎo)致西北太平洋相反的對(duì)流活動(dòng)異常，進(jìn)而影響臺(tái)風(fēng)活動(dòng)。

研究結(jié)論研究了南極濤動(dòng)和西北太平洋臺(tái)風(fēng)頻次的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)兩者具有反相關(guān)關(guān)系。研究分析了產(chǎn)生這種關(guān)系的原因，結(jié)果表明，當(dāng)AAO處于正位相時(shí)，緯向風(fēng)切變幅度變大，海溫變低，在對(duì)流層低層有異常反氣旋式環(huán)流高層有異常氣旋式環(huán)流存在，抑制對(duì)流活動(dòng)的發(fā)展。這些變化都不利于臺(tái)風(fēng)的生成和發(fā)展。反過來，AAO處于負(fù)位相時(shí)則有利于臺(tái)風(fēng)的生成和發(fā)展。

研究還揭示，從南半球中高緯到赤道西太平洋區(qū)的遙相關(guān)波列可能是聯(lián)系A(chǔ)AO和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵紐帶，它會(huì)使得赤道西太平洋區(qū)對(duì)流活動(dòng)異常，進(jìn)而影響到西北太平洋區(qū)的對(duì)流活動(dòng)異常，從而影響臺(tái)風(fēng)活動(dòng)。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)