熱帶氣旋活動與海南秋旱成因的分析

陳麗英，陳 明，吳坤悌，黃光瑞

(海南氣象災害預警中心，海南 海口 570203)

熱帶氣旋活動與海南秋旱成因的分析

陳麗英，陳 明，吳坤悌，黃光瑞

(海南氣象災害預警中心，海南 海口 570203)

通過分析1966—2009年影響海南的熱帶氣旋降水的變化，結果表明，熱帶氣旋偏少是造成海南秋旱的主要原因。進一步分析了2004年海南無熱帶氣旋影響是當年海南罕見秋旱的主要原因，指出副熱帶高壓、厄爾尼諾等造成了TC路徑異常，主要是北上和轉向。

秋旱;熱帶氣旋;副熱帶高壓;厄爾尼諾

1 引言

熱帶氣旋是影響我國的主要災害性天氣系統之一，在其活動過程中伴隨有狂風、暴雨、巨浪和風暴潮，盡管它對人民的生命財產所造成的巨大損失位居各項災害性天氣之首，但在秋季有解除或緩解伏旱的作用。2004年為海南1949年有氣象記錄以來首個無熱帶氣旋影響年，國際編報的熱帶氣旋有30個，而真正對我國造成影響的卻很少，除8月中旬14號臺風“云娜”是對我國華東地區影響最大的一次臺風活動外，其它均未造成明顯影響。另一方面，海南的年降水量為1961年以來的第4最少值，海南省遭受建國以來罕見的嚴重秋旱。

本文針對2004年海南無熱帶氣旋影響和海南秋季干旱這一事實，對2004年熱帶氣旋的活動及其特點、干旱災情、大氣環流的演變規律等進行了綜合分析，以求了解熱帶氣旋活動與海南秋季干旱的關系。

2 海南發生秋旱的主要原因

從1966—2009年44a影響海南的熱帶氣旋降水資料中，可以看出，在44a的記錄中每年受熱帶氣旋影響≤3個(年平均為4.7個)共有13a，在這13a中共有10a的降水偏少，占76.9%。另外，熱帶氣旋降水是海南島主要降水來源之一(占平均年雨量的1/3，個別年份或西部沿海地區可占年雨量一半或以上)。從季節上看，冬春季節降水少，降水量僅占年降水量的20%，5—10月為濕季，并且熱帶氣旋一年四季都可能出現，主要集中在6—10月，約占年總數的90%。綜上所述，影響海南的熱帶氣旋偏少是造成海南秋旱的主要原因。

2004年整個汛期，沒有熱帶氣旋影響海南，這是自1949年以來唯一無熱帶氣旋影響的年份;同時，影響海南省的大范圍強降水天氣過程明顯減少，全省各地雨量不同程度偏少，特別是6、9和10月偏少較為明顯，部分地區出現輕到中等程度的秋旱，而洪澇災害則為有記錄以來最輕的一年。因此，2004年無熱帶氣旋影響是海南秋旱的主要原因。

3 2004年臺風活動概況

從2004年全年臺風移動路徑圖(圖略)可以看出熱帶低壓的形成有一定的區域性，從強度上比較西太平洋上的擾動易迅速加強，西太平洋生成的以臺風為多，而南海上的擾動形成的熱帶氣旋相比之下要弱一些，以熱帶風暴和強熱帶風暴為主。

表1 海南降水和熱帶氣旋偏少年份表

南海風暴生成偏少。在南海僅有3個風暴生成，較常年的4.92個明顯偏少。2004年沒有熱帶氣旋登陸或影響海南省，是55a以來的第一個空臺風年。中等強度的臺風偏多，發展強的臺風偏少。最大風速間于40～45m/s左右的臺風占全年臺風數多于多年平均值，其它強度段的臺風所占的比率小于多年平均值。

風暴持續時間普遍較長，持續時間5d以上的熱帶風暴有18個，生成源地偏東。120～150°E之間有20個熱帶風暴，生成頻數略大于常年平均值，而150°E以東的熱帶風暴生成頻數也大于常年平均值。登陸風暴數多于常年平均值。2004年共有8個熱帶風暴以上強度的熱帶氣旋登陸我國沿海，多于常年平均的6.15個。

登陸地段集中于廣東珠江口以東到浙江杭州灣一帶。轉向和北上路徑多，北上路徑3個，西北行路徑4個，東北行路徑3個，中轉向路徑7個，西轉向路徑4個，東轉向路徑有2個，登陸轉向3個，共占總數的86.67%，明顯多于常年。

4 海南省干旱及受災實況

2004年9—10月華南和長江中下游大部地區降水異常偏少，其中廣東、廣西、海南、湖南、江西、安徽、江蘇7省(區)區域平均降水量為1951年以來同期的最小值，發生了歷史罕見的大范圍秋旱，海南省旱情更加嚴重。由于2004年是海南省有氣象記錄55a來首個無熱帶氣旋影響年，也是1961年以來第4個降水最少年。大范圍的強降水過程明顯偏少，絕大部分地區年總降水量不同程度偏少，而各月降水時空分布不均，9月以后月雨量更是持續嚴重偏少，致使2004年從春季到冬季陸續出現階段性干旱，其中秋冬干旱尤其嚴重，水庫蓄水異常偏少。全年干旱造成農業直接經濟損失15 849.7萬元。下面從海南省年雨量距平百分率(圖1)和各月雨量著手重點分析其階段性旱情和災情。

2004年1—7月海南出現了階段性干旱。1月，由于前期連續2個多月降水量持續偏少，各地干旱發生發展。2月中旬至4月初，全省又開始出現不同程度干旱。6月至7月中旬大部分地區降雨量比常年同期偏少2—8成，同時6月18—24日、7月1—9日，13—20日部分地區出現6—9d的持續高溫天氣，加劇了旱情。

圖1 海南省2004年降水距平百分率分布圖(%)

9月下旬以后由于降水持續顯著偏少，全省各地旱情再次迅猛發展，至12月中旬旱情達到全年最嚴重程度，全省受旱總面積達18.9萬hm2，占總耕地面積的45.15%，其中重旱面積4.5萬hm2，農作物缺水缺墑面積4.3萬hm2，29.1萬人和10.65萬頭大牲畜飲水困難，大部分江河的來水量明顯降低，部分出現斷流或干涸，有751座水庫干涸，有387眼機電井出水不足，水利工程蓄水僅9.98億m3，比多年同期偏少約6成，為歷史蓄水量最少的一年。

5 成因分析

2004年8—10月赤道太平洋海溫資料顯示(圖略)，南海及西太平洋海溫為27℃以上，且逐月加強、范圍向北和向東擴展。海溫條件有利于熱帶氣旋的生成，這是秋季熱帶氣旋生成較多的原因。但究竟是什么原因造成2004年為海南的空臺風年?下面將從環流背景來重點分析其中的原因。

5.1 副熱帶高壓、冷空氣的作用

熱帶氣旋移動既受到熱帶氣旋內部因子的作用又受環境條件的影響，其中主要受引導氣流的影響。500hPa在對流層中部的無輻散層附近，是分析和研究熱帶氣旋移動路徑中最重要的高空圖。500hPa上的大尺度引導氣流與臺風移動相關最好，是“最佳引導層”［4］。

2004年各月北半球平均500hPa位勢高度距平圖上，全球大部分地區高度偏高，副熱帶低緯地區長期為正距平控制，亞洲西風帶緯向環流占優勢(圖略)，未出現持續時間長的經向環流，從而未形成持續的降水異常，另一方面，由于西太平洋副熱帶高壓的位置較常年總體偏東，導致西太平洋生成的多個熱帶氣旋在進入南海前，受副熱帶高壓西部邊沿的偏南氣流影響都轉向北行，影響我國的華東地區到日本一帶。環流異常是導致海南年內各季降水偏少的直接原因。

2004年8—10月中高緯環流特征：常年8月，極渦位于極點附近，北半球高緯度的環流呈4波形。2004年8月，極渦的位置和強度都接近常年，但位于極地地區的高緯度的地區的槽脊較常年明顯，亞洲中緯度環流較平直，從巴爾喀什湖到日本為一寬闊槽區，由于高緯度環流經向度大，從高緯下來的冷空氣只能沿著中緯度寬槽緯向傳播，這樣北方冷空氣偏弱，路徑偏東，由冷空氣帶來的降水較常年偏少是造成南方秋旱的原因之一。

副熱帶高壓是影響熱帶氣旋路徑的最重要系統，其擺動造成的引導氣流改變會直接導致熱帶氣旋路徑發生變化［5］。2004年西太平洋副熱帶高壓仍持續偏強(圖略)，西伸脊點除夏季偏東外，其余季節均偏西，夏季各月平均脊線位置均明顯偏北(圖略)。西太平洋副高從5月下旬直至7月上旬總體偏北，但南北擺動較大。7月中旬副高有一次明顯的北跳，其588hPa線北界推進到30°N附近，其后至8月中旬，副高北界一直維持在30～37°N間波動。由于副高的波動性較大，加之夏季主體位置偏東且穩定，西伸過程不明顯，致使多雨區呈縱向分布，主雨帶位置不明顯。另外，由于副高在整個夏季總體偏北，受到這種大氣環流天氣系統的影響，熱帶氣旋移動路徑多數以北上為主。因此，熱帶氣旋未能影響海南。

9—10月由于南方受大陸高壓控制，副高主體偏東偏強，熱帶氣旋多在西太平洋生成后沿著兩個高壓之間的低值區往東北方向移動，南方地區處于西高東低形勢下，有利于熱帶氣旋轉向，是造成南方干旱的主要原因之一。

5.2 對流活動源地的變化

熱帶對流活動源地不同，生成的熱帶氣旋所影響的地區不同。2004年5月以來，熱帶對流活動在赤道西太平洋上空總體偏強，有利于熱帶氣旋的生成，但熱帶對流活動的區域相對偏北和偏東，使大部分生成的熱帶氣旋位置也相對偏北和偏東。與此同時，南海熱帶氣旋絕大多數都是在 ITCZ上發生、發展并在ITCZ一側氣流引導下移動的，但由于南海輻合帶的偏弱，也使南海生成的熱帶氣旋偏少。這些因素都不利于熱帶氣旋影響海南。

5.3 厄爾尼諾的影響

2004年無熱帶氣旋影響海南的另一個重要原因是當年出現了厄爾尼諾。研究表明［6］，ENSO事件對海南省TC活動具有顯著影響，暖事件有利于影響和登陸海南TC偏少。厄爾尼諾究其原因，與海洋和大氣環流形勢有關，從目前國內外已有的分析研究表明，赤道東太平洋SST偏冷或偏暖都會引起沃克環流的變化，在厄爾尼諾年，赤道東太平洋海溫增高，熱帶西太平洋海溫偏低，在西北太平洋，提供給大氣的熱量和水汽減少，太平洋低緯地區對流活動減弱，通過沃克環流，在西太平洋出現行星尺度的異常下沉氣流，這是不利于形成熱帶氣旋所需的低層輻合、高層輻散的環流條件，從而對熱帶氣旋生成不利。

6結論

①2004年熱帶氣旋活動特點為編報熱帶氣旋多，但熱帶氣旋多以轉向路徑為主。2004年無熱帶氣旋影響是海南秋旱的主要原因。

②西太平洋副熱帶高壓的位置較常年總體偏東，導致西太平洋生成的多個熱帶氣旋在進入南海前，受副熱帶高壓西部邊沿的偏南氣流影響都轉向北行，影響我國的華東地區到日本一帶，導致無熱帶氣旋影響海南省。

③熱帶對流活動源地不同，生成的熱帶氣旋所影響的地區也不同。

④熱帶對流活動的區域相對偏北和偏東，使大部分生成的熱帶氣旋位置也相對偏北和偏東。

⑤2004年無熱帶氣旋影響的另一個重要原因是當年出現了厄爾尼諾。有利于影響和登陸海南TC偏少。

⑥北方冷空氣偏弱，路徑偏東，由冷空氣帶來的降水較常年偏少是造成南方秋旱的原因之一。

［1］ Gray W M.Global view of the origin of tropical disturbances and storms［J］.Mon.Wea.Rev.1968，96：669-700.

［2］ 楊桂山，施雅風.西北太平洋熱帶氣旋頻數的變化及其與海表溫度的相關研究［J］，. 地理學報，1999，54(1)：22-29

［3］ 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法［M］.北京：氣象出版社，1992：541-542.

［4］ 王志烈，費亮.臺風預報手冊［M］.北京：氣象出版社，1987：16-18.

［5］ 任榮彩，劉屹岷，吳國雄.中高緯環流對1998年7月西太平洋副熱帶高壓短期變化的影響機制［J］.大氣科學，2004，28(4)：571-579.

［6］ 吳慧.影響海南的熱帶氣旋氣候特征及其與ENSO的關系［J］. 氣象，2006，31(12)：61-64.

P458

B

1003-6598(2011)02-0037-03

2011-04-10

陳麗英(1968-)，女，工程師，主要從事氣象服務工作。