越赤道氣流準雙周振蕩對西北太平洋臺風路徑的調制作用

趙小平，沈新勇，王詠青，朱文達，張廣鑫

(1.南京信息工程大學氣象災害省部共建教育部重點實驗室，江蘇南京210044;2.西昌衛星發射中心氣象室，四川西昌615000;3.贛榆縣氣象局，江蘇連云港221000)

0 引言

西北太平洋是世界上臺風最多的地區之一，平均每年在此區域生成的臺風約占全球總數的30%，西北太平洋臺風的發生發展、演變規律及其影響機制一直是學者關注的重點(Yumoto and Matsuura，2001;陳聯壽等，2002;Wang and Chan，2002)。臺風移動路徑是臺風研究和預報服務的一個重要方面，對臺風路徑的預報難度較大，從影響臺風移動的因素來探求臺風路徑預報依據是研究的重點。東風帶、季風槽、赤道輻合帶(intertropical convergence zone，ITCZ)、副熱帶高壓、越赤道氣流等作為影響臺風移動的主要因素，一直是學者們研究的重點(Matsuura et al.，2003;Ho et al.，2004;王磊等，2009a)。

越赤道氣流作為南北半球物質、能量輸送的主要通道，是影響南北半球天氣、氣候異常的重要因素之一(王興東和陶詩言，1984;韓慎友，2002)。越赤道氣流是由Simpson(1921)提出，他指出印度西南季風是由南半球東南信風越過赤道而形成。夏季東半球45°E、85°E、105°E、125°E及150°E附近存在5條顯著的越赤道氣流，其在925 hPa低空和150 hPa高空最為顯著。近年來，越赤道氣流對臺風活動的影響越來越受到人們的關注。越赤道氣流為西北太平洋臺風活動提供有利的能量、水汽條件，其強度與位置變化影響著赤道輻合帶、副熱帶高壓強度和位置，繼而作用于臺風活動。臺風生成與越赤道氣流的流量指數、水汽輸送有關(黃江玲，1997)。較強的越赤道氣流易造成臺風活躍且源地偏東(董美瑩等，2006)。然而，上述研究主要集中于越赤道氣流強弱變化與臺風頻數、強度及生成位置的關系，對越赤道氣流與臺風移動路徑的關系涉及較少。姜麗萍等(2008)分析了臺風珍珠的強度與路徑異常，表明越赤道氣流、西南季風和副熱帶高壓共同作用形成的季風匯合線是珍珠北翹的直接原因。翁小芳等(2008)分析了臺風浣熊的路徑和強度特征，發現越赤道氣流與副熱帶高壓共同作用是臺風路徑在南海從西北偏西轉向西北偏北的原因。

關于臺風季節內變化研究，主要集中于30～60 d振蕩(intraseasonal oscillation，ISO)和10～20 d振蕩(quasi-biweekly oscillation，QBWO)對臺風的影響。近些年，QBWO對西北太平洋臺風活動影響的研究越來越受到人們關注。季風環流、高低空越赤道氣流準雙周振蕩過程均和臺風生成、移動存在聯系(劉興中和李京篤，1986)。王磊等(2009b)通過對準雙周振蕩位相劃分，系統研究了準雙周振蕩對西北太平洋臺風生成與登陸我國臺風的影響，揭示準雙周振蕩與登陸我國臺風活動季節內變化的內在聯系。

近年來，關于越赤道氣流季節內變化對臺風路徑影響的研究非常少。劉興中和王堅紅(1988)對南北半球環流相互作用與越赤道氣流的相互關系做了初步研究，指出越赤道氣流存在明顯的準雙周變化。本文利用32 a再分析資料，分析低空越赤道氣流準雙周振蕩活動特征，討論西北太平洋夏季低空越赤道氣流準雙周振蕩與不同路徑臺風之間的相互聯系，研究越赤道氣流準雙周振蕩對西北太平洋臺風路徑的調制作用。

1 研究資料

采用1979—2010年6—10月NCEP/NCAR每6 h再分析風場資料(水平分辨率為2.5°×2.5°)、美國聯合臺風預警中心(Joint Typhoon Warning Center，JTWC)1979—2010年6—10月最佳臺風路徑資料。研究對象主要為最大風速達到33 m/s及以上強度的熱帶氣旋，并將其對應的時間、位置定義為臺風生成時間和位置(田華等，2010)。

為比較不同路徑臺風越赤道氣流準雙周振蕩特征，本文對西北太平洋臺風進行統計(表1)，在統計時將一些臺風進行了剔除，剔除的臺風包括:熱帶低壓系統從生成到消失始終在南海地區的臺風、特殊路徑的臺風。

表1 1979—2010年6—10月西北太平洋臺風路徑分類統計Table 1 Classification statistics of typhoon tracks over the Northwest Pacific from June to October between 1979 and 2010

按照傳統劃分方法，臺風路徑可分為:西行路徑、西北行路徑與轉向路徑。本文在參考傳統劃分方法的基礎上，根據臺風轉向后移動方向將轉向路徑細分為:轉向登陸中國路徑、轉向中日之間路徑、轉向登陸日本路徑、轉向日本以東路徑以及140°E以東路徑(王志烈等，1991;袁俊鵬和江靜，2009;田華等，2010)。

西行路徑(圖1a)，臺風在菲律賓以東生成后，向偏西方向移動，穿過南海海域，在中國華南沿海、海南島登陸。西北行路徑(圖1b)，其特征為臺風在菲律賓以東生成，繼而向西北偏西方向移動，在中國臺灣、浙江、福建一帶登陸，然后消失。轉向登陸中國型(圖1c)，臺風在菲律賓以東生成后向西北方向移動，繼而轉向東北方向移動。如果臺風轉向且登陸中國，則定義為近海轉向登陸中國。轉向中日之間型(圖1d)，臺風轉向后向中國與日本之間海域移動，則此類臺風定義為轉向中日之間型。轉向登陸日本型(圖1e)，臺風轉向后登陸日本大陸，則定義為登陸日本型。轉向日本以東型(圖1f)，臺風轉向后向日本以東海面移動，則定義為日本以東型。140°E以東型(圖1g)，臺風在遠海生成后，向西北方向移動，然后轉向東北方向，從生成到消失的整個過程始終在140°E以東洋面，此類臺風定義為140°E以東型。

本文將合成7種路徑臺風低頻環流場及低頻環流演變過程，對比分析越赤道氣流及相聯系的經向風低頻特征對臺風移動路徑的調制作用。

2 準雙周振蕩時空變化特征

為了分析越赤道氣流準雙周振蕩對臺風路徑的影響，本文首先提取經向風準雙周振蕩信號，分析經向風準雙周振蕩時空變化，通過經向風準雙周振蕩性質揭示越赤道氣流的10～20 d振蕩特征。

在準雙周振蕩時空變化特征方面，學者們做了很多研究。何志學等(2004)利用200 hPa、850 hPa平均u、v資料，通過小波分析法分析了亞洲季風區大氣低頻振蕩特征。李永平等(1999)使用海平面溫度月平均場資料，利用濾波方法、復經驗函數分析了低頻海平面溫度的時空特征。陳于湘(1980)利用譜分析方法研究了新加坡的經向風，發現105°E附近的越赤道氣流有明顯的準雙周變化。祝從文等(2004)對低頻OLR(outgoing long-wave radiation)場進行了EOF(empirical orthogonal function)分解，成功揭示出了大氣季節內振蕩的空間模態和時間變化規律。本文對925 hPa經向風進行10～20 d濾波，對低頻經向風場進行EOF分解，根據低頻經向風EOF分解特征場在空間上正交特性揭示越赤道氣流準雙周振蕩的空間模態及隨時間變化規律。

圖2為經過10～20 d濾波后經向風場進行EOF分析的結果，圖2a、b分別為EOF分解的前兩個模態EOF1、EOF2空間分布特征，其方差貢獻分別為9.13%與7.81%。低緯度地區，EOF1在120°E赤道附近、150～170°E赤道以北地區為正值區，其他地區為負值區;EOF2的正值中心分別位于95°E赤道附近和120～145°E赤道以北地區。在中緯度地區，具有類似的特征。EOF1正值中心位于150°E附近，中國大部地區及(175°E，40°N)附近為明顯負值區;EOF2正負值區域發生了明顯變化，此時正值中心位于日本及以南地區。從EOF1、EOF2分布情況可以發現，前兩個模態空間分布具有自東向西傳播的特征。圖2c為前兩個模態的時間系數變化。受時間長度限制，未能列出全部時段的EOF分解時間系數曲線，圖2c中只給出了2000年夏季對應的時間系數，其他時段具有相似特征。由圖2c可見，EOF1領先EOF2大約1/4周期。結合空間模態與時間變化特征可以看出，EOF前兩個模態反映的是經向風準雙周振蕩分布的向西傳播特征。為了得到準雙周振蕩周期，對時間系數PC1與PC2進行超前與滯后相關分析(圖2d)，發現振蕩周期約為12 d。圖2c、d中可清晰地表現出10～20 d周期振蕩的特征。本文針對10～20 d周期振蕩特性，分析越赤道氣流及相聯系的經向風準雙周振蕩特征對西北太平洋臺風路徑的調制作用。

圖1 臺風路徑分類a.西行路徑;b.西北行路徑;c.轉向登陸中國型路徑;d.轉向中日之間型路徑;e.轉向登陸日本型路徑;f.轉向日本以東型路徑;g.140°E以東型路徑Fig.1 Different typhoon tracksa.typhoons of straight west-moving;b.typhoons of northwest-moving;c.typhoons of recurving and landing in China;d.typhoons of recurving to the regions between China and Japan;e.typhoons of recurving and landing in Japan;f.typhoons of recurving to the east of Japan;g.typhoons of east of 140°E

3 低頻越赤道氣流形勢

劉興中和王堅紅(1988)分析了東亞夏季季風環流準雙周振蕩特征，指出越赤道氣流存在明顯的準雙周變化現象，且在高低層越赤道氣流準雙周振蕩的共同作用下形成了季風環流準雙周振蕩特征，并指出季風環流的準雙周振蕩特征與北半球輻合區臺風活動存在密切關系。陳光華和黃榮輝(2006)研究低頻氣旋與季風槽的關系時發現，在熱帶西北太平洋地區，低頻氣旋區域易形成風場強輻合帶，風場強輻合帶有利于季風槽的加強，對臺風的生成起重要作用。本文在10～20 d振蕩基礎上合成7類臺風生成時刻的低頻形勢，分析不同臺風生成時刻越赤道氣流的低頻環流特征(圖3)。向北低頻越赤道氣流對北半球中低緯度地區低頻環流形勢產生重要作用，臺風生成時刻低頻越赤道氣流強度、分布特征對臺風生成位置及未來走向具有一定的指示作用。

圖2 10～20 d濾波后經向風場EOF分析結果a.EOF1空間分布特征;b.EOF2空間分布特征;c.EOF1與EOF2對應的時間系數PC1(虛線)、PC2(實線);d.PC1、PC2超前滯后相關系數隨時間的變化(正值表示PC1超前PC2，負值表示PC1滯后PC2)Fig.2 The analysis of EOF of 10—20-day filtered meridional winda.characteristics of spatial distribution of EOF1;b.characteristics of spatial distribution of EOF2;c.period of June to October in 2000 of PC1(dashed line)and PC2(solid line);d.lead and lag correlation between PC1 and PC2(the positive value means PC1 leads over PC2 and negative means PC1 lags behind PC2)

對于西行路徑臺風(圖3a)，在臺風生成時刻，在115～120°E、135～145°E赤道以北地區存在向北低頻經向風，存在向北低頻越赤道氣流分量。與此對應，在15°N附近存在低頻氣旋、反氣旋波列，低頻越赤道氣流與低頻氣旋東側偏北氣流有很好的對應。從低頻經向風場可見，此時低頻越赤道氣流較弱，在弱低頻越赤道氣流影響下，低頻氣旋位置偏南，對應著季風槽位置偏南，在這種形勢下，臺風易于在偏南洋面生成，并且沿著季風槽位置向偏西方向移動，形成西行路徑臺風。

對于西北行路徑臺風(圖3b)，110～120°E、135～155°E附近為向北低頻越赤道氣流分量，與西行路徑比較，低頻經向風正值區域更加寬廣，強度較強。在此低頻越赤道氣流影響下，低頻氣旋中心位于(130°E，17°N)附近。比較西行和西北行臺風生成時刻低頻形勢，發現西北行臺風生成時低頻氣旋位置較為偏北，有利于強輻合帶、季風槽位置偏北。在這種低頻形勢下，臺風有利于在此區域生成并沿著季風槽向偏北方向移動。

圖3 臺風生成時刻925 hPa低頻(10～20 d)流場合成(陰影區表示通過95%置信水平檢驗的區域;等值線為合成經向風零值線;單位:m/s)a.西行路徑;b.西北行路徑;c.轉向登陸中國型路徑;d.轉向中日之間型路徑;e.轉向登陸日本型路徑;f.轉向日本以東型路徑;g.140°E以東型路徑Fig.3 The composites of 10—20-day bandpass-filtered wind vectors at 925 hPa when the typhoon came into being(Shaded areas denote the significance at 95%confidence level;The contour is the composites of meridional wind)a.typhoons of straight west-moving;b.typhoons of northwest-moving;c.typhoons of recurving and landing in China;d.typhoons of recurving to the regions between China and Japan;e.typhoons of recurving and landing in Japan;f.typhoons of recurving to the east of Japan;g.typhoons of east of 140°E

轉向登陸中國的臺風生成時(圖3c)，從低頻經向風等值線可以看出，105～125°E及140～150°E赤道以北地區存在向北低頻分量，其中105～125°E附近向北越赤道氣流越過赤道后形成西南季風，一直影響到20°N以北地區。在(120°E，17°N)菲律賓群島至中國南海附近為低頻氣旋區，此低頻氣旋有利于季風槽加強，為臺風生成提供有利的低頻形勢場。另外，此處低頻越赤道氣流分量通過作用于低頻氣旋，繼而影響中國南海季風槽的位置，有利于季風槽位置在此區域發生北抬。這種形勢下臺風生成后易于在近海發生轉向，登陸中國。

對應轉向中日之間型臺風(圖3d)，125～150°E附近為向北低頻越赤道氣流分量，在菲律賓以東(130°E，13°N)附近為低頻氣旋，低頻氣旋區域延伸到25°N附近，在這種低頻形勢控制下，季風槽位置偏東偏北，臺風在菲律賓以東生成后易于季風槽向北移動。

對于轉向登陸日本型臺風(圖3e)，在生成時刻，125～145°E附近為較強的向北低頻越赤道氣流，對于此類臺風，此處的低頻越赤道氣流起著主要作用。從經向風分布可見，低頻越赤道氣流穿過赤道后，在15°N附近形成較強的西南氣流，對應的低頻氣旋中心位于(138°E，15°N)附近，此低頻氣旋對應季風槽整體位置偏東，使臺風生成位置偏東。另外，在此較強的低頻氣流控制下，臺風在偏東洋面生成后易于發生轉向。

對于轉向日本以東型臺風(圖3f)，與轉向登陸日本型臺風生成時刻低頻形勢相似，此時120～130°E、140～150°E附近為較強的向北低頻越赤道氣流。低頻氣旋更為偏東，中心位于(143°E，15°N)附近。這種形勢控制下，臺風在更偏東洋面生成并發生轉向。

對于140°E以東型臺風(圖3g)，與轉向日本以東型臺風生成時刻低頻形勢相似，但向北低頻越赤道氣流位置更加偏東，主體位于150°E附近，對應的低頻氣旋主體位于140°E以東，中心在(146°E，15°N)附近。在此低頻氣旋影響下，臺風生成位置及移動路徑均更為偏東。

因此，在臺風生成時刻，低頻越赤道氣流及低頻經向風的分布及強度特征對臺風的生成及移動路徑具有重要指示作用。向北低頻越赤道氣流及經向風分量有利于北側低頻氣旋的發展，低頻氣旋通過影響風場輻合帶、季風槽的位置與強度，對臺風的生成位置產生影響。臺風生成位置的不同在很大程度上影響著未來臺風的移動方向與路徑。另外，輻合帶、季風槽的位置與強度還會進一步影響臺風后期的移動方向。

4 越赤道氣流低頻形勢演變過程

為了清晰地分析越赤道氣流準雙周振蕩對西北太平洋不同路徑臺風的調制作用，本文運用超前滯后回歸方法(將臺風生成時刻定義為t=0時刻，臺風生成前定義為超前時刻，臺風生成后定義為滯后時刻)合成7類臺風925 hPa低頻流場，分析越赤道氣流準雙周振蕩形勢演變，比較各類臺風越赤道氣流準雙周振蕩特征。討論低頻越赤道氣流特征與不同路徑臺風的相互關系，揭示越赤道氣流及其相聯系的經向風準雙周振蕩特征對西北太平洋臺風路徑的調制作用。

4.1 西行臺風低頻環流演變

對于西行路徑(圖4)，當超前9 d時，由經向風分布可見，125°E、150°E附近為向北低頻越赤道氣流，與之對應，在其北側5～15°N附近存在東西向分布的低頻氣旋、反氣旋波列，低頻氣旋中心位于(145°E，5°N)、(125°E，15°N)附近。低頻越赤道氣流通過影響北側低頻氣旋，有利于風場輻合帶、南海季風槽的發展，易于臺風生成。當超前6 d時，低頻越赤道氣流振蕩位相不斷向西移動，此時向北低頻越赤道氣流主體位于125°E、145°E附近。與此對應，低頻氣旋、反氣旋波列自東向西傳播，低頻氣旋中心位于(140°E，5°N)、(120°E，15°N)附近。當超前3 d時，低頻形勢繼續向西傳播，125°E、140～150°E附近的低頻越赤道氣流減弱，向北低頻越赤道氣流主體位于120°E、140°E附近。北側低頻氣旋中心位于(137°E，10°N)、(115°E，15°N)附近。臺風生成時刻(t=0)，125°E、140～150°E附近均為負低頻經向風，為向南低頻越赤道氣流，而向北低頻越赤道氣流已傳播至115°E、135～140°E附近。此時，低頻氣旋中心位于(135°E，5°N)、(115°E，15°N)附近。低頻氣旋對季風槽的發展起著重要作用，從低頻經向風及低頻氣旋分布可以看出，低頻越赤道氣流強度較弱，低頻氣旋、反氣旋位置整體偏南，呈東西向分布。臺風生成時刻的低頻形勢與t=－6時低頻形勢基本相反，大致為1/2個振蕩周期。當滯后3 d時，向北低頻越赤道氣流分量主體位于110°E、130～140°E附近，125°E、140～150°E附近仍為向南的低頻越赤道氣流。對應低頻氣旋中心位于(130°E，10°N)、(110°E，15°N)附近。當滯后6 d，100～110°E、130～140°E附近為向北低頻越赤道氣流分量，125°E、140～150°E附近仍為向南低頻分量，低頻氣旋向西移至(127°E，12°N)、(107°E，15°N)附近，整體仍然呈東西向分布。滯后9 d時，105°E、140～150°E附近為向北低頻越赤道氣流，125°E仍為向南低頻越赤道氣流，北側低頻氣旋西傳減弱。從低頻形勢演變過程可見，低頻形勢具有自東向西傳播特征，低頻越赤道氣流位相具有自東向西傳播的特征，低頻氣旋、反氣旋波列呈東西向分布。從低頻經向風分布可見，對于西行路徑，低頻越赤道氣流向北分量較弱，在其影響下，北側低頻氣旋、反氣旋波列位置整體偏南，預示著季風槽位置偏南。在此低頻形勢下，臺風在菲律賓以東生成后易于沿著季風槽方向向西移動。

圖4 西行路徑臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.4 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for west-moving typhoons from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low-frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

4.2 西北行臺風低頻環流演變

對于西北行路徑臺風(圖5)，當超前9 d，110°E、130°E、160°E附近為向北低頻越赤道氣流，140～155°E附近為向南低頻越赤道氣流，在菲律賓以東洋面為偏北低頻經向風。正負經向風在(145°E，10°N)附近交匯形成弱低頻氣旋。當超前6 d，從經向風分布可以看出，130°E附近向北低頻越赤道氣流有所增強，160°E附近向北低頻越赤道氣流逐漸向西傳播。隨著130°E附近低頻越赤道氣流的加強，低頻氣旋不斷發展，中心位于(135°E，15°N)附近。超前3 d時，160°E附近低頻越赤道氣流逐漸加強西移，與130°E附近低頻越赤道氣流逐漸合并加強。此時，北側低頻氣旋中心位于(132°E，17°N)附近。超前時刻低頻形勢為臺風的生成提供了有利的初始場。臺風生成時刻，低頻形勢繼續向西偏北傳播，110～125°E、130～150°E附近均為向北低頻越赤道氣流分量，其中130～150°E附近的低頻分量一直向北延伸至10°N以北地區，影響其北側(130°E，18°N)附近的低頻氣旋。此低頻氣旋不斷發展加強，有利于在此區域形成強輻合帶，易于臺風在此區域形成并沿著強輻合帶的移動方向移動。滯后3 d時，向北低頻越赤道氣流分量繼續向西傳播，此時向北分量最西端位于120°E附近，且強度逐漸加強，越赤道氣流通道延伸到20°N附近，影響其北側低頻氣旋，有利于低頻氣旋加強。此時低頻氣旋向西北移動至(127°E，20°N)附近，低頻氣旋的加強預示著季風槽的加強，有利于臺風沿著季風槽方向移動。當滯后6 d時，向北低頻越赤道氣流分量減弱，已逐漸轉成向南分量，與此對應的低頻氣旋逐漸減弱，并向西北方向移動。滯后6 d時的低頻形勢與臺風生成時刻的形勢基本相反，大致為半個振蕩周期。滯后9 d時，105°E附近低頻越赤道氣流不斷加強，其穿過赤道后，部分轉成西南氣流，并一直影響到中國南海海域，與(120°E，23°N)附近的低頻氣旋相配合，共同影響臺風未來的移動方向，易于使臺風向西北方向移動。

4.3 轉向登陸中國型臺風低頻環流演變

轉向登陸中國型臺風(圖6)，當超前9 d時，130～140°E及150°E以東為較強的向北低頻越赤道氣流分量，100～125°E、145°E赤道以北地區存在明顯向南分量。在菲律賓以東及(150°E，7°N)附近存在較強的低頻氣旋，低頻氣旋正好位于南北低頻分量交匯處，南北低頻越赤道氣流的強弱顯著影響此處低頻氣旋的強度和位置，低頻氣旋又對季風槽、輻合帶產生重要影響。因此，低頻越赤道氣流通過影響低頻氣旋的強度與位置，繼而影響風場輻合帶及季風槽的狀態，從而間接地影響后期臺風的生成與移動路徑。超前6 d時，向北低頻越赤道氣流振蕩形勢向西傳播，此時向北分量主體位于120～135°E附近，與之對應，此時北側低頻氣旋中心位于(125°E，15°N)。當超前3 d時，此時低頻形勢繼續向西傳播，100～130°E附近為明顯的向北低頻分量，此處低頻越赤道氣流向北穿過赤道后，一直向北延伸至菲律賓東北部。此時，菲律賓附近為較強的低頻氣旋區，從低頻形勢可以看出，100～130°E附近向北低頻越赤道氣流分量的強度及位置對此低頻氣旋產生著重要的影響。臺風生成時刻，125°E以西赤道附近均為向北低頻越赤道氣流分量，140°E附近漸漸轉為向北分量。此時菲律賓至中國東海為較強的低頻氣旋區，在125°E以西向北低頻越赤道氣流的影響下，此低頻氣旋強度不斷加強，有利于在此區域形成強輻合帶，有利于臺風在此區域的生成。另外，由于此處向北低頻越赤道氣流較強，有利于低頻氣旋位置偏北，易于使季風槽位置偏北，使得臺風生成后向偏西北方向移向中國。此時的低頻環流形勢及低頻越赤道氣流特征與超前6 d時的情況基本相反，約為半個振蕩周期。當滯后3 d時，向北低頻越赤道氣流分量位于110°E附近，而125°E附近則為較強的向南低頻越赤道氣流分量。綜上可見，向北低頻越赤道氣流分量有利于低頻氣旋的發展及向北移動，而向南分量則不利于其向北移動，在這兩支低頻越赤道氣流的影響下，臺風在移動過程中易于發生轉向。另外，與之對應，低頻氣旋已移至臺灣島附近。滯后6 d、9 d時，向北低頻越赤道氣流強度不斷減弱，對其北側的低頻氣旋影響有所減弱，此時低頻氣旋已移至中國東部地區。在這種低頻形勢控制下，易于形成轉向登陸中國的臺風。

4.4 轉向中日之間型臺風低頻環流演變

對于轉向中日之間型臺風(圖7)，當超前9 d時，110～125°E、130～140°E附近為向北低頻越赤道氣流，與130～140°E附近的低頻越赤道氣流相對應，在(140°E，10°N)附近為較弱低頻氣旋。超前6 d時，低頻形勢有向西傳播趨勢，此時，向北低頻越赤道氣流逐漸向西移動，低頻氣旋中心位于(135°E，10°N)附近。超前3 d時，低頻形勢繼續向西傳播，130～150°E附近逐漸轉變為向北低頻分量，在低頻越赤道氣流影響下，低頻氣旋發展加強，中心位于(130°E，15°N)附近。當臺風生成時，低頻形勢與超前6 d時幾乎相反。此時，115～150°E附近為較強的向北低頻越赤道氣流，隨著向北低頻分量的加強，北側低頻氣旋發展至菲律賓以北到日本以南地區，此時，低頻越赤道氣流加強，為低頻氣旋發展提供了有利的條件，有利于季風槽的發展和臺風的生成。滯后3 d時，110～130°E附近發展成較強的向北低頻越赤道氣流分量，其穿過赤道后轉向東北移動，一直影響到(130°E，20°N)附近低頻氣旋。此處較強的低頻越赤道氣流有利于低頻氣旋向北移動，繼而有利于季風槽位置偏北，為臺風轉向提供了有利的條件。滯后6 d時，向北低頻越赤道氣流向西傳播加強，在此低頻越赤道氣流的影響下，低頻氣旋繼續向北移動。滯后9 d時，低頻越赤道氣流對低頻氣旋的影響減弱，此時臺風移動主要受低頻氣旋正渦度帶走向的影響。在中國東北至渤海灣一帶為明顯低頻氣旋正渦度帶，在這種低頻形勢下，臺風轉向后易于向中日之間海域移動。

圖5 西北行路徑臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.5 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for northwest-moving typhoons from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low-frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

圖6 轉向登陸中國型臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.6 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for typhoons recurving and landing in China from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

圖7 轉向中日之間型臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.7 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for typhoons recurving to regions between China and Japan from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low-frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

4.5 轉向登陸日本型臺風低頻環流演變

對于轉向登陸日本型臺風(圖8)，超前9 d時，135～155°E附近為弱向北低頻越赤道氣流，在(145°E，7°N)附近有弱低頻氣旋。超前6 d，135～155°E附近向北低頻越赤道氣流逐漸加強西傳，在其北側的低頻氣旋不斷加強。超前3 d時，135～155°E附近的低頻越赤道氣流繼續加強，在其向北氣流影響下，北側低頻氣旋也得到加強。在臺風生成時刻，低頻形勢不斷西傳，向北低頻越赤道氣流主體已傳播至125～150°E附近，低頻越赤道氣流加強，顯著影響其北側低頻氣旋，為低頻氣旋加強提供了有利的條件。低頻氣旋的加強有利于形成強輻合帶，繼而有利于季風槽加強和臺風的生成。滯后3 d、6 d時，向北低頻越赤道氣流繼續向西傳播，隨著低頻越赤道氣流的移動，北側低頻氣旋也不斷向西向北移動，有利于強輻合帶和季風槽位置發生北偏。在此形勢下，臺風易于折向北方移動。滯后9 d時，向北低頻越赤道氣流強度減弱，低頻氣旋主體位于日本以南，此時120°E附近低頻越赤道氣流通道一直延伸到日本以南的低頻氣旋。在這種低頻形勢下，臺風沿著低頻氣旋的移動方向，最終移向日本。

4.6 轉向日本以東型臺風低頻環流演變

對于轉向日本以東臺風(圖9)，此類臺風主要受135～160°E附近的低頻越赤道氣流影響。超前9 d、6 d時，135～160°E附近主要為向南低頻越赤道氣流分量。在超前6 d時，在(155°E，15°N)附近存在弱的向北低頻經向風分量，與其西側的向南分量共同作用，在(150°E，15°N)附近形成一個弱的低頻氣旋。超前3 d時，135～160°E附近仍為向南分量，但是150°E附近的向北分量逐漸加強，與之對應，該區域的低頻氣旋不斷發展加強。臺風生成時刻，低頻形勢與超前6 d基本相反，135～160°E處基本轉成了向北低頻越赤道氣流分量，隨著向北低頻越赤道氣流強度的加強，北側低頻氣旋發展加強，中心位于(145°E，15°N)附近。低頻氣旋的加強有利于在此區域產生強風場輻合區，為臺風生成提供了有利的條件。滯后3 d時，低頻形勢有向西傳播趨勢，此時135～160°E附近向北低頻越赤道氣流逐漸加強。在強向北低頻越赤道氣流影響下，低頻氣旋發展并向北移動，中心位于(140°E，20°N)附近。低頻氣旋位置北移，預示著強輻合區位置偏北，季風槽易發生北折，有利于臺風在此區域轉向北移動。滯后6、9 d時，135～160°E附近向北低頻越赤道氣流分量減弱，逐漸轉為向南分量，低頻氣旋已移至日本東南部。此時，臺風移動路徑主要受低頻氣旋正渦度帶走向影響，低頻氣旋正渦度帶呈東北西南走向，主體位于日本東南部，此形勢有利于臺風移向日本以東。

4.7 140°E以東型臺風低頻環流演變

對于140°E以東型臺風(圖10)，135～155°E附近低頻越赤道氣流影響最為顯著。超前9 d時，160～165°E附近為向北低頻越赤道氣流，在(160°E，15°N)附近形成一個弱低頻氣旋。超前6 d，低頻形勢向西傳播，向北低頻越赤道氣流逐漸向西移動，此時向北分量移至160°E附近。隨著低頻越赤道氣流的移動，低頻氣旋中心移至(155°E，15°N)附近。超前3 d時，向北低頻越赤道氣流移至140～155°E附近，低頻氣旋中心位于(150°E，15°N)附近。在臺風生成時刻，低頻形勢與超前6 d時基本相反，140～150°E附近低頻越赤道氣流加強，低頻氣旋中心位于(145°E，15°N)附近。低頻氣旋始終伴隨著低頻越赤道氣流的變化而發展，對臺風的生成產生影響。滯后3 d時，140～150°E附近低頻越赤道氣流繼續加強，在強的低頻越赤道氣流控制下，低頻氣旋向北移動，此時低頻氣旋中心位于(142°E，20°N)附近。低頻氣旋位置北移，有利于輻合帶的北移，易于使臺風在移動過程中轉向北移動。滯后6 d、9 d時，向北低頻越赤道氣流逐漸減弱，并移至130～140°E附近，對北側的低頻氣旋影響減弱。此時，低頻氣旋轉向東北方向移動。在這種低頻形勢下，從生成到消亡的整個階段，臺風始終活動在140°E以東海域。

綜上所述，低頻越赤道氣流的不同傳播形式對西北太平洋臺風路徑產生明顯的影響。然而，低頻越赤道氣流更多的是影響低頻氣旋的發展，通過調節低頻氣旋的位置與強度，影響強風場輻合帶、季風槽的狀態，間接地影響臺風移動路徑。熱帶低頻氣旋的發生發展有利于輻合帶、季風槽的加強和臺風的生成，臺風的生成位置能夠顯著影響臺風的移動路徑。另外，輻合帶、季風槽、低頻氣旋正渦度帶走向還進一步影響著臺風未來的移動方向。因此，低頻越赤道氣流正是通過影響低頻氣旋，對臺風移動路徑產生調制作用。

圖8 轉向登陸日本型臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.8 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for typhoons recurving and landing in Japan from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

圖9 轉向日本以東型臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.9 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for typhoons recurving to the east of Japan from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low-frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

圖10 140°E以東型路徑臺風925 hPa低頻流場超前滯后合成(等值線為合成經向風零值線;深陰影為低頻渦度大于0.000 001 s－1區域;淺陰影為低頻渦度小于－0.000 001 s－1區域;超前t為負，滯后t為正)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9Fig.10 The evolution of composites of 10—20-day bandpass-filtered 925 hPa wind for typhoons of east of 140°E from the 9th day before to the 9th day after the typhoons formed(The contour is the composites of meridional wind;The regions whose low-frequency vorticity equals or is larger than 0.000 001 s－1are darkly shaded;The regions whose low-frequency vorticity equals or is smaller than－0.000 001 s－1are lightly shaded;The negative value indicates lead time and the positive value indicates the lag time)a.t=－9;b.t=－6;c.t=－3;d.t=0;e.t=3;f.t=6;g.t=9

5 結論

本文通過分析越赤道氣流的低頻環流及其演變過程，研究了越赤道氣流準雙周振蕩對西北太平洋臺風路徑的影響。結果表明，越赤道氣流準雙周振蕩對西北太平洋臺風移動路徑具有較好的調制作用和指示意義。

1)低頻經向風在空間分布上表現為自東向西傳播特征，在時間分布上存在10～20 d的振蕩周期，越赤道氣流及其相聯系的經向風存在明顯的準雙周振蕩特征。

2)臺風生成時刻，925 hPa低頻越赤道氣流及經向風的分布、強度特征對臺風生成產生顯著影響。低頻越赤道氣流通過影響低頻氣旋，為西北太平洋臺風的生成提供有利的低頻環流條件，繼而通過調節風場強輻合帶、季風槽的位置與強度影響臺風移動路徑。

3)低頻越赤道氣流的時空變化特征對西北太平洋臺風移動路徑產生影響。低頻越赤道氣流通過對低頻氣旋的作用影響臺風的生成，繼而通過調節輻合帶、季風槽的位置、強度，間接地影響臺風移動路徑。表現為強向北低頻越赤道氣流分量有利于北側低頻氣旋的加強和向北傳播，繼而使得強輻合帶、季風槽位置偏北，臺風易于在此區域生成及沿著強輻合帶位置移動，而弱向北低頻分量或向南低頻分量則不利于臺風轉向移動。

本文在進行低頻越赤道氣流與臺風路徑關系的研究時，主要就低頻越赤道氣流及其低頻經向風對臺風路徑的影響作了初步的定性分析。為更好地研究越赤道氣流對臺風路徑的調制作用，定量描述越赤道氣流低頻振蕩對臺風路徑的影響還有待進一步研究。

致謝:本文得到了南京信息過程大學大氣科學學院李雙君同學的幫助，深表感謝!

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