ENSO對西北太平洋臺風活動的影響

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

關鍵詞：ENSO；臺風；頻數；路徑

1 概述

臺風是一種強大的熱帶氣旋，在每年的夏和秋兩季，我國沿海地區大都會或多或少地遭受到臺風的侵襲。西北太平洋臺風的活動早已引起很多的氣象工作者的關注，而且已經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相對偏少，而在La Nina年西北太平洋生成的熱帶氣旋數相對偏多。文章主要從ENSO事件對西北太平洋臺風活動的影響進行分析，以期可為臺風的短期氣候預測提供有益的信息。

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區海溫資料進行分析，探討ENSO事件的概念以及產生機理，然后對50年的臺風統計資料、1965-2011年的美國聯合颶風警報中心的臺風最佳路徑數據資料以及NCEP-NCAR的再分析風場資料，將ENSO事件與臺風頻數、登陸路徑、臺風的風場進行綜合性初步分析，探討出一些規律性的結論，從而可以更好的了解登陸臺風、對臺風的預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（Sea Surface Temperature Indices簡稱SST）來表示ENSO事件的特征值。預報和觀測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區的海溫距平有關。文章主要采用Nino3.4區（5 °S-5°N， 170 °W-120°W）7-9月份月平均海表溫度與相應月份多年海表溫度平均值的差值，也就是Nino3.4區指數來判定ENSO事件以及ENSO事件的強度，當Nino3.4區指數大于0.8°C即為厄爾尼諾事件，反之，當Nino3.4區指數小于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對登陸臺風統計特征值

4.1 ENSO對西北太平洋臺風頻數的影響

根據1965年至2011年的熱帶氣旋資料，統計出近50年間在不同特征年份里西北太平洋生成臺風的平均數與登陸中國的臺風平均數的關系見表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數與登陸中國臺風數的關系

4.2 ENSO對登陸我國東南沿海臺風強度的影響

眾多研究表明，隨著熱帶海水表面溫度的增加，在全球范圍內不同海域內產生的臺風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的強度。

4.3 ENSO對臺風盛行路徑的影響

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

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

從圖3中可以看出，西北太平洋臺風活動的主要地區在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路徑多為轉向路徑而且均存在臺風活動頻數最為密集的兩個區域，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活動比較活躍的地區。厄爾尼諾年西太平洋臺風活動范圍在170°E以西，7°N以北，而冷年西太平洋臺風活動范圍在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路徑頻數差的空間分布圖。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路徑偏北、多轉向路徑，拉尼娜年生成的臺風容易從臺風源地北上。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數偏多，臺風多西移路徑、西北路徑。20°N以南的區域是大范圍的正值區，那么厄爾尼諾年登陸臺風路徑相對偏南。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，登陸菲律賓的臺風偏多、登陸臺風位置偏南，拉尼娜年登陸菲律賓的臺風偏少、登陸臺風路徑偏北。

臺風是一個半徑大約為幾百公里的渦旋，相對大尺度的（可達數千公里）環境氣流，臺風可以被當作一個點渦來看。目前對臺風路徑的預報主要從大尺度的環境引導氣流隨時間的發展變化來看。在研究影響臺風路徑的風場時，仍然研究7-9月份的風場資料。

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

5 大氣環流的定性分析

下面來討論下赤道太平洋地區的大氣環流情況，然后對上述結論大致做一個合理的分析。由于ENSO發生的地理位置的原因，ENSO事件會影響低緯度大氣環流。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，破壞緯向環流，受海洋熱力作用影響的東西向的垂直的Walker環流就會減弱，Hadley環流加強，西太平洋是Hadley環流的下沉氣流，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。因為臺風受副高外圍操縱氣流影響，臺風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，臺風路徑也容易在海上轉向。

6 結束語

文章利用利用1965-2011年的美國聯合預警中心（JTWC）的臺風最佳路徑資料、NCEP-NCAR的再分析風場資料，從西北太平洋臺風頻數、強度、路徑方面初步分析了ENSO事件對西北太平洋臺風活動的影響，得到以下結論：（1）在厄爾尼諾年西北太平洋生成的熱帶氣旋數相對偏少，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偏少。（3）厄爾尼諾年和拉尼娜年臺風路徑均以轉向路徑為主，相比之下，厄爾尼諾年西移臺風數較多、臺風路徑偏南；拉尼娜年轉向路徑較多、臺風路徑偏北。（4）臺風路徑受大尺度環境引導氣流的操縱，臺風的移動速度的變化主要受大尺度環境引導氣流變化的影響。（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].解放軍理工大學學報（自然科學版）.

[2]李崇銀.厄爾尼諾影響西太平洋臺風活動的研究[J].氣象學報，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活動[J].熱帶氣象學報，1999， 15（1）：17-25.

[4]周學鳴，魏應值，吳陳鋒.夏季西太平洋臺風頻數異常與ENSO事件的關系及大氣環流異常特征[J].熱帶氣象學報，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活動關系的探討[J].應用氣象學報，1998，9（增刊）：109-118.