











摘要 2024年秋季(9—11月)北半球極渦呈偶極型分布,中高緯度地區環流大致呈5波型分布,歐亞大陸西風帶環流較為平直,槽脊較常年偏弱,影響我國的冷空氣勢力不強。我國近海出現14次8級以上大風過程,其中僅受臺風影響的大風過程為4次,臺風與冷空氣共同影響的大風過程為7次,冷空氣與入海氣旋共同影響的大風過程為2次,僅受冷空氣影響的大風過程為1次,冷空氣活動偏弱。西北太平洋和南海共生成15個臺風,較多年(1949—2022年)均值偏多3.6個。全球其他海域共生成熱帶氣旋22個,同歷史平均個數對比來看,北大西洋偏多5.3個,東北太平洋偏少2.0個,北印度洋偏多0.4個,南半球偏少0.5個。我國近海出現18次2.0 m以上大浪過程,大浪日數占秋季總日數約84%。我國近海海面溫度較常年平均偏高,其中9月黃海、東海北部出現最大距平,較常年平均偏高4.0 ℃,10月渤海北部出現最小距平,較常年平均偏低0.5~2.0 ℃。
關鍵詞 大氣環流;大風;浪高;海面溫度;熱帶氣旋
中圖分類號: P732.2文獻標志碼: A文章編號: 20963599(2025)01010411
DOI:10.19513/j.cnki.hyqxxb.20250102002
Abstract In the Northern Hemisphere, the main atmospheric circulation in the autumn (from September to November) of 2024 is characterized by a dipole type of polar vortex and 5wave circulation in the middle and high latitudes. In Eurasia, the circulation pattern of the westerly wind belt is flat without significant ridges and troughs. The troughs and ridges system are weaker than the historical average, and the cold air activities affecting China are not strong. There are 14 gale events above Beaufort wind force scale 8 over offshore areas of China, including 4 produced merely by tropical cyclones, 7 jointly by cold air and tropical cyclones, two jointly by cold air and extratropical cyclones and one merely by cold air. The influence of cold air is weak. A total of 15 typhoons are generated in western North Pacific and the South China Sea, 3.6 more than the multiyear (from 1949 to 2022) average. In addition, 22 tropical cyclones are named in the world’s other oceans, and in comparison with the historical average, there are 5.3 more in the North Atlantic, 2.0 fewer in the Northeast Pacific, 0.4 more in the North Indian Ocean and 0.5 fewer in the Southern Hemisphere. There are 18 rough sea wave events with wave height higher than 2.0 m over offshore areas of China, and the number of rough sea wave days accounts for about 84% of the total number of days in this autumn. The sea surface temperature (SST) over offshore areas of China is higher than the historical average, the maximum SST anomaly occurs in the Yellow Sea and the north of the East China Sea in September, 4.0 ℃ higher than the historical average, and the minimum SST anomaly occurs in the north of Bohai Sea in October, 0.5-2.0 ℃ lower than the historical average.
Keywords atmospheric circulation; gale; wave height; sea surface temperature; tropical cyclone
引言
文中主要依據2024年秋季(9—11月,下同)北半球的大氣環流特征及逐月演變,分析我國近海天氣變化,總結我國近海發生的主要災害性天氣及其影響。秋季,我國近海海域的主要災害性天氣為由冷空氣、入海氣旋或熱帶氣旋(以下簡稱為“臺風”)造成的海上大風及風暴潮。除此之外,文中還依據天氣系統的變化,分析我國近海海面溫度的演變特征,并統計西北太平洋和南海以及全球其他海域熱帶氣旋的基本情況。
所使用的數據資料主要包括常規氣象站觀測資料(含海上浮標和海島觀測等)、美國國家環境預報中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析資料[1]、歐洲中期天氣預報中心(European Centre for MediumRange Weather Forecasts,ECMWF)ERA5數據[2]、美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)最優插值海面溫度(Optimum Interpolation Sea Surface Temperature,OISST)數據(空間分辨率為0.25°×0.25°)[3]、中央氣象臺實時熱帶氣旋定位定強數據等。文中海上大風統計方法為我國近海至少2個海區(每個海區至少2個站點)持續6 h及以上出現8級以上大風,大浪過程統計方法為我國近海至少1個海區持續6 h及以上出現2.0 m以上大浪[4-8]。熱帶氣旋等級按照標準GB/T 19201—2006[9]和GB/T 32935—2016[10]執行。文中除標注時間外,其他均為北京時。
1環流特征與演變
1.1環流特征
由2024年秋季500 hPa平均位勢高度場(圖1a)及距平場(圖1b)可以看出,北半球極渦呈偶極型分布。兩個主要低值中心分別位于東、西半球。東半球極渦中心位于泰梅爾半島,中心位勢高度為524 dagpm,高度場上以負距平控制區為主,較常年氣候值偏低1 dagpm左右,高緯槽區偏強;西半球中心位于加拿大帕里群島,中心位勢高度為528 dagpm,強度較常年略高3 dagpm,西半球極渦偏弱。北半球中高緯度地區環流基本呈5波型分布。歐亞大陸環流較為平直,為“兩槽一脊”的環流型,西風帶槽脊較弱。西側的槽區位于烏拉爾山以東,并向西南延伸到里海,對我國近海天氣有重要影響的東亞大槽由東西伯利亞向西南延伸到黃海北部,弱脊區位于蒙古高原。位勢高度距平場顯示,槽區在中緯度伴有弱正距平,而高壓脊區伴有弱負距平,槽脊較常年偏弱,環流較常年平直,因而影響我國的冷空氣勢力整體較弱。
1.2環流演變對我國近海天氣的影響
9月,歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環流呈“兩槽一脊”型(圖2a),西部槽區位于西西伯利亞平原,槽區底部向西南延伸到里海,東亞大槽位于鄂霍次克海,亞洲大陸中緯度地區受高壓脊控制。由距平上看,西部大槽與常年相當,東亞大槽在高緯地區較常年偏強,在中緯地區較常年偏弱,高壓脊區位于正距平區。我國北方的大部分地區處于偏西氣流控制中,北部海區處于正距平中心,冷空氣路徑偏北,影響我國近海的冷空氣活動較常年偏弱。南海北部、北部灣有負距平,為臺風活動所致。由海平面氣壓場及其距平場(圖2b)可以看到,冷高壓中心位于里海以北地區,中心氣壓值為1 026 hPa左右,高壓中心對應正距平區域,說明冷高壓強度較歷史同期偏強。我國近海海域受負距平(-4~-2 hPa)控制,期間有“摩羯”“麗琵”“貝碧嘉”等8個臺風先后生成并影響我國近海海域,臺風生成數比常年偏多2.9個。
2我國近海天氣分析
2.1大風過程
2.1.1概況
2024年秋季,我國近海出現14次大風過程,其中僅受臺風影響的大風過程為4次,受臺風與冷空氣共同影響的大風過程為7次,受冷空氣與入海氣旋共同影響的大風過程為2次,僅受冷空氣影響的大風過程為1次(表1),說明臺風異?;钴S,冷空氣較2023年同期[8]偏弱。
由月際變化來看,9月共有5次近海大風過程,其中3次僅受臺風影響,2次為臺風與冷空氣共同影響。
10月僅有3次大風過程,均有冷空氣參與,其中2次為與臺風共同影響,其余1次為與入海氣旋共同影響。
11月臺風仍活動較多,6次大風過程中有4次與臺風活動相關(其中3次為臺風與冷空氣共同影響,1次為僅受臺風影響),其余1次為冷空氣與入海氣旋共同影響,1次為冷空氣影響。
2.1.29月3—8日臺風“摩羯”大風過程分析
2411號臺風“摩羯”于9月3—8日為我國南部海域帶來一次明顯的大風天氣過程,造成臺灣海峽、南海大部、巴士海峽、瓊州海峽、北部灣出現7~8級大風,其中南海北部和中東部、北部灣、瓊州海峽出現9~12級大風,“摩羯”中心經過的附近海域出現13~17級、陣風17級以上大風(圖5)。
3海洋概況
3.1有效波高
利用ERA5數據和我國近海的浮標觀測資料,對我國近海有效波高(以下簡記為“浪高”)在2.0 m以上的海浪過程進行分析。2024年秋季,我國近海有18次大浪過程(表4),出現2.0 m以上大浪的日數共76 d,約占秋季總日數的84%。9月,我國近海大于2.0 m浪高的過程有9次(含9月28日—10月4日的大浪過程),總日數為23 d;10月,大于2.0 m浪高的過程有5次(含10月28日—11月2日的大浪過程),總日數為23 d;11月,大于2.0 m浪高的過程有4次,日數為30 d??傮w來看,9月和10月大浪日數持平,11月每天都出現2.0 m以上大浪。
大浪過程中有10次與臺風有關,其中3次最大浪高超過8.0 m,分別受9月臺風“摩羯” 和“山陀兒”、10月臺風“康妮”影響而產生。9月初旬,受臺風“摩羯”影響,南海西北部出現8.0 m浪高,9月末旬,受臺風“山陀兒”與冷空氣共同影響,我國南海西北部出現9.0 m浪高,10月末旬,受臺風“康妮”與冷空氣共同影響,巴士海峽與臺灣以東洋面最大浪高超過12.0 m,為2024年秋季最強的一次大浪過程,其余的大浪過程為受冷空氣和入海氣旋影響,絕大多數大浪過程最大浪高在3.0 m以上,其中有2次過程最大浪高大于5.0 m。
由秋季有效波高月平均分布(圖12)可見,9月,我國近海大部海域月平均浪高均偏低,浪高為0.8~1.6 m,其中南海東北部、巴士海峽浪高達1.6 m。該區域主要與超強臺風“摩羯”和“山陀兒”的影響有關?!澳︳伞痹谀虾1辈亢S驎r強度為超強臺風級;“山陀兒”在巴士海峽海域時強度為超強臺風級,隨后向北移動,強度逐漸減弱,有效波高隨之降低。10月,我國東海南部—南海中部的月平均浪高較9月明顯增大,東海南部、臺灣海峽、巴士海峽、南海北部及中部海域浪高超過2.0 m,受臺風“山陀兒”和“康妮”路徑的影響,臺灣海峽出現10月平均浪高最大值,為2.6 m。11月,由于臺風依舊活動頻繁,我國近海波高2.0 m以上的范圍擴展至南海西南部,其中最大值區域在南海東北部,浪高達3.0 m。
3.2海面溫度
由秋季逐月平均海面溫度(圖13)可以看出,我國近海海域海面溫度在秋季整體呈下降趨勢,但逐月變化較顯著,其中北部灣海域海面溫度變化最為明顯。分海域來看,渤海、渤海海峽9月海面溫度為23~25 ℃,10月下降至18~20 ℃,11月為14~16 ℃。黃海與渤?;绢愃?,9月為26~28 ℃,10月為20~24 ℃,11月為16~20 ℃。東海海面溫度不僅表現為逐月下降特征,還呈現出較明顯的海面溫度梯度變化。我國南部海域海面溫度的變化程度相對較小,9月南部海域海面溫度為29~30 ℃,10月海面溫度梯度有所增加,南部海域海面溫度為28~29 ℃,11月南部海域海面溫度梯度進一步加大,海面溫度維持在25~28 ℃,25 ℃等溫線南壓至廣西、廣東沿海至臺灣海峽南部一帶。
4小結
2024年秋季,北半球極渦呈偶極型,中高緯度地區環流基本呈5波型。歐亞大陸西風帶環流較為平直,呈現“兩槽一脊”環流型,西風帶槽脊較弱,500 hPa位勢高度距平場中槽脊較常年偏弱,環流較常年平直,影響我國的冷空氣勢力偏弱。副熱帶高壓較常年平均偏強,以影響南部海域為主,臺風活動頻繁。
(1)我國近海出現14次8級以上大風過程,其中僅受臺風影響的大風過程為4次,受臺風與冷空氣共同影響的大風過程為7次,受冷空氣與入海氣旋共同影響的大風過程為2次,僅受冷空氣影響的大風過程為1次。
(2)西北太平洋和南海共生成15個臺風,其中9月有8個、10月有3個、11月有4個,較常年偏多3.6個。6個臺風登陸我國。全球其他海域共生成熱帶氣旋22個,分別為北大西洋13個、東北太平洋4個、北印度洋3個和南太平洋2個。同歷史平均個數對比來看,北大西洋偏多5.3個,東北太平洋偏少2.0個,北印度洋偏多0.4個,南半球偏少0.5個。
(3)我國近海浪高2.0 m以上的海浪過程有18次。大浪過程中有10次與臺風影響有關,3次最大浪高超過8.0 m,其余大浪過程為冷空氣或入海氣旋影響,其中有2次過程最大浪高大于5.0 m。出現2.0 m以上大浪過程的日數為76 d,約占秋季總日數的84%。
(4)我國近海海面溫度較常年平均偏高,其中9月黃海、東海北部出現最大距平,較常年平均偏高4.0 ℃,10月渤海北部出現最小距平,較常年平均偏低0.5~2.0 ℃。
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