賈子冰，武亮，王同美，溫之平

（1.中山大學(xué)季風(fēng)與環(huán)境研究中心/大氣科學(xué)系，廣東廣州510275；2.中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所季風(fēng)系統(tǒng)研究中心，北京100190；3.廣東省氣象科技服務(wù)中心，廣東廣州510080）

華南秋季降水異常年的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)差異及其與海溫的關(guān)系

賈子冰1，3，武亮2，1*，王同美1，溫之平1

（1.中山大學(xué)季風(fēng)與環(huán)境研究中心/大氣科學(xué)系，廣東廣州510275；2.中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所季風(fēng)系統(tǒng)研究中心，北京100190；3.廣東省氣象科技服務(wù)中心，廣東廣州510080）

本文通過(guò)對(duì)1965—2005年華南地區(qū)降水和臺(tái)風(fēng)的觀測(cè)資料分析，初步探討了華南秋季降水與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的關(guān)系，結(jié)果表明秋季華南臺(tái)風(fēng)活動(dòng)偏少是造成秋季降水減少的重要原因之一。進(jìn)一步研究表明，秋季海溫對(duì)于影響華南秋季的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)（強(qiáng)度和路徑）具有重要作用，從而對(duì)華南秋季降水產(chǎn)生影響：當(dāng)赤道中東太平洋海表增（降）溫，影響華南臺(tái)風(fēng)活動(dòng)減少（增多）以致秋季少（多）雨。這種影響很可能是通過(guò)華南中低層緯向風(fēng)的異常來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即當(dāng)赤道中東太平洋海溫降低（增加）時(shí)，華南中低層風(fēng)場(chǎng)偏東風(fēng)異常增大（減小），從而容易（不易）引導(dǎo)臺(tái)風(fēng)西行影響華南而使華南降水增多（減少）。

華南秋季降水；臺(tái)風(fēng)；海表溫度；中低層緯向風(fēng)

賈子冰，武亮，王同美，等.華南秋季降水異常年的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)差異及其與海溫的關(guān)系［J］.海洋學(xué)報(bào)，2015，37（1）：53—62，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.01.006.

Jia Zibing，Wu Liang，Wang Tongmei，et al.Relationship between autumn rainfall anomal iesin South China and typhoons activity，and the anomalous sea surface temperature characteristics［J］.HaiyangXuebao，2015，37（1）：53—62，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.01.006

1　引言

華南秋季是個(gè)過(guò)渡的季節(jié)，不僅是夏季向冬季的過(guò)渡，也是雨季（4—9月）向干季（10—3月）過(guò)渡［1］的時(shí)期。秋旱是華南最常見(jiàn)的季節(jié)性旱災(zāi)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，廣東乃至華南地區(qū)在秋冬春季降水減少，常遭受干旱影響。

同時(shí)，華南地處我國(guó)東南沿海，瀕臨西北太平洋和南海，是我國(guó)受臺(tái)風(fēng)影響最多的地區(qū)［2］，臺(tái)風(fēng)造成的降水是該地區(qū)降水的重要組成部分［3—4］。臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的降水多寡對(duì)華南總降水具有至關(guān)重要的作用。加之華南秋季本來(lái)就是一個(gè)少雨的季節(jié)，由于臺(tái)風(fēng)活動(dòng)造成的華南干季降水異常偏少導(dǎo)致的干旱危害不容低估。對(duì)過(guò)去幾十年間中國(guó)臺(tái)風(fēng)降水的研究表明，我國(guó)受臺(tái)風(fēng)影響的絕大部分地區(qū)臺(tái)風(fēng)降水呈減少的長(zhǎng)期趨勢(shì)［4—5］，而華南下降趨勢(shì)比全國(guó)下降趨勢(shì)更顯著［6］。因此，研究華南秋季降水異常年的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)差異及其影響因子對(duì)于解釋華南秋季降水減少的機(jī)理具有重要意義。

以往對(duì)華南臺(tái)風(fēng)引起降水的研究多側(cè)重于某些個(gè)例的天氣學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面，降水分布?xì)夂蚍治龇矫孑^少［7］。程正泉等［5］對(duì)登陸我國(guó)臺(tái)風(fēng)降水時(shí)空變化特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，揭示出臺(tái)風(fēng)降水與臺(tái)風(fēng)登陸活動(dòng)相一致。李永康等［8］分析了我國(guó)登陸臺(tái)風(fēng)所產(chǎn)生暴雨累積頻數(shù)的分布，初步得到臺(tái)風(fēng)造成我國(guó)陸地上降水的概況。林愛(ài)蘭等［7］利用臺(tái)風(fēng)年過(guò)程降水分布圖，對(duì)登陸華南的臺(tái)風(fēng)過(guò)程降水分型，并分析了降水型與登陸華南臺(tái)風(fēng)活動(dòng)特征的關(guān)系。毛夏等［9］分析了華南臺(tái)風(fēng)特大暴雨的時(shí)空分布規(guī)律與相對(duì)落區(qū)?，F(xiàn)有的氣候分析多集中于登陸臺(tái)風(fēng)降水時(shí)空分布特征的分析。對(duì)于華南秋季降水異常與臺(tái)風(fēng)（登陸及未登陸）活動(dòng)的聯(lián)系及造成這種現(xiàn)象的氣候背景研究較少。華南秋季降水異常年，登陸華南的臺(tái)風(fēng)頻數(shù)和強(qiáng)度的異常特征，及造成這種臺(tái)風(fēng)活動(dòng)異常的氣候背景如何？

為此，本文從秋季入手，分析華南168個(gè)測(cè)站1965—2005年共41年9—11月降水資料，研究秋季降水及其異常的時(shí)空分布特征，并從臺(tái)風(fēng)及其與海溫的關(guān)系角度探討其異常的機(jī)理，采用了相關(guān)分析、合成分析和SVD等多種統(tǒng)計(jì)診斷方法。

2　資料來(lái)源

本文分析的時(shí)段為1965—2005年，使用的臺(tái)風(fēng)資料為美國(guó)聯(lián)合臺(tái)風(fēng)預(yù)警中心（JTWC）最佳路徑臺(tái)風(fēng)資料（1945—2003年）與上海臺(tái)風(fēng)研究所1965—2005年臺(tái)風(fēng)年鑒資料；降水資料為廣東、廣西省氣象局氣候中心提供的1965—2005年共41年廣東、廣西168站（圖1）月平均降水資料；海表溫度資料為美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局（NOAA）提供的月平均海表溫度資料，空間分辨率2.0°×2.0°；其他物理量資料為美國(guó)大氣研究中心/環(huán)境監(jiān)測(cè)中心（NCEP/NCAR-1）全球大氣月平均再分析資料，空間分辨率為2.5°×2.5°。

圖1　華南168個(gè)站點(diǎn)（圖中三角形點(diǎn)）分布Fig.1 The distributions of the dataset from the 168 stations as discussed in the text.The“△”denotes the location of the station

3　華南秋季降水年際變化特征

華南秋季降水占全年總降水的15.4%，地域分布上南多北少，9月降水最多（占整個(gè)秋季降水的52%）對(duì)整個(gè)秋季降水分布影響最大，10月華南中部和東部降水較少，11月華南降水呈北多南少，10、11月南北雨量相差不大。華南降水的不同的分布形態(tài)反映了影響各月降水的主要系統(tǒng)差別。華南秋季降水具有非常明顯的年際變化特征（見(jiàn)圖2a）。對(duì)逐年的華南秋季進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為閾值。定義標(biāo)準(zhǔn)差不小于1為華南秋季降水多年，標(biāo)準(zhǔn)差不大于-1為華南降水少年，則華南秋季降水偏多年共有6年，分別是：1965、1970、1972、1981、1982、2002年，降水偏少年有8年，分別是：1966、1968、1971、1989、1991、1992、2004、2005年。相類似，我們可以定義華南秋季各月降水異常年份，見(jiàn)表1。

表1　1965—2005年秋季各月降水異常年份Tab.1 Strong autumn rainfall and weak autumn rainfall for the period 1965—2005

4　華南秋季及秋季各月降水異常年臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的基本特征

4.1華南秋季以及秋季各月降水異常年登陸臺(tái)風(fēng)活動(dòng)

對(duì)1965-2005年秋季影響華南的登陸臺(tái)風(fēng)活動(dòng)統(tǒng)計(jì)表明，秋季平均降水與登陸華南臺(tái)風(fēng)的個(gè)數(shù)之間的相關(guān)可達(dá)0.48，超過(guò)95%的顯著性檢驗(yàn)。由降水異常年份的登陸臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)（見(jiàn)表2），降水偏多年份，幾乎均都有臺(tái)風(fēng)登陸，且多在9月（除1972年在11月）；而降水偏少年則多無(wú)登陸臺(tái)風(fēng)影響，僅1968年（10月）和1991年（9、10月）有臺(tái)風(fēng)登陸華南。

圖2　1965—2005年華南秋季及秋季各月降水量年際變化標(biāo)準(zhǔn)化序列（柱狀）。曲線為其9點(diǎn)滑動(dòng)平滑，a.秋季（9—11月），b.9月，c.10月，d.11月Fig.2 Time series of normal ized South China area rainfall（bar）average in（a）the autumn（3-month period from September to November），（b）September，（c）October，（d）November during the period 1965—2005.Thel inesin the time series representthe 5 a running mean rainfall

逐月的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，9月份月平均降水與登陸臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)的相關(guān)最高，達(dá)0.57，超過(guò)95%的顯著性檢驗(yàn)。降水異常年份中（見(jiàn)表3），8個(gè)降水偏多年份均受1～3個(gè)臺(tái)風(fēng)影響，其中降水最多的1985年有2個(gè)臺(tái)風(fēng)影響，次多的1993年為3個(gè)。而降水偏少年份除1991年外基本上沒(méi)有受到臺(tái)風(fēng)登陸影響。進(jìn)一步說(shuō)明9月的降水狀況，在很大程度上取決于登陸臺(tái)風(fēng)的影響。

10月份，8個(gè)降水偏多年中，僅有3個(gè)年份有臺(tái)風(fēng)影響，其降水距平序列與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻數(shù)的相關(guān)僅為0.22，不超過(guò)95%顯著性檢驗(yàn)。而在11月份，在統(tǒng)計(jì)的41年中，僅有3年各有一個(gè)臺(tái)風(fēng)在該月登陸華南，分別為1967年（降水標(biāo)準(zhǔn)化值為-0.81，下同），1972年（1.17），1993年（0.94）。

表2　華南秋季降水異常與登陸臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)Tab.2 Standardized anomalies of South China area rainfall and the number of tropical cyclones（TCs）in the autumn

表3　華南9月降水異常與登陸臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)Tab.3 Standardized anomalies of South China area rainfall and the number of tropical cyclones（TCs）in the September

由此可見(jiàn)，登陸華南臺(tái)風(fēng)對(duì)華南秋季降水的影響主要集中在9月。而9月的降水占華南秋季總降水的52%，故登陸臺(tái)風(fēng)主要通過(guò)影響9月的降水來(lái)影響華南秋季降水。因此，秋季特別是9月登陸華南的臺(tái)風(fēng)偏少是造成華南秋季降水減少的原因之一。

4.2華南秋季降水異常年臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)（TIF）的差異

已有研究表明［1］，侵入廣東的臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度也會(huì)影響廣東降水量的大小。為了進(jìn)一步研究華南秋季降水與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的關(guān)系，選取一個(gè)能綜合表征臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和路徑的指數(shù)——TIF指數(shù)［10—11］，該指數(shù)定義如下：

式中，L為權(quán)重系數(shù)：

否則，L（x-xi，y-yi，t-ti）=0。

這里取參數(shù)：λ1=16/π，λ2=36/π，定義中（xi，yi）代表在ti時(shí)刻觀測(cè)到西北太平洋臺(tái)風(fēng)第i個(gè)記錄中心位置的經(jīng)緯度，Vmax表示臺(tái)風(fēng)中心最大風(fēng)速。

該指數(shù)能夠很好的表征臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的時(shí)空變化特征，TIF指數(shù)的值越大，則表明在該區(qū)域的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)越活躍［10—11］。

圖3給出了華南秋季降水異常年的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)（TIF指數(shù)）差異。由圖可見(jiàn)，在降水偏多年，南海以及華南南部沿岸TIF指數(shù)偏大，而菲律賓以東、臺(tái)灣海峽以及華東沿岸一帶TIF指數(shù)偏小。即華南秋季降水異常偏多年時(shí)，影響南海和華南南部沿海的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)增強(qiáng)，而菲律賓以東、臺(tái)灣海峽以及華東沿岸一帶臺(tái)風(fēng)活動(dòng)減弱。這表明華南秋季降水異常不僅與登陸華南的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)有關(guān)，而且與途經(jīng)南海和華南周邊的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)關(guān)系密切。

圖3　華南秋季降水偏多年與偏少年TIF指數(shù)的差異Fig.3 Difference between anomal ies in Strong autumn rainfall and weak autumn rainfall years of the TIF

5　華南秋季臺(tái)風(fēng)活動(dòng)異常與海溫的關(guān)系

綜上所述，華南秋季降水與南海及西北太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)關(guān)系密切。而自從Gray［12］把海溫作為影響臺(tái)風(fēng)生成最重要的氣候因素之一以來(lái)，大量的研究表明［12—19］，海溫對(duì)于臺(tái)風(fēng)的生成和發(fā)展具有極其重要的意義。本節(jié)主要從海溫與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)（TIF指數(shù)）及對(duì)流層中、低層緯向風(fēng)場(chǎng)的耦合關(guān)系的角度，研究了影響秋季臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的關(guān)鍵海溫背景，及對(duì)流層中、低層緯向風(fēng)場(chǎng)在其中可能所起的作用。

5.1秋季臺(tái)風(fēng)活動(dòng)（TIF指數(shù)）與海溫的SVD分析

考慮海溫場(chǎng)和臺(tái)風(fēng)生成、活動(dòng)關(guān)系密切［12—19］，對(duì)秋季TIF指數(shù)（左場(chǎng)）和海溫場(chǎng)（右場(chǎng)）進(jìn)行SVD分析。如圖4可見(jiàn)，海溫距平場(chǎng)的第一模態(tài)（圖4b）主要表現(xiàn)為赤道中東太平洋與西太平洋海溫異常的反向分布，即當(dāng)赤道中、東太平洋海溫異常偏冷、西太平洋海溫偏暖，對(duì)應(yīng)TIF指數(shù)在南海和華南沿岸的異常偏強(qiáng)，而在日本島以南、菲律賓以東的廣大西太平洋地區(qū)偏低。即南海地區(qū)臺(tái)風(fēng)的累計(jì)強(qiáng)度偏強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)路徑偏于向華南地區(qū)移動(dòng)或者登陸，并導(dǎo)致因臺(tái)風(fēng)引起的降水偏多。從圖4c看，TIF距平場(chǎng)的時(shí)間系數(shù)在20世紀(jì)80年代末前后存在明顯的差異，此之前正值居多，之后負(fù)值居多，呈現(xiàn)一種年代際變化的趨勢(shì)。比較TIF第一模態(tài)時(shí)間系數(shù)與華南秋季雨量序列，發(fā)現(xiàn)兩者相關(guān)達(dá)到0.34，通過(guò)95%的顯著性檢驗(yàn)，表示TIF距平的這一模態(tài)與華南秋季降水有較好的正相關(guān)。

圖4　秋季TIF指數(shù)和同期海溫場(chǎng)SVD分析第一模態(tài)的空間分布及其時(shí)間系數(shù)，a.TIF指數(shù)場(chǎng)的空間分布，b.海溫場(chǎng)的空間分布，c.時(shí)間系數(shù)，實(shí)線為TIF時(shí)間系數(shù)，虛線為海溫時(shí)間系數(shù)Fig.4 （a）The first SVDpattern（S1）of TIFfor 41 a（1965-2005）autumns（September-November），（b）same as Fig.4a but for SSTin the same season and（c）the associated time series of the S1（TIF）（sol id）and S1（SST）（dashed）

圖5表示秋季TIF指數(shù)距平場(chǎng)（見(jiàn)圖5a）與海溫距平場(chǎng)（見(jiàn)圖5b）第一模態(tài)同性相關(guān)系數(shù)的分布，也可以清楚地看到：左場(chǎng)第一模態(tài)展開(kāi)系數(shù)序列與秋季TIF指數(shù)距平場(chǎng)的高相關(guān)區(qū)在南海北部和華南地區(qū)（陰影區(qū)為超過(guò)90%信度檢驗(yàn)），太平洋大部表現(xiàn)為顯著的負(fù)相關(guān)。右場(chǎng)第一模態(tài)展開(kāi)系數(shù)與海溫場(chǎng)的相關(guān)區(qū)主要在赤道東太平洋的負(fù)相關(guān)，以及赤道西太平洋、副熱帶南北太平洋地區(qū)和南印度洋部分地區(qū)的明顯正相關(guān)區(qū)。即南海北部和華南地區(qū)的TIF與赤道東太平洋海溫場(chǎng)存在高負(fù)相關(guān)，與赤道西太平洋、副熱帶南北太平洋地區(qū)和南印度洋部分地區(qū)則為明顯的正相關(guān)區(qū)。南海西部、孟加拉灣等熱帶海域的相關(guān)不明顯。

從第二模態(tài)的同性相關(guān)場(chǎng)（圖6 a、b，同圖5，但為第二模態(tài)）的分布，可以看到：右場(chǎng)（圖6b）第二模態(tài)展開(kāi)系數(shù)與海溫場(chǎng)的顯著負(fù)相關(guān)區(qū)主要在赤道東太平洋、日本島附近海域、南亞南部熱帶海灣及南印度洋地區(qū)。左場(chǎng)（圖6a）第二模態(tài)展開(kāi)系數(shù)序列與秋季TIF指數(shù)距平場(chǎng)的高相關(guān)區(qū)在日本島北部至臺(tái)灣島之間的海區(qū)以及華東地區(qū)，呈顯著負(fù)相關(guān)，華南地區(qū)仍然為正相關(guān)區(qū)，但是通過(guò)90%顯著性檢驗(yàn)的主要在珠江口以西地區(qū)。因此，第二模態(tài)主要反映的是上述海區(qū)海溫與華東地區(qū)TIF的正相關(guān)，與華南珠江口以西區(qū)域以及南海地區(qū)TIF的負(fù)相關(guān)。圖6c是第二模態(tài)的時(shí)間系數(shù)，和第一模態(tài)不同，該時(shí)間系數(shù)表現(xiàn)的主要是一種年際變化，并且從1997年以后呈現(xiàn)普遍偏低的趨勢(shì)。

圖5　秋季TIF指數(shù)和海溫的SVD分析第一模態(tài)的同性相關(guān)分布，a.TIF指數(shù)距平場(chǎng)，b.海溫距平場(chǎng)，陰影區(qū)為達(dá)到90%顯著性檢驗(yàn)，實(shí)線區(qū)域?yàn)檎嚓P(guān)，虛線區(qū)域?yàn)樨?fù)相關(guān)，下同F(xiàn)ig.5 Heterogeneous correlation patterns for the first SVDmode between（a）the TIFanomal ies and SSTanomal ies.The shadings denote regions of significant at the 90%confidence level，sol id l ines indicate positive values and dashed l ines indicate negative.

圖6　秋季TIF指數(shù)距平場(chǎng)（左場(chǎng)）、海溫距平場(chǎng)（右場(chǎng)）SVD分析第二模態(tài)的同性相關(guān)系數(shù)分布圖及時(shí)間系數(shù)圖，a.左場(chǎng)，b.右場(chǎng)，c.時(shí)間系數(shù)Fig.6 （a）The second SVDpattern（S1）of TIFfor 41 a（1965-2005）autumns（September-November），（b）same as Fig.6a butfor SSTin the same season and（c）the associated time series ofthe S1（TIF）（sol id）and S1（SST）（dashed）

第三個(gè)模態(tài)（圖略）右場(chǎng)展開(kāi)系數(shù)與海溫距平場(chǎng)相關(guān)表現(xiàn)在25°N以北、15°N以南西太平洋的負(fù)相關(guān)，左場(chǎng)展開(kāi)系數(shù)與TIF的相關(guān)主要在朝鮮半島南部、日本島南部及其以南的太平洋洋面，華南及其鄰近海域仍為未通過(guò)90%顯著性檢驗(yàn)的正相關(guān)區(qū)。

表4給出了上述SVD分析前3個(gè)模態(tài)的方差貢獻(xiàn)百分率及相應(yīng)的模態(tài)相關(guān)系數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)高達(dá)68.7%，兩個(gè)場(chǎng)模態(tài)相關(guān)系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于99%的顯著性檢驗(yàn)，意味著第一模態(tài)反映了秋季的海溫距平場(chǎng)和相應(yīng)的TIF距平場(chǎng)的主要信息。

表4　TIF指數(shù)和海溫場(chǎng)SVD分析的前3個(gè)模態(tài)的方差貢獻(xiàn)及相應(yīng)的模態(tài)相關(guān)系數(shù)Tab.4 Sum mary statistics of SVDanalysis for TIFdata and SSTdata，1965—2005

5.2秋季對(duì)流層中、低層緯向風(fēng)場(chǎng)與海溫的SVD分析

臺(tái)風(fēng)活動(dòng)（路徑和強(qiáng)度）與海溫場(chǎng)的關(guān)系，主要通過(guò)大氣環(huán)流場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)流層中、低緯向風(fēng)場(chǎng)作為臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的引導(dǎo)氣流，對(duì)于臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的路徑具有重要影響［20—24］。因此，對(duì)流層中、低層緯向風(fēng)異常對(duì)于臺(tái)風(fēng)是否影響華南具有重要的指示意義。對(duì)流層中低層緯向風(fēng)本身就是華南季風(fēng)降水的重要水汽來(lái)源，對(duì)于華南降水具有重要的直接作用，但在本文中僅討論了其對(duì)臺(tái)風(fēng)及臺(tái)風(fēng)降水的影響。對(duì)秋季大氣環(huán)流場(chǎng)與海溫場(chǎng)的耦合關(guān)系進(jìn)行分析，即500 hPa緯向風(fēng)場(chǎng)與海溫場(chǎng)的SVD分析，結(jié)果表明第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)為47.8%，其中海溫距平分布與圖4b相似（圖略），表現(xiàn)為赤道東太平洋（160°E以東）負(fù)的大值區(qū)，即ENSO模態(tài)。其展開(kāi)系數(shù)與海溫距平場(chǎng)的同性相關(guān)系數(shù)（圖7b）和圖5b相似：表現(xiàn)為在赤道東太平洋負(fù)的高相關(guān)區(qū)，在赤道西太平洋、副熱帶南北太平洋地區(qū)和南印度洋部分地區(qū)則為明顯的正相關(guān)區(qū)。圖7a是秋季500 hPa緯向風(fēng)距平場(chǎng)（左場(chǎng)）與海溫距平場(chǎng)（右場(chǎng)）的SVD分析第一模態(tài)左場(chǎng)的同性相關(guān)系數(shù)分布，可以看到，從菲律賓以東洋面至南太平洋地區(qū)為顯著的負(fù)相關(guān)區(qū)，赤道附近印度洋為正相關(guān)，南海北部至整個(gè)華南地區(qū)向西為一帶狀的顯著負(fù)相關(guān)區(qū)，說(shuō)明對(duì)應(yīng)秋季的赤道東太平洋海溫偏低，500 hPa風(fēng)場(chǎng)從西太平洋低緯地區(qū)向華南為一致的偏東風(fēng)距平，有利于臺(tái)風(fēng)生成后向西移動(dòng)，影響華南地區(qū)。

圖7　秋季500 hPa緯向風(fēng)距平場(chǎng)（左場(chǎng)）與海溫距平場(chǎng)（右場(chǎng)）的SVD分析前兩模態(tài)的同性相關(guān)系數(shù)分布，a.第一模態(tài)左場(chǎng)，b.第一模態(tài)右場(chǎng)，c.第二模態(tài)左場(chǎng)，d.第二模態(tài)右場(chǎng)Fig.7 Heterogeneous correlation patterns for（a，b）the first SVDmode and（c，d）the second SVDmode between the 500 hPa zonal wind anomal ies（left panel）and SSTanomal ies（right panel）

第二模態(tài)的方差貢獻(xiàn)為25.8%，左右場(chǎng)同性相關(guān)分布如圖7c、d所示，右場(chǎng)顯著相關(guān)仍然表現(xiàn)為赤道東太平洋的負(fù)相關(guān)。此外，在日本島附近及其以東洋面也有顯著負(fù)相關(guān)區(qū)。左場(chǎng)顯著相關(guān)區(qū)主要在東亞沿岸和西太平洋上，西太平洋上大約以20°N為界，南側(cè)為負(fù)、北側(cè)為正的相關(guān)系數(shù)分布，說(shuō)明對(duì)應(yīng)秋季的赤道東太平洋海溫偏低，500 hPa風(fēng)場(chǎng)在西太平洋地區(qū)造成低層副熱帶高壓的偏南偏強(qiáng)，從而可以導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)路徑的西行在華南地區(qū)登陸。

850hPa緯向風(fēng)距平場(chǎng)與海溫距平場(chǎng)的SVD分析表明，第一模態(tài)的方差貢獻(xiàn)為75.3%，反映了二者相互關(guān)系的主要信息。第一模態(tài)的海溫距平分布也與圖4b相似（圖略），展開(kāi)系數(shù)與海溫距平場(chǎng)的同性相關(guān)系數(shù)（圖8b）和圖5b相似。圖8a是秋季850 hPa緯向風(fēng)距平場(chǎng)（左場(chǎng)）與海溫距平場(chǎng)（右場(chǎng)）的SVD分析的同性相關(guān)分布的左場(chǎng)圖，可以看到，西太平洋上的分布與500 hPa第二模態(tài)相似，也是20°N南側(cè)為負(fù)、北側(cè)為正。整個(gè)華南以及向北的華東地區(qū)也為顯著的負(fù)相關(guān)區(qū)，說(shuō)明對(duì)應(yīng)秋季的赤道東太平洋海溫偏低，低層風(fēng)場(chǎng)從西太平洋低緯地區(qū)向華南為一致的偏東風(fēng)距平?？梢?jiàn)，對(duì)流層中低層一致的偏東風(fēng)距平皆有利于臺(tái)風(fēng)影響華南。

圖8　秋季850 hPa緯向風(fēng)距平場(chǎng)（左場(chǎng)，a）與海溫距平場(chǎng)（右場(chǎng)，b）的SVD分析第一模態(tài)的同性相關(guān)系數(shù)分布Fig.8 Heterogeneous correlation patterns for the first SVDmode between the 850 hPa zonal wind anomal ies（left panel）and SSTanomal ies（right panel）

6　結(jié)論

本文利用1965—2005年的華南站點(diǎn)降水和臺(tái)風(fēng)觀測(cè)資料，分析了影響華南地區(qū)的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)與秋季降水之間的關(guān)系，通過(guò)相關(guān)分析、合成分析和SVD分析等統(tǒng)計(jì)診斷方法從海溫和對(duì)流層中低層緯向風(fēng)的角度探討了影響華南降水和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)異常的氣候背景。結(jié)果表明，華南地區(qū)的登陸臺(tái)風(fēng)對(duì)秋季最主要降水月份（9月）影響較大，而途經(jīng)南海臺(tái)風(fēng)和華南周邊海域（含登陸）的臺(tái)風(fēng)與華南秋季降水關(guān)系密切。秋季（特別是9月份），影響華南的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的減少是造成華南秋季降水減少的最重要的原因之一。

而秋季臺(tái)風(fēng)的活動(dòng)與同期大尺度背景海溫關(guān)系密切。海溫可能通過(guò)影響整個(gè)西北太平洋臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度和路徑變化，造成華南附近臺(tái)風(fēng)活動(dòng)分布的年際變化異常，進(jìn)而對(duì)華南秋季降水異常產(chǎn)生重要影響。這種耦合關(guān)系主要表現(xiàn)為，當(dāng)赤道中東太平洋海溫增（降）溫時(shí)，華南沿海及南海TIF指數(shù)減?。ㄔ龃螅?，影響華南臺(tái)風(fēng)減少（增多）進(jìn)而造成華南秋季降水偏少（多）；同時(shí)，赤道西太平洋、副熱帶西太平洋和南印度洋部分地區(qū)則與TIF指數(shù)存在正相關(guān)。進(jìn)一步的研究表明，這種海溫與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的耦合關(guān)系很可能是通過(guò)中低層緯向風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)500 hPa、850 hPa緯向風(fēng)場(chǎng)與海溫場(chǎng)的SVD分析發(fā)現(xiàn)，秋季海溫異常能影響華南中低層緯向風(fēng)距平，從而影響臺(tái)風(fēng)的路徑。當(dāng)赤道中東太平洋海表降（增）溫時(shí)，華南中低層風(fēng)場(chǎng)偏東風(fēng)距平增大（減?。瑥亩菀祝ú灰祝┮龑?dǎo)臺(tái)風(fēng)西行影響華南而使降水增多（減少）。

本研究主要從華南秋季降水異常年，臺(tái)風(fēng)活動(dòng)分布的異常及造成這種異常的海溫背景角度探討了華南秋季降水同臺(tái)風(fēng)的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)不僅是登陸華南的臺(tái)風(fēng)，而且南海臺(tái)風(fēng)和途經(jīng)華南周邊海域的臺(tái)風(fēng)都對(duì)華南秋季降水有較好的關(guān)系。這種聯(lián)系即是臺(tái)風(fēng)降水直接影響秋季降水的結(jié)果，也可能是同一個(gè)海溫背景引起的氣候異常中的兩個(gè)相聯(lián)系的獨(dú)立事件。本文的主要結(jié)論建立在統(tǒng)計(jì)的意義下，其動(dòng)力機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

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Relationship between autumn rainfall anomaliesin South China and typhoons activity，and the anomalous sea surface temperature characteristics

Jia Zibing1，3，Wu Liang2，1，Wang Tongmei1，Wen Zhiping1

（1.Research Center for Monsoon and Environment/Department of Atmospheric Sciences，Sun Yat-sen University，Guangzhou 510275，China；2.Center for Monsoon System Research，Institute of Atmospheric Physics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China；3.Guangdong Service Centre for Meteorological Science and Technology，Guangzhou510080，China）

The observed relationship between autu mn rainfall anomal ies in the South China（SC）region and the typhoons activity，and the anomalous sea surface temperature characteristics has been examined using 41 a ofthe precipitation data of 168 stationsin SC，NCEP-NCARreanalysis，and besttrack tropical cyclone data.To a great extend，the abnormal of autu mn precipitation in SCis determined by the Typhoons activity.When the SSTA（sea surface temperature anomaly）in eastern equatorial Pacific is negative（positive），the areas including the western tropical Pacific to South China Sea and the SCare dominated by anomalous eastern（western）wind，which isfavorable（not favorable）for typhoons on western Pacific moving westward and for the increasing（decreasing）of TIFindex.This wi lllead to the increasing（reducing）typhoons nu mbers thatinfluence SCand resultin more autumn precipitation than average in SC.

autumn rainfallin the South China；typhoons；SST；zonal wind in middle and low troposphere

P732.6

A

0253-4193（2015）01-0053-10

2014-01-29；

2014-06-29。

國(guó)家海洋局海洋-大氣化學(xué)與全球變化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金課題（GCMAC1101）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目（2014CB953900）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41175076，41205052，41475077，41461164005）；中央高?；緲I(yè)務(wù)費(fèi)。

賈子冰（1972—），女，廣東省廣州市人，主要從事華南降水研究。

武亮，男，副研究員，主要從事臺(tái)風(fēng)氣候?qū)W研究。wul@mai l.iap.ac.cn