姚小娟，鄧婧娟

（國(guó)家海洋局南海預(yù)報(bào)中心，廣東廣州510300）

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進(jìn)入西沙海域的TC活動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特征及環(huán)流初探

姚小娟，鄧婧娟

（國(guó)家海洋局南海預(yù)報(bào)中心，廣東廣州510300）

摘要：利用1949—2014年CMA-STITC熱帶氣旋（TC）最佳路徑數(shù)據(jù)集對(duì)進(jìn)入的TC源地、路徑、強(qiáng)度和頻數(shù)等活動(dòng)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并利用NCEP/NCAR再分析資料對(duì)其環(huán)境場(chǎng)進(jìn)行初探。結(jié)果表明：每年9、10月份進(jìn)入西沙海域的TC居多，進(jìn)入時(shí)其強(qiáng)度不盡相同，以臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度進(jìn)入的居多；進(jìn)入西沙海域的TC來(lái)源于西北太平洋和來(lái)源于南海的各占50%，前者進(jìn)入時(shí)強(qiáng)度偏強(qiáng)，后者的偏弱；來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入路徑主要有4種，分別為穿過(guò)菲律賓北部、中部、南部和巴士海峽后進(jìn)入西沙海域，穿過(guò)菲律賓中部進(jìn)入的居多，其次為穿過(guò)菲律賓北部進(jìn)入，穿過(guò)巴士海峽進(jìn)入的極少，而來(lái)源于南海的路徑較為怪異；進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)具有年代際變化特征；厄爾尼諾（拉尼娜）發(fā)展（衰減）年份進(jìn)入西沙海域的TC的源地、路徑、強(qiáng)度和頻數(shù)存在差異。來(lái)源于西北太平洋的TC以不同路徑進(jìn)入西沙海域其環(huán)流形勢(shì)存在差異。

關(guān)鍵詞：西沙海域；TC；統(tǒng)計(jì)特征；環(huán)流

1　引言

西沙群島位于南海的西北部海域，是中國(guó)南海四大群島之一，是南海航線的必經(jīng)之路，同時(shí)也是我國(guó)著名漁場(chǎng)之一，每年吸引大批各地漁民捕撈作業(yè)。但是西沙群島海域同時(shí)又是容易受到熱帶氣旋（Tropical Cyclone，TC）侵襲的地區(qū)，每年臺(tái)風(fēng)季節(jié)基本上都會(huì)受到TC的影響。以往已經(jīng)有很多氣象海洋學(xué)者對(duì)西沙群島海域的氣候特征進(jìn)行研究[1-3]，并得出較好的成果，如聶桂珍等[4]分析了西沙海區(qū)多年的TC活動(dòng)的概況，并利用多層遞階周期分析發(fā)對(duì)西沙海區(qū)的TC活動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，在預(yù)報(bào)精度上有一定提高。晏宏等[5]利用西沙群島的氣象資料和ENSO觀測(cè)資料研究過(guò)西沙群島海域的TC活動(dòng)異常與ENSO的關(guān)系，表明在厄爾尼諾期間的TC頻次比拉尼娜期間明顯要少。但由于海上觀測(cè)資料缺乏，對(duì)西沙群島海域的氣候特征還沒(méi)有更透徹的了解，尤其對(duì)西沙群島海域的TC活動(dòng)特征的了解并不是很透徹。TC是造成南海海洋災(zāi)害的重要的災(zāi)害性天氣系統(tǒng)，近年來(lái)，引起嚴(yán)重海洋災(zāi)害的TC及其氣候變化特征都是氣象海洋學(xué)家的重要研究對(duì)象之一，也取得了很好的成效[6-7]，但研究進(jìn)入西沙海域的TC活動(dòng)仍然是比較少的。本文著重利用CMA-STITC最佳路徑數(shù)據(jù)集統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)入西沙群島海域的TC的源地、路徑、強(qiáng)度、頻數(shù)等活動(dòng)特征，為充分認(rèn)識(shí)西沙海域的氣候特征以及開發(fā)和利用西沙的生物資源、南海航行安全提供可靠的背景依據(jù)。

2　資料和方法

本文利用的CMA-STITC最佳路徑數(shù)據(jù)集由中國(guó)上海臺(tái)風(fēng)研究提供，可網(wǎng)上下載(http://tcdata. typhoon.gov.cn/zjljsjj_sm.html)。CMA-STITC最佳路徑數(shù)據(jù)集是統(tǒng)計(jì)了西北太平洋和南海地區(qū)發(fā)生的TC活動(dòng)，較為準(zhǔn)確的記錄了TC每6 h的中心經(jīng)緯度、強(qiáng)度標(biāo)記、近中心最低氣壓值以及近中心最大風(fēng)速值等信息。利用CMA-STITC最佳路徑數(shù)據(jù)集資料分類統(tǒng)計(jì)1949—2014 a進(jìn)入西沙海域的TC的源地、路徑、強(qiáng)度變化、頻數(shù)等活動(dòng)特征。文中還使用了NCEP/NCAR逐6 h的全球再分析資料，該再分析資料水平分辨率為2.5°×2.5°，垂直分辨率17層。本文的各類TC是根據(jù)《TC等級(jí)》（GBT 19201—2006）的等級(jí)分類，僅統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度達(dá)熱帶風(fēng)暴及以上強(qiáng)度的TC，具體包括熱帶風(fēng)暴（TS）、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴（STS）、臺(tái)風(fēng)（TY）、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)（STY）和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)（SuperTY）。另本文定義馬尼拉所在緯度以北的菲律賓地區(qū)為菲律賓北部，棉蘭老島為菲律賓南部，兩者之間的菲律賓地區(qū)為菲律賓中部。

圖1　進(jìn)入西沙海域的各類TC的生成源地分布矩形方框?yàn)楸疚难芯康奈魃澈Ｓ虻姆秶?/p>

表1　1949—2014 a西北太平洋和南海生成TC及進(jìn)入西沙群島附近海域的TC平均個(gè)數(shù)

3　進(jìn)入西沙海域的TC活動(dòng)特征

3.1進(jìn)入西沙海域的TC逐月分布特征

為了方便統(tǒng)計(jì)，本文選取的范圍為109°—113°E，14°—18°N（以下統(tǒng)稱為西沙海域），如圖1所示，位于南海西北部的方框?yàn)檫x取的西沙海域，本文統(tǒng)計(jì)的TC為進(jìn)入該區(qū)域的強(qiáng)度達(dá)熱帶風(fēng)暴或以上強(qiáng)度的TC。表1給出了1949—2014年1—12月西北太平洋及南海生成TC與進(jìn)入西沙海域TC平均個(gè)數(shù)。由表可見：1—12月生成的27.1個(gè)TC中，進(jìn)入西沙海域的平均每年有3.2個(gè)，占生成TC總數(shù)的11.8%。其中10月份進(jìn)入西沙海域的TC最多，每年平均有0.8個(gè)，占當(dāng)月生成TC個(gè)數(shù)的21.1%；其次為9月份，每年平均有0.7個(gè)，占當(dāng)月生成TC個(gè)數(shù)的13.1%；再次為8月份，每年平均有0.4個(gè)，但由于8月份西北太平洋及南海生成TC個(gè)數(shù)全年最多，因此進(jìn)入西沙海域的TC所占比例偏少，僅為6.9%；6月份、7月份和11月份進(jìn)入西沙海域的TC均為0.3個(gè)；4月份、5月份和12月份進(jìn)入西沙海域的TC均為0.1個(gè)；2月份和3月份沒(méi)有發(fā)生TC進(jìn)入西沙海域的情況。進(jìn)入西沙海域的TC 9月份和10月份居多，而8月份其次，這與熱帶輻合帶活動(dòng)及副高的南北移動(dòng)有較大關(guān)系。8月份熱帶輻合帶北抬，其活動(dòng)帶達(dá)到最北，平均為18.6°N，最北可達(dá)26°N，8月份是熱帶輻合帶活動(dòng)最活躍的時(shí)間，而西北太平洋副熱帶高壓脊線大概北跳至25°—30°N，西北太平洋生成TC個(gè)數(shù)偏多但副熱帶高壓北跳導(dǎo)致TC移動(dòng)路徑偏北，而9月份和10月份熱帶輻合帶活動(dòng)依然活躍，但9月份副熱帶高壓迅速南落，導(dǎo)致西行進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)增多?？傮w而言，1月—12月，進(jìn)入西沙海域的TC 10月最多，9月份次之。因此，在預(yù)測(cè)西沙海域的TC活動(dòng)時(shí)，可能需要重點(diǎn)關(guān)注9月份和10月份，其次為8月份，另外由于6月份正好是南海西南季風(fēng)爆發(fā)后的次月（個(gè)別年份為首月），南海西南季風(fēng)將明顯增強(qiáng)，導(dǎo)致南海本土TC容易生成，對(duì)西沙海域有較大影響，也不容忽視。

圖2為1949—2014年進(jìn)入西沙海域的各類TC（包括TS、STS、TY、STY和Super TY）個(gè)數(shù)的逐月分布。由圖可知，各類TS都有可能進(jìn)入西沙海域。Super TY進(jìn)入西沙海域的10月份出現(xiàn)最多，占10月份進(jìn)入西沙海域的TC總數(shù)的24.5%，7月份至9月份、11月份也有Super TY進(jìn)入西沙海域，但較10月份明顯偏少。STY進(jìn)入西沙海域的也是10月份出現(xiàn)最多，占10月份進(jìn)入西沙海域的TC總數(shù)的18.9%，其次為9月份。TY進(jìn)入西沙海域的9月份和10月份出現(xiàn)最多，其次為7月份和8月份。STS 和TS進(jìn)入西沙海域的均為9月份出現(xiàn)最多。

由于各類TC的分類是按照其生命周期過(guò)程中達(dá)到最強(qiáng)的強(qiáng)度來(lái)定義，這些TC在進(jìn)入西沙海域的時(shí)候不一定是處于TC最旺盛的階段，進(jìn)入西沙海域的TC強(qiáng)度不同也會(huì)造成不同程度的海洋災(zāi)害，準(zhǔn)確把握進(jìn)入西沙海域的TC強(qiáng)度對(duì)航船繞行、海上作業(yè)及時(shí)避開其造成的海洋災(zāi)害有很大的影響，因此也需要對(duì)各類TC在進(jìn)入西沙海域時(shí)的強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如圖3所示，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力以14—15級(jí)居多，占所有進(jìn)入西沙海域的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)總數(shù)的29.2%，其次為≥16級(jí)的，占所有進(jìn)入西沙海域的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)總數(shù)的20.8%，進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力達(dá)到12—13級(jí)、10—11級(jí)、8—9級(jí)、6—7級(jí)和<6級(jí)的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)依次減少，分別占所有進(jìn)入西沙海域的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)總數(shù)16.7%、12.5%、8.3%、8.3%和4.2%。強(qiáng)臺(tái)風(fēng)在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力以14—15級(jí)居多，占所有進(jìn)入西沙海域的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)總數(shù)的46.4%，其次為12—13級(jí)，占所有進(jìn)入西沙海域的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)總數(shù)的32.1%，其他強(qiáng)度的僅占所有進(jìn)入西沙海域的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)總數(shù)的21.5%。臺(tái)風(fēng)在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力以12—13級(jí)居多，占所有進(jìn)入西沙海域的臺(tái)風(fēng)總數(shù)的72.2%，其次為10—11級(jí)，占所有進(jìn)入西沙海域的臺(tái)風(fēng)總數(shù)的14.8%，其他強(qiáng)度的占所有進(jìn)入西沙海域的臺(tái)風(fēng)總數(shù)的13.0%。強(qiáng)熱帶風(fēng)暴在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力以10—11級(jí)居多，占所有進(jìn)入西沙海域的強(qiáng)熱帶風(fēng)暴總數(shù)的64.4%。熱帶風(fēng)暴在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力以8—9級(jí)居多，占所有進(jìn)入西沙海域的熱帶風(fēng)暴總數(shù)的65.2%。所有進(jìn)入西沙海域的TC在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力以12—13級(jí)居多，占所有進(jìn)入西沙海域的TC總數(shù)的24.6%。在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力達(dá)到10—11級(jí)、8—9級(jí)、6—7級(jí)、14—15級(jí)、<6級(jí)和≥16級(jí)的TC個(gè)數(shù)依次減少，分別占所有進(jìn)入西沙海域的TC總數(shù)的24.2%、21.8%、14.2%、9.5%、3.3%和2.4%。由此可見，一旦進(jìn)入西沙海域，TC的強(qiáng)度一般是比較強(qiáng)的。

圖2　1949—2014年進(jìn)入西沙海域的各類TC總數(shù)的逐月分布

圖3　1949—2014年各類TC進(jìn)入西沙海域時(shí)達(dá)到的不同強(qiáng)度的個(gè)數(shù)分布

3.2不同源地的TC對(duì)西沙海域的影響

根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，1949—2014年進(jìn)入西沙海域的TC有211個(gè)，來(lái)源于南海的有106個(gè)，年平均為1.6個(gè)，來(lái)源于西北太平洋的有105個(gè)，年平均為1.6個(gè)。圖1紅色實(shí)心圓點(diǎn)為進(jìn)入西沙海域的各類TC的生成源地分布。由此可見，進(jìn)入西沙海域的TC來(lái)源于西北太平洋和來(lái)源于南海的比例是相當(dāng)?shù)模髡?0%。而來(lái)源于西北太平洋的大部分集中在菲律賓以東至145°E左右的低緯度海域。

從1—12月TC的移動(dòng)路徑（圖略）分析，一般來(lái)源于南海進(jìn)入西沙海域的TC移動(dòng)路徑較為怪異，來(lái)源于西北太平洋進(jìn)入西沙海域的TC的路徑主要有4種，分別為穿過(guò)菲律賓北部、菲律賓中部、菲律賓南部和巴士海峽進(jìn)入南海后進(jìn)入西沙海域。來(lái)源于西北太平洋進(jìn)入西沙海域的TC的路徑以穿過(guò)菲律賓中部后進(jìn)入西沙海域的居多，其次為穿過(guò)菲律賓北部進(jìn)入，再次為穿過(guò)菲律賓南部進(jìn)入，采取穿過(guò)巴士海峽進(jìn)入的路徑極為少數(shù)。圖4為來(lái)源于西北太平洋以4種路徑進(jìn)入西沙海域的TC在進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力達(dá)到的最強(qiáng)強(qiáng)度分布圖。由圖可知，穿過(guò)菲律賓北部和中部后進(jìn)入西沙海域的TC最強(qiáng)強(qiáng)度以12—13級(jí)居多，其次為10—11級(jí)，而穿過(guò)菲律賓南部后進(jìn)入的仍以12—13級(jí)居多，但其次為14—15級(jí)。如圖所示，所有在西北太平洋生成的TC在進(jìn)入西沙海域時(shí)最強(qiáng)強(qiáng)度以12—13級(jí)最多，然后呈現(xiàn)準(zhǔn)正態(tài)分布向兩側(cè)遞減。

從強(qiáng)度角度分析，來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)強(qiáng)度偏強(qiáng)，來(lái)源于南海的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)強(qiáng)度偏弱。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：1949—2014年間，來(lái)源于南海的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)最強(qiáng)強(qiáng)度以近中心最大風(fēng)力達(dá)8—9級(jí)的居多，共有35個(gè)，平均每年約有0.5個(gè)；其次為10—11級(jí)和6—7級(jí)，分別有23個(gè)和22個(gè)，平均每年均約有0.3個(gè)；再次最大風(fēng)力達(dá)12—13級(jí)，共有17個(gè)，平均每年約有0.26個(gè)；最大風(fēng)力達(dá)14—15級(jí)的共有4個(gè)，而沒(méi)有出現(xiàn)最大風(fēng)力達(dá)16級(jí)或以上強(qiáng)度的情況。來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)最強(qiáng)強(qiáng)度以近中心最大風(fēng)力達(dá)12—13級(jí)的居多，共有35個(gè)，平均每年約有0.5個(gè)；其次為10—11級(jí)，共有28個(gè)，平均每年約有0.4個(gè)；進(jìn)入西沙海域時(shí)近中心最大風(fēng)力達(dá)14—15級(jí)、8—9級(jí)、6—7級(jí)、≥16級(jí)和＜6級(jí)的依次減少，分別為16個(gè)、11個(gè)、8個(gè)、5個(gè)和2個(gè)，平均每年分別有0.2個(gè)、0.2個(gè)、0.1個(gè)、0.1個(gè)和0.03個(gè)。可見來(lái)源于西北太平洋比來(lái)源于南海的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)達(dá)到的強(qiáng)度要強(qiáng)。

具體每個(gè)月而言，來(lái)源于西北太平洋的TC個(gè)數(shù)為10月最多，共有35個(gè)，平均每年約有0.5個(gè)，其次為9月和11月，分別為20個(gè)和17個(gè)，平均每年均為0.3個(gè)，7月、8月、6月、12月、4月、1月和5月依次減少，分別為10個(gè)、9個(gè)、5個(gè)、4個(gè)、3個(gè)、1個(gè)和1個(gè)，平均每年依次為0.2個(gè)、0.1個(gè)、0.1個(gè)、0.1個(gè)、0.1個(gè)、0.05個(gè)、0.02個(gè)和0.02個(gè)。2月和3月來(lái)源于西北太平洋的TC沒(méi)有出現(xiàn)進(jìn)入西沙海域的情況。來(lái)源于南海和來(lái)源于西北太平洋的TC個(gè)數(shù)的逐月分布不盡相同（見圖5）。來(lái)源于南海的TC個(gè)數(shù)為9月最多，共有29個(gè)，平均每年約有0.4個(gè)，其次為8月和10月，分別為19個(gè)和18個(gè)，平均每年均為0.3個(gè)，7月、6月、5月、11月和4月依次減少，分別為14個(gè)、12個(gè)、7個(gè)、4個(gè)和3個(gè)，平均每年依次為0.2個(gè)、0.2個(gè)、0.1個(gè)、0.1個(gè)和0.05個(gè)。1月、2月和12月來(lái)源于南海的TC沒(méi)有出現(xiàn)進(jìn)入西沙海域的情況，這可能與熱帶輻合帶減弱南移主要活動(dòng)于南半球有關(guān)。

圖4　從西北太平洋途徑不同海域進(jìn)入西沙海域的TC不同強(qiáng)度的個(gè)數(shù)分布和總和

圖5　不同來(lái)源的TC個(gè)數(shù)的逐月分布

3.3進(jìn)入西沙海域的TC年代際變化特征

圖6給出了1949—2014年平均每年在西北太平洋及南海生成的和進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)及其距平值。20世紀(jì)90年代中后期至2014年，進(jìn)入西沙海域的TC進(jìn)入了偏少階段，大部分年份進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)均少于平均值，這與西北太平洋及南海生成TC個(gè)數(shù)的變化趨勢(shì)較為一致。可見，進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)存在較為明顯的年代際變化，而進(jìn)入西沙海域的TC與西北太平洋及南海生成TC個(gè)數(shù)存在較為明顯的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.32，通過(guò)了95%的可信度檢驗(yàn)。因此，在西北太平洋及南海生成TC個(gè)數(shù)偏多的年份，進(jìn)入西沙海域的TC也往往較多。這給我們?cè)陬A(yù)測(cè)影響西沙海域的TC活動(dòng)的過(guò)程中提供了一個(gè)有用線索。

圖6　1949—2014年西北太平洋及南海生成和進(jìn)入西沙海域TC數(shù)量分析

3.4厄爾尼諾（拉尼娜）年份進(jìn)入西沙海域的TC活動(dòng)特征

厄爾尼諾（拉尼娜）現(xiàn)象作為大尺度氣候背景場(chǎng)，對(duì)區(qū)域氣候有著極其重要的影響，很多研究[8-10]已經(jīng)表明，厄爾尼諾（拉尼娜）的發(fā)生，對(duì)西北太平洋TC活動(dòng)起著重要的調(diào)制作用。因此，有必要對(duì)厄爾尼諾（拉尼娜）年份進(jìn)入西沙海域的TC進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這也給預(yù)測(cè)影響西沙海域的TC活動(dòng)提供了很好的參考價(jià)值。本文根據(jù)ONI指數(shù)序列從1949—2014年選出了23個(gè)厄爾尼諾發(fā)展年份，17個(gè)厄爾尼諾衰減年份，21個(gè)拉尼娜發(fā)展年份，11個(gè)拉尼娜衰減年份，需要注意到是有些厄爾尼諾發(fā)展年份同時(shí)也是拉尼娜衰減年份，厄爾尼諾衰減年份同時(shí)也是拉尼娜發(fā)展年份。分析可知，在厄爾尼諾發(fā)展年份，總共有58個(gè)TC進(jìn)入西沙海域，年平均為2.5個(gè)，在厄爾尼諾衰減年份，總共有68個(gè)TC進(jìn)入西沙海域，年平均為3.8個(gè)，在拉尼娜發(fā)展年份，總共有73 個(gè)TC進(jìn)入西沙海域，年平均為3.8個(gè)，在拉尼娜衰減年份，總共有33個(gè)TC進(jìn)入西沙海域，年平均為3.0個(gè)?？梢娫诙驙柲嶂Z發(fā)展年份和拉尼娜衰減年份進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)較多年平均偏少，而在厄爾尼諾衰減年份和拉尼娜發(fā)展年份進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)較多年平均偏多。圖7（a-d）分別為厄爾尼諾發(fā)展年份、厄爾尼諾衰減年份、拉尼娜發(fā)展年份和拉尼娜衰減年份進(jìn)入西沙海域的TC源地分布圖。從圖中可以看出，在厄爾尼諾發(fā)展和衰減年份，來(lái)源于南海和來(lái)源于西北太平洋的TC個(gè)數(shù)都是相當(dāng)?shù)?，?lái)源于西北太平洋的TC源地主要集中在菲律賓至145°E以西海域，但是在厄爾尼諾衰減年份，來(lái)源于西北太平洋的較厄爾尼諾發(fā)展年份的TC源地更要偏東偏南一些，這可能跟厄爾尼諾衰減年份Walker環(huán)流東移有關(guān)。而在拉尼娜發(fā)展年份，來(lái)源于南海比來(lái)源于西北太平洋的TC個(gè)數(shù)略多，在西北太平洋生成的TC集中在比較偏南海域。在拉尼娜衰減年份，來(lái)源于南海和來(lái)源于西北太平洋的TC個(gè)數(shù)較前三者都明顯減少，且南海生成比西北太平洋生成的略多，來(lái)源于西北太平洋的主要集中在135°—145°E的低緯度海域。

強(qiáng)度方面，如圖8所示，厄爾尼諾衰減年份與厄爾尼諾發(fā)展年份比較，前者進(jìn)入西沙海域的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴較后者要多，而熱帶風(fēng)暴則是前者較后者要少。拉尼娜發(fā)展年份與拉尼娜衰減年份比較，前者進(jìn)入西沙海域的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和熱帶風(fēng)暴均較后者要多。值得注意的是，厄爾衰減年份與拉尼娜發(fā)展年份各類TC個(gè)數(shù)的趨勢(shì)是類似的，而厄爾發(fā)展年份與拉尼娜衰減年份各類TC個(gè)數(shù)的趨勢(shì)是類似的，但厄爾發(fā)展年份較拉尼娜衰減年份進(jìn)入西沙海域的各類TC個(gè)數(shù)要多。不論是厄爾尼諾發(fā)展年份、厄爾尼諾衰減年份、拉尼娜發(fā)展年份和拉尼娜衰減年份，進(jìn)入西沙海域的TC以臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴居多。

厄爾尼諾和拉尼娜對(duì)進(jìn)入西沙海域TC活動(dòng)的影響可能主要通過(guò)影響赤道西太平洋海域海溫來(lái)影響該區(qū)的對(duì)流活動(dòng)，從而影響Walker環(huán)流和Hadley環(huán)流，進(jìn)而影響西北太平洋副熱帶高壓（簡(jiǎn)稱副高，下同）。當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，赤道太平洋海溫呈現(xiàn)東高西低分布態(tài)勢(shì)，西太平洋暖水偏少不利于該區(qū)的對(duì)流活動(dòng)，水汽輻合抬升明顯減少，Walker環(huán)流東移，副高加強(qiáng)，覆蓋范圍加大，從而形成的TC偏少，這就使得進(jìn)入西沙海域的TC頻數(shù)也隨之偏少，暖水位于赤道太平洋更為偏東的位置，導(dǎo)致TC的路徑更長(zhǎng)，進(jìn)入西沙海域時(shí)強(qiáng)度也會(huì)更強(qiáng)。拉尼娜發(fā)生時(shí)情況則相反。

圖7　大尺度氣候背景場(chǎng)下進(jìn)入西沙海域的TC生成源地分布

圖8　大尺度氣候背景場(chǎng)下進(jìn)入西沙海域的各類TC個(gè)數(shù)分布圖

4　影響西沙海域的TC的大氣環(huán)流背景初探

影響西沙海域的TC運(yùn)動(dòng)很大程度上受大尺度環(huán)境氣流的引導(dǎo)，尤其是副高，其面積、強(qiáng)弱、分布心態(tài)、位置等都對(duì)TC移動(dòng)有直接影響。由于來(lái)源于南海的其大尺度環(huán)境流場(chǎng)相對(duì)比較復(fù)雜，其引導(dǎo)氣流較弱，而來(lái)源于西北太平洋的TC大部分是穿過(guò)菲律賓北部和中部進(jìn)入西沙海域的，文中僅對(duì)TC高發(fā)期（7—10月）這兩類路徑的TC的環(huán)境場(chǎng)進(jìn)行闡述。7、8月份來(lái)源于西北太平洋穿過(guò)菲律賓北部進(jìn)入西沙海域強(qiáng)度達(dá)臺(tái)風(fēng)級(jí)或以上強(qiáng)度的500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa水汽通量如圖9a、b所示，當(dāng)TC移至菲律賓東側(cè)海域時(shí)，副高主體位于浙江以東的西北太平洋洋面上，脊線位置接近30°N，TC沿著副高南側(cè)較強(qiáng)的偏東氣流西行，南海南部和菲律賓中部海域有弱的西南水汽輸送，但從孟加拉灣海域西南水汽輸送不斷加強(qiáng)并向南海推進(jìn)；由于中國(guó)大陸地區(qū)高空環(huán)流形勢(shì)以緯向環(huán)流為主，沒(méi)有強(qiáng)的高空槽東移阻擋，副高加強(qiáng)西伸，TC沿著副高南側(cè)穩(wěn)定西行進(jìn)入西沙海域，從孟加拉灣向南海輸送的水汽明顯增強(qiáng)，基本上南海海域?yàn)閺?qiáng)的水汽輻合區(qū)。在TC進(jìn)入西沙海域過(guò)程中，200 hPa上南亞高壓主體從30°N逐漸東移北上至中國(guó)中北部地區(qū)（見圖10a、b所示）。圖9c、d為7、8月份來(lái)源于西北太平洋穿過(guò)菲律賓中部進(jìn)入西沙海域強(qiáng)度達(dá)臺(tái)風(fēng)級(jí)或以上強(qiáng)度的500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa水汽通量，環(huán)流形勢(shì)與來(lái)源于西北太平洋穿過(guò)菲律賓北部進(jìn)入西沙海域強(qiáng)度達(dá)臺(tái)風(fēng)級(jí)或以上強(qiáng)度的500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa水汽通量的相類似，但中國(guó)中北部地區(qū)有弱的高空槽活動(dòng)，使得副高脊線位置略偏南偏東，另外從孟加拉灣海域輸送過(guò)來(lái)的水汽通道也略偏南，200 hPa上南亞高壓始終盤踞在20°—30°N的亞洲地區(qū)（見圖10c、d所示）。

圖9　不同環(huán)流形勢(shì)下500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa的水汽通量（陰影區(qū)為≥6 g/(s·hPa·cm)區(qū)域）

9、10月份的來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)的環(huán)流形勢(shì)有別于7—8月。通過(guò)個(gè)例和合成分析得知，9、10月份來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入西沙海域的過(guò)程中，500 hPa上的副高對(duì)TC移動(dòng)的引導(dǎo)作用并不明顯，但是從700 hPa和850 hPa的高度場(chǎng)（圖略）可以明顯看到副高對(duì)TC運(yùn)動(dòng)有較強(qiáng)的引導(dǎo)作用，TC沿著副高主體南側(cè)西行或西北行進(jìn)入西沙海域，低空從孟加拉灣向南海輸送的水汽也非常強(qiáng)盛（圖略），由于9、10月份副高穩(wěn)定在較低緯度，其引導(dǎo)氣流穩(wěn)定，西南季風(fēng)還沒(méi)完全退出南海，加上水汽條件依然良好使得進(jìn)入西沙海域的TC強(qiáng)度更容易達(dá)到更強(qiáng)強(qiáng)度。

圖10　不同環(huán)流形勢(shì)下200 hPa流場(chǎng)圖

5　結(jié)論

利用CMA-STITC最佳路徑數(shù)據(jù)集統(tǒng)計(jì)分析了進(jìn)入西沙海域的TC活動(dòng)，主要得出以下結(jié)論：

（1）每年平均有3.2個(gè)編號(hào)的TC進(jìn)入西沙海域，以9月和10月進(jìn)入西沙海域的居多，其次為8月。熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)都有可能進(jìn)入西沙海域，但進(jìn)入時(shí)強(qiáng)度不盡相同，以近中心最大風(fēng)力為12—13級(jí)強(qiáng)度居多，其次為10—11級(jí)，再次為8—9級(jí)；

（2）來(lái)源于西北太平洋和來(lái)源于南海的TC個(gè)數(shù)比例相當(dāng)，各占50%，而來(lái)源于西北太平洋的TC源地大部分集中在菲律賓以東至145°E的低緯度海域。來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)強(qiáng)度偏強(qiáng)，最強(qiáng)強(qiáng)度以臺(tái)風(fēng)居多，而來(lái)源于南海的TC進(jìn)入西沙海域時(shí)強(qiáng)度偏弱，最強(qiáng)強(qiáng)度以熱帶風(fēng)暴居多。來(lái)源于西北太平洋的TC進(jìn)入西沙海域有4種路徑，其中采取穿過(guò)菲律賓中部后進(jìn)入西沙海域的路徑居多，其次為穿過(guò)菲律賓北部進(jìn)入，再次為穿過(guò)菲律賓南部進(jìn)入，穿過(guò)巴士海峽進(jìn)入的極為少數(shù)；

（3）進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)具有年代際變化特征，與西北太平洋及南海生成的TC個(gè)數(shù)存在較好的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.32，通過(guò)了95%的可信度檢驗(yàn)；

（4）在厄爾尼諾發(fā)展年份和拉尼娜衰減年份，進(jìn)入西沙海域的TC個(gè)數(shù)一般偏少，在厄爾尼諾衰減年份和拉尼娜發(fā)展年份一般偏多。不論是厄爾尼諾和拉尼娜發(fā)展和衰減年份，進(jìn)入西沙海域的TC生成源地發(fā)生在南海和發(fā)生在西北太平洋的概率是相當(dāng)?shù)?。?lái)源于西北太平洋的主要集中在菲律賓以東至145°E的低緯度海域。但在厄爾尼諾衰減年份，來(lái)源于西北太平洋的TC源地位置更為偏東偏南；在上述4種年份，進(jìn)入西沙海域的TC以臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴居多；

（5）來(lái)源于西北太平洋的大部分TC進(jìn)入西沙海域過(guò)程中，其環(huán)境場(chǎng)存在差異，過(guò)程中伴隨著副高的西伸加強(qiáng)，但副高的脊線位置有所不同，7、8月份穿過(guò)菲律賓北部進(jìn)入西沙海域的其副高脊線位置位于30°N附近，南亞高壓逐漸東移北移，7、8月份穿過(guò)菲律賓中部進(jìn)入西沙海域的其副高脊線位置位較前者略偏南，南亞高壓始終盤踞在20°N至30°N的亞洲地區(qū)。9、10月份TC進(jìn)入西沙海域過(guò)程中500 hPa上的副高對(duì)TC移動(dòng)的引導(dǎo)作用并不明顯，但700 hPa和850 hPa副高對(duì)TC運(yùn)動(dòng)有較強(qiáng)的引導(dǎo)作用。

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Statistical characteristics of tropical cyclone entering the Xisha area

YAO Xiao-juan，DENG Jing-juan
（South China Sea Marine Prediction Center, SOA,State Oceanic Administrative, Guangzhou 510300 China）

Abstract：The characteristics of activity including the source, path, intensity and number of tropical cyclones which entered Xisha area from 1949 to 2014 are statistical analyzed, using the data set of CMA-STI Tropical Cyclones Optimal Tracks. It figures out that, majority of tropical cyclones entered Xisha area happen in September and October of each year, and the intensity varies when they are entering Xisha area, the strength of most are typhoon when entering Xisha area. The proportion of tropical cyclones entered Xisha from the northwest Pacific and from South China Sea is 50%, respectively. The strength of former is stronger than that of latter when they are entering Xisha area. There are four kinds of path entering Xisha area for tropical cyclones from the northwest Pacific, and they are through the northern Philippines, the central Philippines, the southern Philippines and Bashi Channel then forward Xisha area. Majority are through the central Philippines into Xisha area, followed by the path of through the northern Philippines, and minority is through Bashi Channel. The path of tropical cyclones from South China Sea is weird. The number of tropical cyclones entered Xisha area shows decadal variation. In El Nino (La Nina) development (decay) years, the characteristics of the source, path, intensity and number of tropical cyclones entered Xisha area are different. The surrounding circulation varies while tropical cyclones from the northwest Pacific enter Xisha area with different way.

Key words：Xisha area; tropical cyclone; statistical characteristics; surrounding circulation

作者簡(jiǎn)介：姚小娟（1985-），女，助理工程師，碩士，從事南海海洋環(huán)境預(yù)報(bào)與海洋氣候預(yù)測(cè)的研究工作。E-mail：yxjenjoy@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家海洋局海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201305020-8）;國(guó)家海洋局海洋科學(xué)技術(shù)局長(zhǎng)基金資助項(xiàng)目（1529）。

收稿日期：2015-07-07

中圖分類號(hào)：P444

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0239（2016）01-0071-09