聶高臻,王慧
摘要: 2023年夏季(6—8月)大氣環(huán)流特征為:北半球極渦呈現(xiàn)偶極型分布,極渦強(qiáng)度較常年偏弱,歐亞地區(qū)及西北太平洋500 hPa槽脊位置與常年相近,副熱帶高壓較常年平均偏西且略偏南,強(qiáng)度偏強(qiáng),范圍偏大。6 月,我國(guó)東部和北部近海海域出現(xiàn)3次海霧過(guò)程,7月和8月無(wú)大范圍海霧過(guò)程。2023年夏季西北太平洋和南海生成臺(tái)風(fēng)10個(gè),個(gè)數(shù)較常年同期偏少,平均極值強(qiáng)度顯著偏強(qiáng)。6月生成1個(gè)遠(yuǎn)海轉(zhuǎn)向臺(tái)風(fēng);7月生成3個(gè)臺(tái)風(fēng),其中2個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó);8月臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻繁,生成臺(tái)風(fēng)6個(gè),其中有兩個(gè)在9月登陸我國(guó)。2023年夏季全球其他海域有20個(gè)編號(hào)熱帶氣旋生成。2023年夏季我國(guó)近海出現(xiàn)了6次8級(jí)以上大風(fēng)過(guò)程,其中熱帶氣旋影響5次,江淮氣旋入海影響1次。浪高超過(guò)2.0 m 的大浪過(guò)程發(fā)生12次。2023年夏季西北太平洋和南海海面溫度較常年平均偏高,臺(tái)風(fēng)活動(dòng)對(duì)海浪和海面溫度分布影響顯著。
關(guān)鍵詞:大氣環(huán)流;大風(fēng);海霧;臺(tái)風(fēng);海面溫度
中圖分類號(hào):P732.2? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? 文章編號(hào):2096-3599(2023)04-0001-00
DOI:10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2023.04.012
Summer 2023 marine weather review
NIE Gaozhen, WANG Hui
(National Meteorological Center, Beijing 100081, China)
Abstract: In the summer (from June to August) of 2023, the atmospheric circulation features are as follows. In the Northern Hemisphere, the polar vortex exhibits a bipolar distribution with weakened intensity compared to the annual average. The synoptic mid-latitude circulation at 500 hPa in the Eurasian region and western North Pacific is similar to the annual average. The subtropical high is located further west and slightly south of its annual average position with greater intensity and a larger coverage area. In June, the coastal areas in the eastern and northern parts of China experience three processes of sea fog, while there is no extensive sea fog events observed in July and August. Throughout the summer, 10 typhoons are generated over western North Pacific and the South China Sea, which is fewer than the annual average, with significantly stronger average maximum intensity. More specifically, in June, one turning typhoon is generated offshore; in July, three typhoon forms, among which two typhoons make landfall in China; in August, typhoon activity is frequent, 6 typhoons forms and two out of them make landfall in China in September. Additionally, there are 20 named tropical cyclones in other sea areas. During the summer, China's coastal regions experience 6 episodes of severe winds exceeding Beaufort wind force scale 8, and 5 of them attribute to tropical cyclones and one to the Jianghuai cyclone entering the sea. There are 12 occurrences of waves higher than 2.0 m. In the summer, the sea surface temperature in western North Pacific and the South China Sea is generally higher than the annual average. Typhoon activities significantly influence the distribution pattern of wave height and sea surface temperature.
Keywords: atmospheric circulation; gale; sea fog; typhoon; sea surface temperature
引言
通過(guò)對(duì)2023年夏季(6—8月,下同)北半球大氣環(huán)流特征進(jìn)行總結(jié),分析描述了我國(guó)近海海域大氣環(huán)流的特點(diǎn)和逐月演變過(guò)程,概括總結(jié)了夏季主要的熱帶氣旋、海上大風(fēng)、海霧、海浪和海面溫度等海洋天氣現(xiàn)象和過(guò)程。其中重點(diǎn)分析了2023年夏季在西北太平洋和南海生成的熱帶氣旋對(duì)我國(guó)的影響。此外,還對(duì)全球其他海域的熱帶氣旋活動(dòng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。本文使用了多種來(lái)源數(shù)據(jù),包括常規(guī)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、葵花9號(hào)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)、歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大氣再分析數(shù)據(jù)(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)最優(yōu)插值海面溫度(Optimum Interpolation Sea Surface Temperature,OISST)數(shù)據(jù)v2.0(分辨率為0.25°×0.25°)、中央氣象臺(tái)實(shí)時(shí)臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度數(shù)據(jù)等。文中提到的大風(fēng)、海霧、大浪等的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)同文獻(xiàn)[1–5]。
1 環(huán)流特征與演變
1.1 環(huán)流特征
由2023年夏季500 hPa平均位勢(shì)高度(圖1a)可以看出,北半球極渦呈偶極型分布(圖 1a),其中一個(gè)極渦中心位于新西伯利亞群島以北的北冰洋洋面上(84°N,145°E),接近北極點(diǎn),中心附近位勢(shì)高度約為542 dagpm,與常年(1991—2020年,下同)平均相比呈–1.4 dagpm的弱負(fù)距平;另一個(gè)極渦中心位于格陵蘭島以西的巴芬島附近(71°N,70°W),中心附近位勢(shì)高度約為547 dagpm,與常年平均相比呈0.7 dagpm的弱正距平。夏季500 hPa位勢(shì)高度距平場(chǎng)上北極地區(qū)正距平占主導(dǎo),表明極渦較常年平均明顯偏弱(圖1b)。2023年夏季北半球中高緯度西風(fēng)帶呈4波型分布,歐亞大陸槽脊位置與常年平均相近。夏季副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱“副高”)位置顯著偏西,略偏南,強(qiáng)度偏強(qiáng)。588 dagpm等位勢(shì)高度線(以下簡(jiǎn)稱“588線”)覆蓋范圍顯著變大,西脊點(diǎn)位置由常年平均的25°N、133°E西伸南落至22°N、117°E,偏西約16經(jīng)度,偏南約3緯度。副高主體中心呈3 dagpm的正距平。
1.2 環(huán)流演變對(duì)我國(guó)近海天氣的影響
6月,歐亞大陸和西北太平洋海域中高緯度500 hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)呈現(xiàn)“兩槽一脊”型(圖2a)形態(tài),槽脊形態(tài)與常年平均相近。西西伯利亞平原呈–8 dagpm的負(fù)距平。東亞大槽位于120°~130°E,強(qiáng)度比常年略偏強(qiáng),西太平洋副高偏強(qiáng),范圍偏大。在平均海平面氣壓場(chǎng)(圖 2b)上,低壓中心位于西西伯利亞平原,與中高緯度500 hPa西側(cè)大槽相對(duì)應(yīng),中心氣壓值小于1 005 hPa,表現(xiàn)為負(fù)距平。海平面氣壓距平場(chǎng)在東亞大槽對(duì)應(yīng)的位置處呈負(fù)距平,在副高主體處以正距平為主,因此在我國(guó)近海,東西向海平面氣壓梯度較常年增加。6月上中旬西北太平洋有兩個(gè)編號(hào)熱帶氣旋活動(dòng),分別是生成于5月的2302號(hào)臺(tái)風(fēng)“瑪娃”和生成于6月的2303號(hào)臺(tái)風(fēng)“古超”。兩臺(tái)風(fēng)都在6月上旬受副高引導(dǎo)西行北上,之后相繼匯入中緯度西風(fēng)帶,在125°~130°E之間向東北方向轉(zhuǎn)向前進(jìn)。
7月,500 hPa中高緯歐亞大陸和西北太平洋呈緯向型、多波型的環(huán)流形勢(shì)(圖3a),50°N以南位勢(shì)高度呈正距平,以北以負(fù)距平為主,這種形勢(shì)下極地冷空氣難以南下。在中低緯度,副高依然強(qiáng)度偏強(qiáng)、范圍偏大。海平面氣壓和氣壓距平分布與6月相似。20°N以南的低緯度太平洋海平面氣壓以負(fù)距平為主(圖3b),且負(fù)距平范圍相較6月略有增大,表明相應(yīng)海域熱帶對(duì)流活動(dòng)較為活躍。在140°E以西的太平洋和南海區(qū)域,588 dagpm線南界明顯北抬并且成西北—東南走向。與之相應(yīng)的,2304號(hào)臺(tái)風(fēng)“泰利”和2305號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”受副高引導(dǎo)在7月生成后西北行,相繼登陸我國(guó)華南地區(qū)。
8月,歐亞大陸和西北太平洋中高緯500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)環(huán)流經(jīng)向度增加,阻塞形勢(shì)發(fā)展(圖4a)。烏拉爾山附近的高壓脊較常年同期偏強(qiáng),北極地區(qū)位勢(shì)高度較常年偏高,新地島附近有12 dagpm的位勢(shì)高度正距平中心。副高相比7月顯著東退,脊線位置顯著偏北,我國(guó)東部近海至日本以南洋面一帶呈位勢(shì)高度弱負(fù)距平,表明該區(qū)域西太平洋副高強(qiáng)度偏弱,這與8月該區(qū)域熱帶氣旋活躍相關(guān)。另外,副高的東退北抬也使其對(duì)臺(tái)風(fēng)向北移動(dòng)的引導(dǎo)增強(qiáng),8月北上臺(tái)風(fēng)相比7月明顯增多。8月西北太平洋熱帶氣旋生成個(gè)數(shù)略超過(guò)常年平均,強(qiáng)度顯著偏強(qiáng)。表現(xiàn)在海平面氣壓場(chǎng)距平上,我國(guó)中東部地區(qū)、我國(guó)近海以及10°N以北、160°E以西的太平洋海平面氣壓較常年平均偏低。
2 我國(guó)近海天氣分析
2023年夏季共有6次大風(fēng)過(guò)程,其中5次受臺(tái)風(fēng)影響,1次受入海江淮氣旋影響;出現(xiàn)3次明顯海霧過(guò)程;生成臺(tái)風(fēng)10個(gè),其中2個(gè)在我國(guó)沿海登陸。
2.1 大風(fēng)過(guò)程
2.1.1 概況
2023年夏季,我國(guó)近海出現(xiàn)了6次8級(jí)及以上大風(fēng)過(guò)程,其中5次由臺(tái)風(fēng)活動(dòng)引起,1次由入海江淮氣旋引發(fā)(表1)。6月,臺(tái)風(fēng)活躍程度相對(duì)較低。臺(tái)風(fēng)“瑪娃”于6月初在巴士海峽以東轉(zhuǎn)向偏北—東北方向,外圍環(huán)流影響我國(guó)近海海區(qū)。相比2023年夏季其他臺(tái)風(fēng)大風(fēng),“瑪娃”影響范圍和風(fēng)力均較小。7月,臺(tái)風(fēng)“泰利”和“杜蘇芮”相繼影響我國(guó)南部和東南部海區(qū),為我國(guó)南部海域和東南部海域帶來(lái)大范圍9級(jí)以上大風(fēng)。8月初,臺(tái)風(fēng)“卡努”先在東海南部近海停滯,而后兩次轉(zhuǎn)向,最后登陸韓國(guó),在此過(guò)程中給東海帶來(lái)長(zhǎng)時(shí)間大范圍9級(jí)以上大風(fēng)。8月末,臺(tái)風(fēng)“蘇拉”進(jìn)入巴士海峽和南海,9月登陸廣東,給南海北部海域、巴士海峽以上海域帶來(lái)大范圍9級(jí)以上大風(fēng)。
2.1.2 8月1—6日臺(tái)風(fēng)大風(fēng)過(guò)程
8月1—6日臺(tái)風(fēng)大風(fēng)過(guò)程由2023年第6號(hào)臺(tái)風(fēng)“卡努”引發(fā)?!翱ㄅ庇?月28日02時(shí)(北京時(shí),下同)在西北太平洋上生成,生成后向西北方向移動(dòng)。7月30日02時(shí)—31日14時(shí)經(jīng)歷了快速加強(qiáng)過(guò)程,由強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí),最大24 h強(qiáng)度變化為15 m·s–1。此后,“卡努”移動(dòng)路徑發(fā)生了兩次大角度的轉(zhuǎn)向過(guò)程:8月3—4日在東海南部停滯后轉(zhuǎn)向偏東方向移動(dòng),8月7—8日在琉球群島以東洋面停滯然后轉(zhuǎn)向北偏西方向?!翱ㄅ庇?月10日10時(shí)前后以強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)在韓國(guó)慶尚南道沿海登陸(28 m·s–1,975 hPa),自南向北縱向穿過(guò)朝鮮半島,8月11日17時(shí)前后“卡努”進(jìn)入黃海北部,21時(shí)前后以熱帶低壓形式在遼寧省莊河市再次登陸(12 m·s–1,1 000 hPa),之后強(qiáng)度迅速減弱。中央氣象臺(tái)于12日02時(shí)對(duì)其停止編號(hào)(圖5)。
臺(tái)風(fēng)“卡努”的生命史長(zhǎng)達(dá) 15 d,遠(yuǎn)高于西北太平洋臺(tái)風(fēng) 6.2 d的平均生命史,在東海的路徑停滯致使其在東海南部停留大約87 h。第二次停滯轉(zhuǎn)向后,“卡努”中心經(jīng)過(guò)東海東北部,在東海東北部海域內(nèi)經(jīng)歷約24 h。受“卡努”影響,8月1—6日,東海南部和東北部出現(xiàn)8~10級(jí)大風(fēng)(圖6a),臺(tái)風(fēng)中心附近海域風(fēng)力為11~16級(jí),陣風(fēng)17級(jí)以上(圖6b);8—10日,東海東北部出現(xiàn)7~9級(jí)大風(fēng),臺(tái)風(fēng)中心附近海域風(fēng)力為10~11級(jí)、陣風(fēng)12~13級(jí)。“卡努”路徑的兩次停滯和大角度的轉(zhuǎn)折,伴隨著的是較大的預(yù)報(bào)不確定性,也對(duì)海上航運(yùn)和沿海?。ㄊ校?zāi)害防御提出了挑戰(zhàn)。
2.2 海霧過(guò)程
2.2.1 概況
2023年6月我國(guó)近海出現(xiàn)3次明顯的海霧過(guò)程,7—8月無(wú)大面積海霧過(guò)程(表2)。5月底至6月初在臺(tái)風(fēng)“瑪娃”外圍的東海和黃海出現(xiàn)能見(jiàn)度不足1 km的大霧,6月6—9日,來(lái)自南方的暖濕氣流平流到黃海的冷海面上,逐漸冷卻,水汽凝結(jié),出現(xiàn)兩次大霧過(guò)程。這兩次大霧過(guò)程成因相似,以下以6—7日過(guò)程為例進(jìn)行分析說(shuō)明。
2.2.2 6月7—8日海霧過(guò)程分析
6月6—7日,黃海出現(xiàn)了能見(jiàn)度不足1 km的大霧天氣???號(hào)衛(wèi)星的紅外通道及海霧AI反演結(jié)果表明,6日20時(shí),黃海東北部和中東部、朝鮮沿岸出現(xiàn)了大片海霧,黃海南部、東海北部也出現(xiàn)了零散的海霧(圖7b)。另外,山東半島及附近海域有低云(圖7a),從地面觀測(cè)可見(jiàn),該處有3~5 km能見(jiàn)度的輕霧(圖7c)。之后,霧區(qū)向北推進(jìn)向西擴(kuò)展,7日02時(shí),北側(cè)霧區(qū)位于黃海東北部、遼東半島東部沿岸,山東半島被中云覆蓋,由地面觀測(cè)可知,成山頭附近也有能見(jiàn)度不足500 m的大霧,云圖中受該處中低云影響,AI反演未能正確識(shí)別。另外,東海北部霧區(qū)范圍擴(kuò)大(圖略)。7日凌晨至上午,北側(cè)霧區(qū)繼續(xù)向西擴(kuò)展,上午08時(shí),黃海北部被霧區(qū)遮蓋(圖7d、e),成山頭附近能見(jiàn)度小于100 m(圖7f),南側(cè)霧區(qū)北進(jìn)至黃海南部,呈分散的小片狀分布。隨后,海霧由發(fā)展維持階段進(jìn)入減弱階段。7日14時(shí),隨著霧區(qū)向北移動(dòng),原先位于黃海北部的霧區(qū)大部分進(jìn)入遼東半島陸地后消散,成山頭附近能見(jiàn)度變好,轉(zhuǎn)為輕霧;南側(cè)霧區(qū)北進(jìn)至黃海中東部和東南部,AI反演方法將其識(shí)別為低云與分散的海霧的混合體。7日20時(shí),海霧逐漸消散,但沿海測(cè)站仍有輕霧。
大氣低層逆溫層的建立對(duì)于海霧的發(fā)展和維持至關(guān)重要,逆溫層會(huì)抑制其下對(duì)流的發(fā)展,防止高空的低熵空氣與低層混合,從而有助于維持低層大氣比濕,為水汽凝結(jié)成霧創(chuàng)造基礎(chǔ)[6–7]。由于黃海東岸和成山頭附近海域在云圖中海霧形態(tài)差異較大,因此分別選取我國(guó)成山頭和位于朝鮮半島西岸近海的白翎島探空數(shù)據(jù),代表黃海東岸和西岸大氣層結(jié)狀態(tài)進(jìn)行討論。
6日夜間,成山頭和白翎島大氣層結(jié)相似,950 hPa以下有淺薄的逆溫,逆溫幅度為2~3 ℃,逆溫層以下大氣接近飽和(圖8a、b)。成山頭和白翎島附近海面的氣海溫差(2 m氣溫與其對(duì)應(yīng)的海面溫度之差)為1~2 ℃(圖9a),有利于成霧。由于氣海溫差大加之天空無(wú)云層遮蔽,因此海氣界面的感熱交換、湍流和低層大氣夜間長(zhǎng)波輻射都會(huì)使海面附近大氣降溫,導(dǎo)致氣溫向海面溫度趨近;另一方面,地面附近風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng),850 hPa風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏西風(fēng),850 hPa以下風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn),表明相應(yīng)高度上存在暖平流,溫度平流會(huì)使850 hPa以下的低層大氣升溫(圖8a、b),最終的結(jié)果是使850 hPa以下,上層升溫,低層降溫。因此,7日早晨?jī)烧灸鏈鼐M(jìn)一步增大,為5~6 ℃(圖8c、d)。同時(shí)由于低層平流增溫效果較降溫效果更強(qiáng),黃海中部的氣海溫差進(jìn)一步增大到1~3 ℃。然而黃海北部氣海溫差相對(duì)較小,為–0.5~1 ℃(圖9b)。有研究表明,海霧成霧時(shí),氣溫會(huì)明顯下降,氣海溫差減小[8]。7日08時(shí)黃海北部氣海溫差小于1 ℃的區(qū)域與衛(wèi)星云圖中霧區(qū)基本重合。
值得注意的是,成山頭站雖然逆溫很強(qiáng),但是逆溫層厚度非常淺薄,逆溫層頂仍然位于950 hPa以下(圖8c),不利于海霧厚度的發(fā)展。白翎島逆溫層頂上升至大約925 hPa,925 hPa之下大氣飽和,且偏南風(fēng)的厚度增加,帶來(lái)更充沛的水汽(圖8d),因此層結(jié)條件更加有利于海霧的垂直發(fā)展和維持。從衛(wèi)星紅外云圖上也可以明顯看出,黃海北部自西向東海霧厚度存在顯著差異:東部霧區(qū)紅外亮溫更低,表明霧頂高度更高,海霧厚度更厚。
2.3 熱帶氣旋
2.3.1 西北太平洋和南海熱帶氣旋概述
2023年夏季,西北太平洋和南海共有10個(gè)編號(hào)臺(tái)風(fēng)生成(表3),比常年同期平均值(1991—2020年,下同)偏少1.1個(gè),其中“多拉”最初生成自東北太平洋,為移入西北太平洋的臺(tái)風(fēng)。2023年夏季有2個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó),其中“泰利”于7月17日和18日先后以臺(tái)風(fēng)級(jí)強(qiáng)度(38 m·s–1)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴級(jí)強(qiáng)度(25 m·s–1)登陸廣東湛江和廣西北海;“杜蘇芮”于7月28日以強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)(50 m·s–1)登陸福建晉江(圖10)。2023年夏季登陸臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)比常年平均(4.7個(gè))偏少2.7個(gè)。夏季10個(gè)臺(tái)風(fēng)的平均最大強(qiáng)度為46.3 m·s–1,比常年平均(36.1 m·s–1)偏強(qiáng)10.2 m·s–1;2個(gè)登陸臺(tái)風(fēng)平均登陸強(qiáng)度為44.0 m·s–1,比常年平均登陸強(qiáng)度(31.0 m·s–1)偏強(qiáng)13.0 m·s–1。
2.3.2 全球其他海域熱帶氣旋概況
2023年夏季,除西北太平洋和南海之外的海域共有20個(gè)命名熱帶氣旋生成(圖11),其中北大西洋10個(gè),東北太平洋9個(gè),北印度洋1個(gè),中北太平洋、南太平洋和南印度洋無(wú)命名熱帶氣旋生成(表4)。同常年同期相比,北大西洋比平均個(gè)數(shù)(4.9個(gè))偏多5.1個(gè),東太平洋比平均個(gè)數(shù)(9.8個(gè))偏少0.8個(gè),北印度洋比平均個(gè)數(shù)(0.6個(gè))偏多0.4個(gè)、南半球比平均個(gè)數(shù)偏少0.6個(gè)。
3 海洋概況
3.1 浪高
2023年夏季我國(guó)近海共有12次明顯的2.0 m以上的大浪(以有效波高計(jì),下同)過(guò)程(表5)。其中,6月出現(xiàn)4次,累計(jì)日數(shù)為13 d;7月出現(xiàn)8次,累計(jì)日數(shù)為25 d;8月出現(xiàn)2次,累計(jì)日數(shù)為16 d。在這些大浪過(guò)程里,7月下旬和8月上旬,臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”和“卡努”引發(fā)的最大浪高超過(guò)9.0 m,6月上旬臺(tái)風(fēng)“古超”和8月下旬臺(tái)風(fēng)“蘇拉”引起的最大浪高超過(guò)7.0 m,7月中旬臺(tái)風(fēng)“泰利”引起最大浪高超5.0 m。
6月,在我國(guó)近海,東海、巴士海峽、南海平均浪高為1.0~1.2 m。由于6月西北太平洋上大風(fēng)主要由臺(tái)風(fēng)“古超”引起,因此海上1.5 m以上浪高主要出現(xiàn)在遠(yuǎn)海的菲律賓以東洋面、琉球群島以東洋面、日本以南洋面,大浪區(qū)域與臺(tái)風(fēng)“古超”路徑高度重合(圖12a)。7月,近海海區(qū)浪高相比6月有所增加。受臺(tái)風(fēng)“泰利”和“杜蘇芮”影響,南海平均浪高為1.3~1.6 m,巴士海峽為1.5~1.8 m。受臺(tái)風(fēng)“卡努”影響,琉球群島以南、巴士海峽和呂宋島以東的洋面上平均浪高普遍超過(guò)1.8 m。另外,黃海和東海浪高也有所增加(圖12b)。8月,由于臺(tái)風(fēng)“卡努”在東海南部和琉球群島附近長(zhǎng)時(shí)間停滯,加上臺(tái)風(fēng)“蘭恩”在日本以南洋面北上,東海東部、臺(tái)灣以東和琉球群島以東的海域平均浪高普遍超過(guò)2.0 m。相較7月,東海8月其他海域浪高也有顯著增加,我國(guó)其余近海海區(qū)浪高較上月變化不大(圖12c)。
3.2 海面溫度
2023年夏季,我國(guó)東部和北部近海海面溫度逐月上升。6—8月,南海和23°N以南的西北太平洋和南海月平均海面溫度變化不大,溫度維持在29 ℃以上(圖13),其中在南海北部和中部、北部灣、瓊州海峽、馬來(lái)西亞和印度尼西亞附近海域有超過(guò)30 ℃的暖水海面。高海面溫度有利于行至此處的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度加強(qiáng)或維持。臺(tái)風(fēng)“泰利”在廣東近海強(qiáng)度加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)級(jí)并維持至登陸;“杜蘇芮”在菲律賓以東快速加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng),之后強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間維持,略有減弱后在中國(guó)近海又再次加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng);“蘇拉”在菲律賓以東近海強(qiáng)度快速加強(qiáng),橫穿巴士海峽至臨近登陸前強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間維持在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí),與南海、菲律賓近海的暖水區(qū)有密切關(guān)系。
在23°N以北的海域,6月,海面溫度梯度最大的區(qū)域位于25°~30°N,由南向北海面溫度有28 ℃迅速降低到22 ℃。黃海中部和南部海區(qū)海面溫度為19°~22 ℃。渤海、渤海海峽、黃海北部海面被20 ℃以下的冷水團(tuán)占據(jù),其中渤海局部海域月平均海面溫度低于16 ℃。當(dāng)有偏南風(fēng)暖濕氣流北上,配合北部海區(qū)較低的海面溫度,有利于海上平流霧的發(fā)生,這也是6月兩次海霧過(guò)程的主要成因(圖13a)。7月,海面溫度梯度大值區(qū)略有北抬,位于30°N附近。23°N以北海面顯著升溫,東海南部海面溫度為28°~29 ℃,北方大部海域升溫4 ℃左右(圖13b)。8月,東海北部、黃海、渤海、渤海海峽海面溫度繼續(xù)大幅度上升,黃海中部及以南的近海海區(qū)均被28 ℃以上的暖水占據(jù),黃海北部、渤海、渤海海峽海面溫度為24~28 ℃(圖13c)。
在海面溫度距平場(chǎng)上,2023年夏季我國(guó)近海海區(qū)整體表現(xiàn)為0.5~1.5 ℃的正距平,其中北方海域沿海岸線附近海面溫度顯著偏高(2.5~3.5 ℃)(圖14)。6月,臺(tái)灣以東洋面、琉球群島附近洋面海面溫度較常年平均偏低0.5~1.5 ℃,海面溫度負(fù)距平區(qū)域與臺(tái)風(fēng)“瑪娃”、“古超”路徑有很高吻合度,表明臺(tái)風(fēng)對(duì)于深層海水的攪動(dòng)使該處海面溫度降低(圖14a)。7月,我國(guó)近海海面溫度距平比6月略有增高(圖14b)。8月,黃海海面溫度顯著高于常年平均,其中黃海東部有3.0~4.0 ℃的海面溫度正距平(圖14c)。
4 小結(jié)
2023年夏季(6—8月),北半球極渦呈偶極型分布,兩個(gè)中心分別位于北極點(diǎn)10緯度以內(nèi)的北冰洋上和格陵蘭島以西附近。整體而言極渦較常年平均明顯偏弱。北半球中高緯度西風(fēng)帶呈4波型分布。歐亞大陸呈“兩槽一脊”環(huán)流型,基本與常年平均相一致。夏季副高呈現(xiàn)偏西、略偏南的特點(diǎn),副高主體強(qiáng)度較常年平均值偏強(qiáng)。588 dagpm線的范圍顯著增大,西脊點(diǎn)位置也向西南方偏移。6月,西北太平洋有兩臺(tái)風(fēng)活動(dòng),受副高引導(dǎo)向遠(yuǎn)海轉(zhuǎn)向東北方向移動(dòng);7月,環(huán)流呈多波型,低緯度海平面氣壓負(fù)距平范圍增大,副高北抬,受其引導(dǎo)兩個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó)。8月環(huán)流經(jīng)向度增加,副高東退北抬,西北太平洋熱帶氣旋活躍,海平面氣壓較年均值偏低。具體天氣總結(jié)如下。
(1)我國(guó)近海在2023年夏季出現(xiàn)了6次8級(jí)及以上大風(fēng)過(guò)程,其中5次與臺(tái)風(fēng)活動(dòng)相關(guān),1次由入海江淮氣旋引發(fā)。6月,臺(tái)風(fēng)“瑪娃”影響范圍較小,風(fēng)力相對(duì)較弱。7月,臺(tái)風(fēng)“泰利”和“杜蘇芮”相繼影響我國(guó)南部和東南部海區(qū),帶來(lái)大范圍9級(jí)以上大風(fēng)。8月初,臺(tái)風(fēng)“卡努”停滯在東海南部,引發(fā)長(zhǎng)時(shí)間大范圍9級(jí)以上大風(fēng)。8月末,臺(tái)風(fēng)“蘇拉”在南海北部海域和巴士海峽帶來(lái)大范圍9級(jí)以上大風(fēng)。
(2)2023年夏季,我國(guó)近海出現(xiàn)3次明顯的海霧過(guò)程,均出現(xiàn)在6月。6月初,東海和黃海受臺(tái)風(fēng)外圍環(huán)流影響出現(xiàn)大霧;6月6—9日,我國(guó)北方海區(qū)受偏南暖濕氣流疊加冷海面的影響,混合層逆溫發(fā)展,近地層大氣強(qiáng)烈降溫,相繼發(fā)生兩次大霧過(guò)程。
(3)西北太平洋和南海共有10個(gè)臺(tái)風(fēng)生成,生成臺(tái)風(fēng)數(shù)比常年平均偏少1.1個(gè),“泰利”“杜蘇芮”等2個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸中國(guó),登陸個(gè)數(shù)比常年平均偏少2.7個(gè)。夏季生成的10個(gè)臺(tái)風(fēng)的平均最大強(qiáng)度為46.3 m·s–1,比常年同期平均值偏強(qiáng)10.2 m·s–1,而2個(gè)登陸臺(tái)風(fēng)的平均登陸強(qiáng)度為44.0 m·s–1,比平均登陸強(qiáng)度偏強(qiáng)13.0 m·s–1。
(4)2.0 m以上的大浪出現(xiàn)12次,其中6月出現(xiàn)4次,7月出現(xiàn)8次,8月出現(xiàn)2次。西北太平洋和南海浪高大值區(qū)與臺(tái)風(fēng)路徑聯(lián)系密切。特別是8月,我國(guó)近海平均浪高顯著增加,這主要是熱帶氣旋頻繁活躍所致。
(5)2023年夏季,中國(guó)東部和北部近海海面溫度逐月上升。南海和23°N以南的西北太平洋海域在6—8月保持海面溫度在29 ℃以上。在23°N以北海域,6月海面溫度梯度大、黃海南部溫度低,有利于北方海域海霧生成。7、8月海面溫度升高,整體呈正距平,沿岸海面溫度顯著偏高。另外臺(tái)風(fēng)對(duì)于深層海水的攪動(dòng)導(dǎo)致其行經(jīng)路徑附近海面溫度顯著降低。
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