以往关于环境场变化和区域海温异常对西北太平洋热带气旋活动影响的研究,往往是针对整个西北太平洋区域来进行分析。鉴于西北太平洋热带气旋活动范围大,不同象限的环境场变化可能不同,影响不同象限环境场变化的海温异常区域也不一样,因此有必要对影响西北太平洋不同象限热带气旋活动的环境场和区域海温异常分别进行分析,然后再综合其对整个西北太平洋区域热带气旋变化的影响。
我实验室海洋-陆地-大气相互作用与全球效应创新团队综合考虑热带太平洋、热带印度洋和热带北大西洋海温对热带西北太平洋地区不同象限气旋发生的影响,不仅发现西北象限和东南象限热带气旋的年际变化与赤道中东太平洋和热带印度洋海温异常有关,还发现东北象限热带气旋的年际变化主要与热带北大西洋的海温异常有关(图1)。该研究成果分别以“Respective and combined impacts of regional SST anomalies on tropical cyclogenesis in different sectors of the western North Pacific”和“Interdecadal change in the relationship of the western North Pacific tropical cyclogenesis frequency to tropical Indian and North Atlantic Ocean SST in early 1990s”为题,发表在Journal of Geophysical Research-Atmospheres上。创新团队核心成员吴仁广教授为论文的第一作者。
图1. 六种不同海温组合年份热带西北太平洋四个象限夏秋季热带气旋发生频数异常合成。TIO、TNA、EPO分别表示热带印度洋、热带北大西洋、赤道太平洋。“+“和”-“表示正和负海温异常。直方图中的黑框表示合成的热带气旋频数达到了95%的信度。
论文分析了西北太平洋热带气旋与热带印度洋、热带北大西洋海温关系在20世纪90年代初的年代际变化原因,揭示了上述海温-热带气旋关系的年代际变化与两个海区海温和赤道中东太平洋海温变化的一致性有关。20世纪70年代-80年代中期,热带印度洋和热带北大西洋海温与赤道中东太平洋海温的年际和年代际变化趋势相同。热带印度洋和赤道太平洋海温异常的共同作用致使西北太平洋东南部和西北部的环境场和热带气旋的变化相反(图2a),因此整个西北太平洋热带气旋和热带印度洋海温关系较弱。类似地,热带北大西洋和赤道太平洋海温异常导致西北太平洋东南部和东北部的环境场和热带气旋的变化相反(图2c),整个西北太平洋热带气旋和热带北大西洋海温关系不明显。20世纪90年代晚期-21世纪初,热带印度洋和赤道太平洋海温的年际和年代际变化的关系相反,使得它们的变化不一致。热带印度洋海温单独影响引起的异常环流覆盖西北太平洋大部地区(图2b),使得西北太平洋海盆热带气旋和热带印度洋海温关系密切。热带北大西洋和赤道太平洋海温的年际和年代际变化趋势维持一致但变化方向相反,它们引起的西北太平洋东南部和东北部的环境场和热带气旋变化一致(图2d),因而西北太平洋海盆热带气旋和热带北大西洋海温关系密切。论文进行了数值模式试验,其结果证实了区域海温异常一致性在热带西北太平洋热带气旋变化中的重要性。
上述研究成果说明了不同洋盆海温异常对热带西北太平洋地区气旋发生的配合影响的重要性,这一思路可为热带气旋的预报和热带气旋未来变化的预估提供参考。
图2. (a, c)1969-1989 和(b,d)1991-2011期间西北太平洋夏秋季热带气旋和(a, b)热带印度洋和(c, d)热带北大西洋海温(SST)关系示意图。TIO、TNA、EPO分别表示热带印度洋、热带北大西洋、赤道太平洋。“+“和”-“表示正和负海温异常。“A” 和 “C” 表示反气旋和气旋异常。
原文链接: