ISSN 1004-4965

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西北太平洋热带气旋路径异常偏折的分类特征

王敏 徐祥德 李英

王敏, 徐祥德, 李英. 西北太平洋热带气旋路径异常偏折的分类特征[J]. 热带气象学报, 2019, 35(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.016
引用本文: 王敏, 徐祥德, 李英. 西北太平洋热带气旋路径异常偏折的分类特征[J]. 热带气象学报, 2019, 35(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.016
Min WANG, Xiang-de XU, Ying LI. THE CHARACTERISTICS OF UNUSUAL TURNING TRACKS OF TROPICAL CYCLONE OVER THE WESTERN NORTH PACIFIC[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.016
Citation: Min WANG, Xiang-de XU, Ying LI. THE CHARACTERISTICS OF UNUSUAL TURNING TRACKS OF TROPICAL CYCLONE OVER THE WESTERN NORTH PACIFIC[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2019, 35(2): 177-186. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.016

西北太平洋热带气旋路径异常偏折的分类特征

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.016
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41475055

国家自然科学基金项目 41475061

国家自然科学基金项目 41575063

详细信息
    通讯作者:

    李英,女,云南省人,研究员,主要从事热带气旋研究。E-mail: yli@cma.gov.cn

  • 中图分类号: P444

THE CHARACTERISTICS OF UNUSUAL TURNING TRACKS OF TROPICAL CYCLONE OVER THE WESTERN NORTH PACIFIC

  • 摘要: 基于中国台风网CMA-STI热带气旋(TC)最佳路径资料,对1949—2016年西北太平洋TC路径发生异常偏折的地理位置进行K-means聚类分析,并将其分为五个区域。对各区TC路径异常偏折的频数、方向变化、周期及时间变率等特征进行分析。结果表明:(1)不同分区TC异常偏折高频月份不同,纬度较高区域主要发生在夏季,纬度较低区域则主要发生在秋季。(2)异常右折TC在发生偏折前移向主要为西北向,偏折后为北向;异常左折TC偏折前主要为北向,偏折后主要转为西北向。(3)西北太平洋TC异常偏折总频数存在准2~4年、准3~6年的年际变化周期,其长期变化趋势表现为20世纪80年代中期之前呈增加趋势,其后呈减少趋势, 低纬区域年变化与之最为相似,中高纬区域变化趋势不明显。(4)将研究区域按5 °×5 °进一步栅格化统计TC异常偏折频数的时间变率,发现其地理分布表现为中国沿海为正、台湾岛以东海域为负的变化特征。其中沿海的增加趋势主要由异常右折增加引起,台湾岛以东洋面的减弱趋势主要由异常左折的减少引起。(5)异常右折TC强度增强的高频中心主要位于菲律宾半岛以东洋面,次中心位于中国南海中部,而强度减弱位于台湾岛西南区域;异常左折TC强度增强的高频中心位于南海中部,强度减弱中心位于我国东南沿海。

     

  • 图  1  折角θ示意图(a)、TC 12小时折角频率分布图(b,单位:%)和12小时折角累积频率分布图(c,紫色虚线累积频率为95%,单位:%)

    图  2  轮廓值Si的负值个数(左轴,红线)及平均值(右轴,蓝线)随聚类数目(横坐标)的变化(a)、1949—2016年TC异常偏折地理位置的最佳聚类分区(b,黑色符号表示各区的平均偏折位置,数字1~5分别表示一至五区,红色点表示一区中异常偏折的位置,紫色表示二区、蓝色表示三区、绿色表示四区、棕色表示五区)及TC异常右折频数与异常左折频数之差的空间分布图(c,红圆:异常右折频数>异常左折频数,蓝圆:异常右折频数<异常左折频数,黄圆:异常右折频数=异常左折频数)

    图  3  各分区TC异常偏折频数的月际变化

    a.全部;b.异常右折;c.异常左折。红色表示一区,紫色表示二区,蓝色表示三区,绿色表示四区,棕色表示五区,黑色表示全部。

    图  4  各分区异常偏折(绿色:异常右折,蓝色:异常左折)过程中TC的强度变化(单位:m/s)

    黑色圆圈:平均强度变化,黑色星号:标准差,红色虚线:MSW变化为0。

    图  5  异常偏折过程中TC强度变化的频数空间分布

    a.异常右折TC强度增强;b.异常右折TC强度减弱;c.异常左折TC强度增强;d.异常左折TC强度减弱。

    图  6  TC异常偏折的方向-频率分布图

    a.异常右折前6小时至偏折时刻;b.异常右折时刻至折后6小时;c.异常左折前6小时至偏折时刻;d.异常左折时刻至折后6小时。单位:%。

    图  7  1949—2016年TC异常偏折频数的年际变化(蓝)及二项式拟合曲线(红)

    a.全部;b.一区;c.二区;d.三区;e.四区;f.五区。黑色虚线:年平均频数。

    图  8  1949—2016年TC异常偏折频数的Morlet小波功率谱(填色)分析

    a.全部;b.一区;c.二区;d.三区;e.四区;f.五区。黑色实线表示通过0.05显著性检验的周期尺度,红色虚线以上区域表示去除边界效应后的周期尺度。

    图  9  1949—2016年TC异常偏折频数的时间变率空间分布图

    a.全部;b.异常右折;c.异常左折。紫色代表时间变率小于0,粉色代表时间变率大于0,红色阴影部分表示通过0.05的显著性检验。

  • [1] 吴影, 陈佩燕, 雷小途.登陆热带气旋路径和强度预报的效益评估初步研究[J].热带气象学报, 2017, 33(5): 675-682.
    [2] 许映龙, 张玲.我国台风预报业务的现状及思考[J].气象, 2010, 36(7): 43-49.
    [3] 中国科学院. TC突变现象机理及预报技术研究[M].北京:高等教育出版社, 2014.
    [4] CHAN J C L, GRAY W M, KIDDER S Q. Forecasting tropical cyclone turning motion from surrounding wind and temperature fields[J]. Mon Wea Rev, 1980, 108(6): 778-792.
    [5] 麻素红, 吴俞, 瞿安祥, 等. T213与T639模式热带气旋预报误差对比[J].应用气象学报, 2012, 23(2):167-173.
    [6] 徐祥德, 解以扬, 李培彦.阻塞结构对近海台风异常路径影响的数值试验[J].应用气象学报, 1994, 5(1):104-108.
    [7] 魏娜, 李英, 胡姝. 1949—2008年热带气旋在中国大陆活动的统计特征及环流背景[J].热带气象学报, 2013, 29(1):17-27.
    [8] WANG K, CHEN H, WANG J M. The impacts of interaction of a typhoon with the midlatitude trough on its track after the recurvature[J]. J Trop Meteor, 2017, 23(2): 202-209.
    [9] Brand S. Interaction of binary tropical cyclones of the Western North Pacific Ocean[J]. J Appl Meteor, 1970, 9(3): 433-441.
    [10] CARR L E, ELSBERRY R L. Monsoonal interactions leading to sudden tropical cyclone track changes[J]. Mon Wea Rev, 1995, 123(2): 265-289.
    [11] 高珊, 何小宁, 凌士兵. 0407号台风"蒲公英"路径突然北折的原因分析[J].应用海洋学报, 2005, 24(4): 448-454.
    [12] WEI N, LI Y, ZHANG D L, et al. A statistical analysis of the relationship between Upper-Tropospheric Cold Low and tropical cyclone track and intensity change over the Western North Pacific[J]. Mon Wea Rev, 2015, 144:160129100643007.
    [13] 白莉娜, 马雷鸣, 曾智华, 等.热带气旋"南川"在2010年三个热带气旋异常路径中作用的数值模拟研究[J].热带气象学报, 2013, 29(3): 421-431.
    [14] BENDER M A, TULEYA R E, KURIHARA Y A. Numerical study of the effect of island terrain on tropical cyclones[J]. Mon Wea Rev, 1987, 115(1): 130.
    [15] 刘爱鸣, 林毅, 吴幸毓.台湾岛及邻近区域热带气旋异常路径特征分析[J].气象, 2010, 36(9): 29-35.
    [16] 夏丽花, 苏志重, 刘爱鸣, 等.台湾地形对1011号台风"凡亚比"影响的数值试验[J].暴雨灾害, 2014, 33(2): 149-155.
    [17] 陈联寿, 丁一汇.西北太平洋台风概论[M].北京:科学出版社, 1979.
    [18] 徐祥德, 陈联寿, 亢迪, 等. TCM-90现场科学试验目标台风'Flo''陀螺'偶极子型、"通风流"物理图像及其动力结构[M]//85-906-07课题组.台风科学、业务试验和天气动力学B论的研究(第二分册).北京: 气象出版社, 1996: 227-281.
    [19] 张胜军, 陈联寿, 徐祥德. Helen台风(9505)异常路径的诊断分析与数值模拟[J].大气科学, 2005, 29(6): 937-946.
    [20] WU L, NI Z, DUAN J, et al. Sudden tropical cyclone track changes over Western North Pacific: A composite study[J]. Mon Wea Rev, 2013, 141: 2597-2610.
    [21] 戴高菊.南海台风北折路径的初步研究[D].北京: 中国气象科学研究院, 2013.
    [22] 戴高菊, 李英.西北太平洋TC运动及其突变的若干统计特征[J].热带气象学报, 2014, 30(1): 23-33.
    [23] WU L, ZONG H, LIANG J. Observational analysis of sudden tropical cyclone track changes in the vicinity of the East China Sea[J]. J Atmos Sci, 2011, 68(12): 3012-3031.
    [24] 周宜卿.西北太平洋热带气旋移动方向变化异常的统计及环流特征[D].南京信息工程大学, 2015.
    [25] ZHANG X R, LI Y, ZHANG D L, et al. A 65-yr climatology of unusual tracks of tropical cyclones in the vicinity of China's coastal waters during 1949-2013[J]. J Appl Meteor Climatology, 2018, 57(1): 155-170.
    [26] 郑颖青, 余锦华, 吴启树, 等. K-均值用于西北太平洋TC路径分类[J].热带气象学报, 2013, 29(4): 607-615.
    [27] YU J H, ZHENG Y Q, WU Q S, et al. K-means clustering for classification of the northwestern Pacific tropical cyclone tracks[J]. J Trop Meteorol, 2016, 22(2): 127-135.
    [28] CAMARGO S J, ROBERTSON A W, GAFFNEY S J, et al. Cluster analysis of typhoon tracks. Part1: General properties[J]. J Climate, 2007, 20(14): 3635-3653.
    [29] NAKAMURA J, LALL U, KUSHNIR Y, et al. Classifying north Atlantic tropical cyclone tracks by mass moments[J]. J Climate, 2009, 22(4): 5481-5494.
    [30] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].北京气象出版社, 2004: 29-30.
    [31] ZHAO Y, XU X D, ZHAO T L, et al. Extreme precipitation events in East China and associated moisture transport pathways[J]. Science China: Earth Science, 2016, 59(9): 1-19.
    [32] 赵阳, 王宇虹, 黄武斌, 等.中国东部陆海表面温差对夏季水汽输送及降水空间分布的影响[J].热带气象学报, 2017, 33(6): 822-830.
    [33] 雷小途, 陈联寿.西北太平洋热带气旋活动的纬度分布特征[J].应用气象学报, 2002, 13(2): 218-227.
    [34] YU Y B. A statistical analysis on intensity change of tropical cyclones over the Western North Pacific[J]. J Trop Meteor, 2007, 13(1): 14-16.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-04
  • 修回日期:  2018-12-09
  • 刊出日期:  2019-04-01

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