西北太平洋热带气旋生成频数变化对海温异常响应特征的研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yiwei
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利用美国台风联合警报中心整编的1970—2012年best-track热带气旋(TC)资料和大气再分析资料,运用最新提出的广义平衡反馈方法(GEFA),研究多个海盆主要海表温度异常(SSTA)模对西北太平洋热带气旋生成频数(TCGN)变率的强迫作用及其机理;通过对比EFA与GEFA的诊断结果,认识海盆SSTA模之间的线性相互作用及其对西北太平洋TCGN变率的调制效应;基于GEFA方法探讨了多个具有线性趋势的SSTA模如何共同作用,使西北太平洋TCGN自1970年到90年代中期,有显著的线性增加趋势,90年代中期以来,有显著的线性减少趋势。主要结果如下:(1)多个海盆的GEFA诊断结果表明,西北太平洋台风活跃季(7—10月)的TCGN变率对北大西洋第一模态(NA1,95%信度水平)与热带印度洋海盆一致模(IOBM,90%信度水平)的响应最为显著,响应振幅分别为-0.379、-0.41。IOBM和NA1对TCGN整个序列的方差贡献分别为20.56%和16.55%,但NA1对TCGN负异常年的贡献大于IOBM。TCGN变率的空间分布与其环境要素,850hPa相对涡度、600hPa相对湿度、垂直风切变以及假相当位温垂直梯度,对NA1和IOBM的响应特征有密切的关系。当印度洋海盆一致变冷时,激发东传开尔文波,在热带西太平洋产生西风异常,为TC生成提供有利的气旋性涡度以及辐合场;当北大西洋NA1为负位相时,局地的对流层低层辐散,高空的辐合,大气的补偿运动使西北太平洋上空有辐散异常,导致上升运动加强,低层辐合异常,为TC生成提供有利的背景场。(2)单个海盆的EFA诊断结果显示,TCGN变率对热带太平洋SSTA第二模态(TP2)、北太平洋SSTA第二模态(NP2)、IOBM、NA1、北大西洋SSTA第二模态(NA2)的响应显著。海盆SSTA模之间的线性相互作用使EFA诊断中有些显著的SSTA模在GEFA中并不显著。多元回归分析得到热带太平洋第一模态(TP1)、IOBM、NA1与TCGN变率有显著的统计联系。其与GEFA的差异表明热带太平洋大气随机变化对海洋的影响明显,GEFA方法能更有效分离海洋对大气的强迫作用。(3)TCGN时间序列表现出1970-1994年有显著的线性增加趋势,1994-2012年有显著的减少趋势。GEFA的诊断表明,对TCGN线性增加(减少)趋势有显著贡献的SSTA模是TP2 (IOBM和NAl)。TCGN的线性增加趋势主要发生在10°-20°N,140°-150°E海域,其线性减少趋势则发生于南海和150°E以东海域。这一线性趋势的空间分布与大气环境要素的对流层低层相对涡度和中层相对湿度对关键SSTA模响应的异常型态相一致。
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