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本文利用1945~2003年的联合台风预警中心(JTWC)最佳路径台风资料、1984~2002年的NOAA全球海洋客观分析海气通量(OAFluxes)资料和NCAR/NCEP-2再分析资料,使用Yamamoto法、EOF、SVD、小波分析、相关分析和合成分析等多种诊断方法,对西北太平洋台风频数的时空分布特征及其与海气通量和大气环流的关系进行了研究,主要结论有:
(1)西北太平洋台风频数有显著的年内、年际变化特征,每年的7~10月是台风生成最频繁的月份,各年生成的台风频数各不相同,最多年份与最少年生成的台风频数差高达30个。此外,西北太平洋台风频数也有显著的年代际变化特征。利用Yamamoto方法分析得到1945~1960年、1969~1988年、1998~2002年为西北太平洋台风频数偏少阶段,而1961~1968年、1989~1997年则为台风频数偏多阶段。我国的南海海区和菲律宾群岛附近海域及马里亚纳群岛附近海域分别是西北太平洋台风生成的三个主要源地,西北太平洋台风的生成源地从春季到夏季有着北扩和向东西伸展的特征。
(2)对西北太平洋海气各通量的季节、年际和年代际研究得出,潜热通量和短波辐射通量是影响海表净热通量季节变化的主要因子。黑潮及其延伸区、150°E以东的近赤道地区的海表净热通量年际变化显著。EOF分析发现,西北太平洋潜热通量和感热通量的年代际变化基本相同,短波辐射通量和长波辐射通量年代际变化并不显著;各海气通量的年际变化以7年周期为主,并在低纬地区有着“跷跷板”式的东西振荡。
(3)通过研究西北太平洋各海区台风生成前后海气通量的变化特征,发现台风生成前后海洋向大气输送较多的潜热和感热通量,同时由于台风云团吸收了部分短波辐射,使得到达海面的短波辐射通量减少,尽管大气射向海洋的长波辐射也有增加,但在台风生成前后,总体上为海洋失热、大气加热,这种变化特征随海区所处纬度的增大而减小。通过对比各海气通量在台风生成前后的变化,发现潜热通量和短波辐射通量的变化最为显著,潜热输送和短波辐射吸收是影响台风生成的重要因素。
(4)对台风频数异常年各海区台风频数分布状况进行普查分析,发现150°E以东的低纬海区是西北太平洋台风频数异常变化最明显的区域。台风频数异常与低层大气环流异常、潜热通量和短波辐射通量变化有着密切的联系:当副热带高压强度减弱(增强)、脊线偏北(南)、主体东移(西伸)时,季风槽加深东进到150°E(西退到130°E),低纬的纬向西风加强(减弱),盛行的纬向西风携带着季风槽南侧的暖湿水汽与副热带高压南缘偏东气流的水汽输送在150°E以东(以西)的低纬海区辐合,异常区海洋输送给大气的潜热通量偏多(少),辐合上升的暖湿气团吸收的短波辐射偏多(少),有利于(不利于)形成高温高湿的不稳定结构,台风区能量不断(不易)积累,在低层强(弱)辐合、高层强(弱)辐散的环境场作用下,有利于(不利于)台风在150°E以东的低纬海区的生成。