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关于热带太平洋气候变迁与西北太平洋台风活动变化的最新研究成果
作者:赵海坤               发布时间:2020/03/05 13:20:17              浏览量:

  赵海坤教授团队一直主要致力于台风活动气候变化机理研究和台风预测技术的研制。自20世纪90年代末以来,热带太平洋气候呈现明显的变迁,PDO由暖位相转为冷位相,中太平洋ENSO事件发生频次显著增加,为此深入理解这些变化如何影响西北太平洋台风活动将进一步有利于揭示台风活动气候变化机理,提高台风活动气候预测能力,为国家防台减灾提供科学理论基础。紧扣此科学问题,该团队进行了较为系统的研究,并取得了新进展,研究成果相继发表《Journal of Climate》和《Journal of the Meteorological Society of Japan》。

1)研究发现西北太平洋夏季台风生成平均纬度和经度的协变关系在1998年前后出现显著的年代转折。1998年前期间台风生成平均经纬度无明显的共变关系,而1998年后台风生成平均经纬度的共变关系显著增强,表现为同时向北和向西。这主要是由于1998年后CP ENSO事件增多,沃克环流和哈德莱环流的变化呈现较好的一致性,台风生成平均经度(纬度)与沃克环流(哈德莱环流)强度关系更加显著(图1)。

2)季风环流是西北太平洋台风活动的重要大尺度环流系统,通常认为季风槽的强弱与台风频数具有较好的对应关系。然后我们的研究发现西北太平洋台风频数与西北太平洋季风槽(WNPMI)之间的关系存在明显年代际变化。通过分析季风槽内外台风频数与WNPMI的关系发现,该年代际关系主要是槽外台风频数与季风槽关系的年代变化所致。槽外台风频数在1998年仍然受季风环流所控制,而1998年后为主要受洋中槽控制(图2)。

3)以往研究多侧重于台风频数,路径和强度变化的研究,而对于台风季节爆发日期的研究则很少。分析发现了在强厄尔尼诺年,西北太平洋台风季节爆发日期较晚,这主要是由于在强厄尔尼诺衰减期间,印度洋海温增暖导致的西北太平洋异常反气旋和相伴随的大尺度环境场,不利于台风生成。进一步指出了西北太平洋台风季节爆发日期与ENSO的关系存在明显年代际变化,1998年前其与前冬热带中东太平洋和印度洋海温关系显著关联,而1998年后该显著联系变弱(图3)。

图1 1979-2016年夏季5-11月CP ENSO指数(蓝色折线)、沃克环流强度(简称WI;红色折线)和哈德莱环流强(简称HI;黑色折线)度指数标准化时间序列。沃克/哈德莱环流强度与CP ENSO指数的相关系数标记在图片顶部左(1979-1997)右(1998-2016)两侧。

图2 1979-1997(a)和1998-2016(b)西北太平洋季风槽内(ITC)外(OTC)热带气旋频数和季风槽强度(WNPMI)以及洋中槽强度(TUTTI)的相互关系示意图。红色表示两者关系显著,蓝色表示两者关系不显著。

图3 1965-2016年西北太平洋热带气旋爆发日期(黑色折线)和冬季12-2月Nino-3.4指数(红色折线)标准化时间序列。1965-2016,1965-1998以及1999-2016期间两者的相关系数分别是0.37(显著),0.46(显著)和0.16(不显著)。

相关发表的论文:

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Zhao, H., Chen, S., and Klotzbach, P. J., 2019: Recent strengthening of the relationship between the Western North Pacific monsoon and Western North Pacific tropical cyclone activity during the Boreal summer. J. Clim., 32, 8283-8299, doi:10.1175/JCLI-D-19-0016.1.

Zhao, H., Wu, L., Wang, C., and Klotzbach, P. J., 2019: Consistent late onset of the western North Pacific tropical cyclone season following major El Niño events. J. Meteorol. Soc. Jpn. 97, 673-688, doi:10.2125/jmsj.2019-039.