臺(tái)風(fēng)威馬遜入侵南海的路徑分析

董　航，姜良紅，章向明，周　磊*

(1.衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310012； 2.國(guó)家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)

?

臺(tái)風(fēng)威馬遜入侵南海的路徑分析

董航1,2，姜良紅1,2，章向明1,2，周磊*1,2

(1.衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310012； 2.國(guó)家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)

摘要:1409號(hào)臺(tái)風(fēng)威馬遜是自1973年以來(lái)登陸華南地區(qū)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其在登陸前，臨岸急劇增強(qiáng)。每年初夏，盡管南海的海洋環(huán)境有利于臺(tái)風(fēng)的增長(zhǎng)，但是由于西太平洋副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱副高)的引導(dǎo)作用，大部分臺(tái)風(fēng)路徑會(huì)偏離南海。本文分析結(jié)果表明，在2014年初夏，副高的位置相對(duì)過(guò)去幾十年的平均位置更偏向西南方，因此，臺(tái)風(fēng)威馬遜在副高的引導(dǎo)下穿過(guò)菲律賓進(jìn)入南海海域。南海的高溫海水為其強(qiáng)度陡增提供了有利條件，威馬遜在短短26 h內(nèi)急劇增長(zhǎng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。前人研究結(jié)果顯示，近些年來(lái)副高的位置明顯向西延伸，如果這種西向延伸的趨勢(shì)一直保持或者繼續(xù)，那么在初夏可能會(huì)有更多的熱帶風(fēng)暴進(jìn)入南海并且得以加強(qiáng)，華南地區(qū)或?qū)⒚媾R更多災(zāi)難性臺(tái)風(fēng)的襲擊。

關(guān)鍵詞:超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)；威馬遜；南海；西太平洋副高；華南

0引言

臺(tái)風(fēng)作為最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，每年都會(huì)給西北太平洋沿岸國(guó)家造成重大人員傷亡以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。2014年7月，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)威馬遜相繼襲擊了菲律賓、中國(guó)以及越南，各地均遭受了不小的生命財(cái)產(chǎn)損失。圖1a為威馬遜的路徑及強(qiáng)度變化(數(shù)據(jù)由中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所提供)。如圖所示，2014年7月12日14時(shí)，威馬遜在北太平洋中部首次被認(rèn)定為熱帶風(fēng)暴，其后它繼續(xù)西移穿過(guò)西太平洋，并于7月15日登陸菲律賓。7月16日從菲律賓撤離之后，威馬遜進(jìn)入了南海，并向西北方向移動(dòng)，強(qiáng)度上先是略微減弱，然后持續(xù)增強(qiáng)，至7月18日達(dá)到最大強(qiáng)度，最大風(fēng)速60 m/s。以此巔峰強(qiáng)度，威馬遜于7月18日15時(shí)30分左右襲擊了中國(guó)海南省，其后強(qiáng)度減弱，在廣東省和廣西省進(jìn)行了第2次和第3次登陸，最終，于7月20日在云南省消散。臺(tái)風(fēng)威馬遜是繼1973年臺(tái)風(fēng)瑪琪之后，41 a來(lái)登陸華南的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，造成50多人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上百億元人民幣。

臺(tái)風(fēng)威馬遜最明顯的一個(gè)特征是其在南海海域內(nèi)的急劇增強(qiáng)，7月17日10時(shí)，威馬遜最大風(fēng)速為35 m/s，進(jìn)入圖1a中黑色方框區(qū)域后，其強(qiáng)度迅速增長(zhǎng)，至7月18日11時(shí)已達(dá)60 m/s，26 h內(nèi)迅速升格為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。根據(jù)對(duì)1989—2000年的熱帶氣旋的統(tǒng)計(jì)，KAPLAN和DEMARIA[1]定義臺(tái)風(fēng)快速增長(zhǎng)為海表持續(xù)風(fēng)速在24 h之內(nèi)的增長(zhǎng)超過(guò)15.4 m/s。威馬遜在26 h內(nèi)，海表持續(xù)風(fēng)速增長(zhǎng)了25 m/s，顯著超過(guò)了以上標(biāo)準(zhǔn)。

熱帶氣旋的增強(qiáng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，它通常包括大氣環(huán)境、不穩(wěn)定性、氣旋結(jié)構(gòu)[2-9]以及來(lái)自海洋的必要反饋[10-13]。在西太平洋，溫暖的海水和豐富的上層海洋熱含量給臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)提供了有利的條件。因此，幾乎過(guò)去所有的5級(jí)(按照Saffir-Simpson標(biāo)準(zhǔn))臺(tái)風(fēng)都是發(fā)生在LIN et al[14]等人定義的南部渦旋區(qū)和黑潮區(qū)。但是威馬遜增長(zhǎng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的地點(diǎn)是在南海，超出了通常定義的范圍?；诖?，本文著眼于臺(tái)風(fēng)威馬遜軌跡的特殊性，探索其與大尺度背景場(chǎng)的關(guān)系。

1資料來(lái)源與分析方法

本文所用的臺(tái)風(fēng)最佳路徑數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)海軍聯(lián)合臺(tái)風(fēng)預(yù)警中心[15]，時(shí)間分辨率為6 h，時(shí)間范圍為1982年1月至2014年8月。根據(jù)中國(guó)氣象局熱帶氣旋等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，底層中心附近最大平均風(fēng)速大于32.7 m/s時(shí)，將其定義為臺(tái)風(fēng)。從1982年到2014年8月，在西北太平洋海域(包括南海)共計(jì)有449個(gè)臺(tái)風(fēng)，其中有37個(gè)臺(tái)風(fēng)(包括威馬遜)的軌跡經(jīng)過(guò)南海。由于威馬遜強(qiáng)度突增的地點(diǎn)是在南海，因此，本文選擇以上除去威馬遜的其余36個(gè)臺(tái)風(fēng)(表1)作為樣本進(jìn)行分析。圖1c為選取的臺(tái)風(fēng)樣本的路徑，其中紅色的線為威馬遜的路徑，大部分臺(tái)風(fēng)路徑為NW向，少數(shù)為W向和SW向。

表1　1982年1月至2014年8月路徑經(jīng)過(guò)南海的36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本

本文使用了美國(guó)海洋大氣管理局提供的最優(yōu)插值日平均海表溫度數(shù)據(jù)[16](其空間分辨率為0.25°)，以及AVISO日平均海表高度數(shù)據(jù)。在研究海表熱通量時(shí)，伍茲霍爾海洋研究所提供的客觀分析海氣通量數(shù)據(jù)通常是一個(gè)比較好的選擇[17]，但是該數(shù)據(jù)時(shí)間段沒(méi)有覆蓋到臺(tái)風(fēng)威馬遜發(fā)生的時(shí)間。因此，本文采用了HENDON和GLICK[18]所定義的塊體公式對(duì)海表熱通量進(jìn)行了估算，潛熱通量公式為：

FLH=ρCdLVΔq

(1)

式中：ρ是空氣密度；Cd=1.3×10-3，為拖曳系數(shù)；L=2.5×106J·kg-1，為凝結(jié)潛熱系數(shù)；V是海表風(fēng)速；Δq=qSST-q1000，其中qSST為飽和比濕，q1000是1 000百帕高度上的比濕。在臺(tái)風(fēng)期間高風(fēng)速情況下，拖曳系數(shù)并非是一個(gè)常數(shù)，拖曳系數(shù)對(duì)風(fēng)速的依賴關(guān)系具有很大爭(zhēng)議[19-20]，但是拖曳系數(shù)的選擇并不會(huì)改變本文的結(jié)果。

感熱通量同樣采用塊體公式進(jìn)行估算：

FSH=ρCdCpVΔT

(2)

其中：Cp=1 004 J·kg-1·k-1,為干空氣的定壓比熱；ΔT=SST-T1 000，T1 000為1 000百帕高度上的空氣溫度。塊體公式中使用的大氣環(huán)境變量如海表風(fēng)速和比濕等均來(lái)自于NCEP/NCAR逐日再分析資料[21]。

2結(jié)果

2.1海洋對(duì)臺(tái)風(fēng)威馬遜的影響

圖1　臺(tái)風(fēng)威馬遜的軌跡、強(qiáng)度變化(a)和最大風(fēng)速變化(b)以及1982—2014年中經(jīng)過(guò)南海的36個(gè)臺(tái)風(fēng)及威馬遜的路徑(c)及其強(qiáng)度增長(zhǎng)率(d)Fig.1　The track and intensity(a) and the maximum wind speed(b) of Rammasun during its lifetime and the tracks(c) andgrowth rates(d) of 36 typhoons and Rammasun going through the SCS from 1982 to 2014圖a中臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度根據(jù)中國(guó)氣象局熱帶氣旋等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分；顏色填充部分為7月17—18日平均的海表高度異常(SSHA)(經(jīng)過(guò)1～3個(gè)月帶通濾波處理)，單位為cm。圖c中灰線代表36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本的路徑，紅線代表威馬遜的路徑；黑色的方框?yàn)橥R遜強(qiáng)度突增的地點(diǎn)(同圖a)，藍(lán)色方框?yàn)槲闹兴x區(qū)域。圖d中藍(lán)色三角形代表36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本，紅色五角星代表威馬遜；點(diǎn)線為36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本的強(qiáng)度增長(zhǎng)率平均值The definition of the intensity of Rammasun in Fig.a is according to that of typhoon category by CMA. The color shades show the sea levelanomalies (band-pass filtered between 1 month and 3 months) averaged from July 17 to July 18. The unit is cm. The grey lines in Fig.c denotethe tracks of 36 typhoons listed in Table 1, and the red line is the track of Rammasun. The black box is the same as the black one in Fig.a,where Rammasun intensified sharply and the blue box which covers the SCS is the domain defined in the article. The blue triangles in Fig.dindicate the growth rates of 36 typhoons, and the red star is for Rammasun. The dot line shows the mean growth rate of 36 typhoons

臺(tái)風(fēng)威馬遜迅速增強(qiáng)的地點(diǎn)是南海西北部(如圖1c 中黑色方框所示，16.5°～21.5°N，110°～116°E)，但是以上選取的36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本的軌跡并沒(méi)有全部通過(guò)上述小區(qū)域。為了統(tǒng)一起見，本文選取了一塊更大的區(qū)域(如圖1c中藍(lán)色方框所示，12°～21.5°N，110°～120°E)，比較了在該區(qū)域內(nèi)威馬遜和其他36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本的強(qiáng)度增長(zhǎng)率。臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增長(zhǎng)率在此定義為在選取的藍(lán)色方框區(qū)域內(nèi)最大風(fēng)速和最小風(fēng)速的差除以相應(yīng)的時(shí)間。如圖1d所示，36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本的強(qiáng)度增長(zhǎng)率范圍為-0.25～0.86 m/min2，平均值為0.29 m/min2，強(qiáng)度增長(zhǎng)率為負(fù)值即表示在進(jìn)入選定區(qū)域后臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度在不斷衰減。威馬遜在該區(qū)域的強(qiáng)度增長(zhǎng)率為0.83 m/min2，在所有臺(tái)風(fēng)樣本中排名第3，僅低于臺(tái)風(fēng)Yutu(玉兔,2001年7月23—26日)和臺(tái)風(fēng)Hal(1985年6月21—25日)。臺(tái)風(fēng)威馬遜的迅速增長(zhǎng)需要來(lái)自其下方溫暖海水提供的能量。有研究工作表明海洋中的暖渦可以為臺(tái)風(fēng)的增長(zhǎng)提供有利條件。例如，1995年10月在墨西哥灣，由于颶風(fēng)Opal路徑下方存在一個(gè)暖渦，因此在其前進(jìn)過(guò)程中迅速增強(qiáng)[22-24]。同樣地，2003年9月，臺(tái)風(fēng)鳴蟬在暖渦的支持下成長(zhǎng)為了超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)[25]。南海中尺度渦的時(shí)間尺度為2～3個(gè)月[26]，因此本文利用Butterworth濾波器對(duì)海表溫度(SST)進(jìn)行了1～3個(gè)月的帶通濾波處理，提取出了與中尺度渦相關(guān)的SST異常。圖2為36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本及臺(tái)風(fēng)威馬遜在選定區(qū)域內(nèi)(圖1c中藍(lán)色方框)與中尺度渦相關(guān)的SST異常的平均值。本文中所選取的臺(tái)風(fēng)樣本在經(jīng)過(guò)選定區(qū)域時(shí)，最長(zhǎng)時(shí)間不超過(guò)15 d，遠(yuǎn)小于濾波中的截?cái)嘀芷?，因此，?duì)上述經(jīng)過(guò)帶通濾波處理后的SST異常進(jìn)行平均是合理的。由圖2a可知，臺(tái)風(fēng)威馬遜期間與中尺度渦相關(guān)的SST異常并沒(méi)有顯著高于其他臺(tái)風(fēng)樣本的異常值。另外，圖1中與中尺度渦相關(guān)的海表高度異常(SSHA)顯示，在威馬遜迅速增長(zhǎng)期間，其軌跡并沒(méi)有經(jīng)過(guò)明顯的暖渦。通過(guò)對(duì)SST進(jìn)行截?cái)嘀芷跒?個(gè)月的低通濾波，本文對(duì)背景SST進(jìn)行了分析。如圖2b所示，在臺(tái)風(fēng)威馬遜期間，背景場(chǎng)SST為29.8 ℃，比36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本高。用同樣的方法對(duì)潛熱通量(圖2c和2d)和感熱通量(圖略)進(jìn)行了分析，結(jié)果與SST類似。臺(tái)風(fēng)威馬遜期間，在選定區(qū)域內(nèi)的與中尺度渦相關(guān)的潛熱通量異常甚至比其他36個(gè)臺(tái)風(fēng)樣本的潛熱通量異常更低。但是對(duì)于潛熱通量背景場(chǎng)來(lái)說(shuō)，威馬遜期間背景場(chǎng)值為170 W/m2，是所有臺(tái)風(fēng)樣本中的最高值。因此，在臺(tái)風(fēng)威馬遜的強(qiáng)度陡增時(shí)期，南海有利的背景場(chǎng)起到很重要的作用。

當(dāng)然，SST并不是唯一能夠表征海洋對(duì)臺(tái)風(fēng)反饋的變量，上層海洋熱含量同樣起著重要的作用。但是，由于沒(méi)有上層海洋海水溫度的日平均數(shù)據(jù)，所以對(duì)上層海洋熱含量的直接計(jì)算難以完成。但是，上層海洋熱含量可以由SSHA作出間接估算。通常海洋是第一斜壓模結(jié)構(gòu)，正(負(fù))的SSHA通常對(duì)應(yīng)著一個(gè)較深(淺)的混合層深度異常，利用上述對(duì)SST和海表熱通量處理的方法對(duì)SSHA進(jìn)行處理，得到相似的結(jié)論(圖略)。利用世界海洋數(shù)據(jù)集(WOD)的氣候態(tài)數(shù)據(jù)，得到26 ℃等溫線的深度(近似為上層海洋熱含量的底部)為46 m[14, 22]，同時(shí)，Ekman層的深度大約為50 m(計(jì)算時(shí)海水的渦流粘度取0.1 m2/s，科氏參數(shù)為7×10-5s-1)。Ekman層深度并沒(méi)有明顯比上層海洋熱含量底部深度更深，表明南海上層暖水足夠深厚，可以給臺(tái)風(fēng)威馬遜的增長(zhǎng)提供足夠的能量。以上的分析并沒(méi)有包括導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)威馬遜快速增長(zhǎng)的相關(guān)大氣機(jī)制，但是基于臺(tái)風(fēng)威馬遜期間較高的SST，可能較大的上層海洋熱含量以及顯著的海-氣熱通量，可以認(rèn)為海洋的反饋對(duì)臺(tái)風(fēng)威馬遜的迅速增長(zhǎng)起著重要的作用。

圖2　本文選定區(qū)域內(nèi)在各個(gè)臺(tái)風(fēng)期間與海洋渦旋相關(guān)的SST異常平均(a)和背景場(chǎng)SST(b)以及潛熱通量異常平均(c)和背景場(chǎng)潛熱通量(d)Fig.2　Mean SST anomalies associated with ocean eddies(a), the background SST(b), the mean latent heat flux anomalies(c),and the background latent heat flux(d), which are averaged over the selected area in SCS and during the typhoon period圖中所指選定區(qū)域即圖1c中的藍(lán)色方框；與海洋渦旋相關(guān)的SST異常和潛熱通量異常均為1～3個(gè)月帶通濾波，背景場(chǎng)SST和潛熱通量為3個(gè)月以上低通濾波；圖中綠色三角形為文中所選取的臺(tái)風(fēng)樣本，紫色五角星對(duì)應(yīng)臺(tái)風(fēng)威馬遜The selected area in Fig.2 is same as the blue box in Fig. 1c. The mean SST and latent heat flux anomalies associated with ocean eddies areboth obtained with a band-pass filter with cut-off periods between 1 month and 3 months. For the background SST and latent heat flux,they are obtained with a lower-pass filter with a cut-off period of 3 months. The green triangles denote the typhoon samples, and thepurple pentagram is for Rammasun

2.2副高西向延伸所引起的臺(tái)風(fēng)威馬遜的特殊軌跡

前文分析已知，在7月，南海溫暖的海水足以為威馬遜的快速增長(zhǎng)提供能量。但是，相對(duì)往年，2014年初夏南海的SST并沒(méi)有很特殊。圖3a為南海1982—2014年的7月平均SST，從圖中可以看出，2014年的SST值并沒(méi)有顯著高于其他年份。圖3b和圖3c分別為2014年7月南海的SST空間分布和1982—2013年7月平均SST的空間分布，在南海的大部分區(qū)域兩者并沒(méi)有顯著的差別。事實(shí)上，幾乎在每年的7月，南海大部分區(qū)域SST都超過(guò)28 ℃，表明在初夏，南海足以為熱帶氣旋的增長(zhǎng)提供足夠的能量。

圖3　1982—2014年每年7月本文選定區(qū)域SST的平均值(a)，1982—2013年7月平均的南海SST空間分布(b)以及2014年7月南海SST的空間分布(c)Fig.3　Mean SST over the selected area in every July from1982 to 2014(a). Sptail distribution of mean SST in Julyaveraged from 1982 to 2013(b). Sptail distribution ofmean SST in July 2014(c)圖c中的陰影部分為顯著高于1982—2013年平均值的區(qū)域(通過(guò)置信度為95%的t檢驗(yàn))The shadow in Fig.c indicate that the differences between SST in July2014 and mean SST in July from 1982 to 2013 are statisticallysignificant at a level of 95%, using the Student’s t test

但是，通常情況下，熱帶氣旋在初夏并不會(huì)進(jìn)入南海。在過(guò)去33 a里選取出的36個(gè)軌跡經(jīng)過(guò)南海的臺(tái)風(fēng)中，僅有3個(gè)臺(tái)風(fēng)發(fā)生在7月。臺(tái)風(fēng)玉兔(2001年7月23—26日)是所有臺(tái)風(fēng)樣本中在南海增長(zhǎng)最快的臺(tái)風(fēng)，強(qiáng)度增長(zhǎng)率為8.57 m/min2。在2010年，有2個(gè)連續(xù)的臺(tái)風(fēng)(臺(tái)風(fēng)Conson，2010年7月11—18日及臺(tái)風(fēng)Chanthu，2010年7月17—23日)經(jīng)過(guò)南海，盡管這2個(gè)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度都非常弱，但是它們?cè)谶M(jìn)入南海之后都有較大的強(qiáng)度增長(zhǎng)率。圖4a畫出了1982—2014年每年7月在西北太平洋上生成的所有臺(tái)風(fēng)的軌跡，其中紅色的線為臺(tái)風(fēng)威馬遜的軌跡，它處在所有臺(tái)風(fēng)軌跡中的最南端。

圖4　1982—2014年每年7月在140°E以東生成的所有臺(tái)風(fēng)的軌跡(a)以及副高在1982—2013年每年JJA的平均位置(b)Fig.4　Tracks of all typhoons originating to the east of 140°Ein July from 1982 to 2014(a). The mean locations ofWPSH in JJA from 1982 to 2013 (b)圖a中紅色曲線為臺(tái)風(fēng)威馬遜的軌跡；圖b中藍(lán)色曲線為副高的平均位置，紅色曲線為2014年7月副高的位置，副高的位置采用500百帕高度上5 870 gpm位勢(shì)高度等值線表示The red line in Fig.a shows the track of Rammasun. The WPSHis bounded with the contour of the geopotential of 5 870 gpmat 500 hPa in Fig.b. The WPSH in July 2014 is highlightedwith a red curve. The blue curve shows the mean locationsof WPSH from 1982 to 2013

臺(tái)風(fēng)路徑主要是由大氣環(huán)境中的引導(dǎo)性氣流所控制。在西北太平洋，臺(tái)風(fēng)軌跡主要集中在副熱帶高壓(副高)的邊緣。圖4b為1982—2013年每年6、7、8月(JJA)副高的平均位置，藍(lán)色曲線為這32 a里副高的平均位置。副高的位置通常用500百帕高度上5 870 gpm位勢(shì)高度等值線表示[27-28]。在JJA，副高的平均位置通常在125°E以東14°N以北，幾乎不會(huì)延伸至南海。但是，LU和DONG[29]以及ZHOU et al[27]的研究表明，近些年副高不斷向西延伸。副高的西向延伸對(duì)天氣和氣候系統(tǒng)，特別是季風(fēng)系統(tǒng)的影響已被廣泛研究[30-32]，本文則對(duì)副高的西向延伸對(duì)熱帶氣旋的影響進(jìn)行了討論。在圖4b中，紅色的曲線為2014年7月副高的位置，很明顯其比副高在JJA的平均位置更偏西偏南。正是由于這個(gè)特殊的位置，臺(tái)風(fēng)威馬遜被副高所引導(dǎo)并沿著其邊緣進(jìn)入南海，其后受惠于南海有利的條件，獲得大量潛熱，繼而在短短26 h內(nèi)迅速增長(zhǎng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。

3討論與結(jié)論

超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)威馬遜是過(guò)去41 a里襲擊中國(guó)華南地區(qū)最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，最明顯的特征是其強(qiáng)度在南海北部迅速增長(zhǎng)。分析表明，南海上層溫暖海水足以給臺(tái)風(fēng)提供能量，因此海洋環(huán)境在威馬遜的快速增強(qiáng)的過(guò)程中起到重要的作用。但是南海的海洋環(huán)境在每年初夏都是適合臺(tái)風(fēng)增強(qiáng)的，在2014年也沒(méi)有任何特殊之處。但值得注意的是，臺(tái)風(fēng)威馬遜的軌跡與往年7月的臺(tái)風(fēng)軌跡有較大不同。由于副高的西向延伸，臺(tái)風(fēng)威馬遜被引導(dǎo)進(jìn)入南海，從南海溫暖的海水中獲得大量潛熱，迅速增長(zhǎng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，以其巔峰強(qiáng)度襲擊了中國(guó)海南省，造成了眾多人員傷亡以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

在初夏，由于副高的位置，幾乎所有的熱帶氣旋都被引導(dǎo)至西北太平洋，繼而在中國(guó)東部以及韓國(guó)和日本沿海地區(qū)登陸，而南海和華南地區(qū)在初夏鮮有強(qiáng)臺(tái)風(fēng)登陸。但是由于逐漸的氣候變化，副高不斷向西延伸，因此熱帶氣旋可以行至南海，同時(shí)受惠于南海的有利條件，很可能在南海強(qiáng)度急劇增大。臺(tái)風(fēng)威馬遜就是這樣一個(gè)例子。根據(jù)以上分析，如果副高的西向延伸繼續(xù)持續(xù)下去，那么在初夏，南?？赡軙?huì)面臨更多的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，中國(guó)華南地區(qū)會(huì)更容易受到強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的襲擊。

參考文獻(xiàn)(References)：

[1] KAPLAN J, DEMARIA M. Large-scale characteristics of rapidly intensifying tropical cyclones in the North Atlantic basin[J]. Weather and Forecasting,2003,18(6):1 093-1 108.

[2] EMANUEL K, DESAUTELS C, HOLLOWAY C, et al. Environmental control of tropical cyclone intensity[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,2004,61(7):843-858.

[3] EMANUEL K A. Thermodynamic control of hurricane intensity[J]. Nature,1999,401(6754):665-669.

[4] WEBSTER P J, HOLLAND G J, CURRY J A, et al. Changes in tropical cyclone number, duration, and intensity in a warming environment[J]. Science,2005,309(5742):1 844-1 846.

[5] WONG M L M, CHAN J C L. Tropical cyclone intensity in vertical wind shear[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,2004,61(15):1 859-1 876.

[6] CRAIG G C, GRAY S L. CISK or WISHE as the mechanism for tropical cyclone intensification[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,1996,53(23):3 528-3 540.

[7] DEMARIA M. The effect of vertical shear on tropical cyclone intensity change[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,1996,53(14):2 076-2 088.

[8] HOUZE R A, CHEN S S, SMULL B F, et al. Hurricane intensity and eyewall replacement[J]. Science,2007,315(5816):1 235-1 239.

[9] CAMARGO S J, SOBEL A H. Western North Pacific tropical cyclone intensity and ENSO[J]. Journal of Climate,2005,18(15):2 996-3 006.

[10] LIN I I, CHEN C-H, PUN I-F, et al. Warm ocean anomaly, air sea fluxes, and the rapid intensification of tropical cyclone Nargis (2008)[J]. Geophysical Research Letters,2009,36(3):L03817.

[11] EMANUEL K A. An air-sea interaction theory for tropical cyclones. 1. Steady-state maintenance[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,1986,43(6):585-604.

[12] WU C-C, LEE C-Y, LIN I I. The effect of the ocean eddy on tropical cyclone intensity[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,2007,64(10):3 562-3 578.

[13] CHAN J C L, DUAN Y, SHAY L K. Tropical cyclone intensity change from a simple ocean-atmosphere coupled model[J]. Journal of the Atmospheric Sciences,2001,58(2):154-172.

[14] LIN I I, WU C-C, PUN I-F, et al. Upper-ocean thermal structure and the Western North Pacific category 5 typhoons. Part I: ocean features and the category 5 typhoons’ intensification[J]. Monthly Weather Review,2008,136(9):3 288-3 306.

[15] CHU J-H, SAMPSON C R, LEVINE A S, et al. The joint typhoon warning center tropical cyclone best-tracks, 1945-2000[R]. Naval Research Laboratory Technical Report, 2002: NRL/MR/7540-02-16,112.

[16] REYNOLDS R W, RAYNER N A, SMITH T M, et al. An improved in situ and satellite SST analysis for climate[J]. Journal of Climate,2002,15(13):1 609-1 625.

[17] YU L, WELLER R A. Objectively analyzed air-sea heat fluxes for the global ice-free oceans (1981-2005)[J]. Bulletin of the American Meteorological Society,2007,88(4):527-539.

[18] HENDON H H, GLICK J. Intraseasonal air-sea interaction in the tropical Indian and Pacific Oceans[J]. Journal of Climate,1997,10(4):647-661.

[19] KUMAR R R, KUMAR B P, SATYANARAYANA A N V, et al. Parameterization of sea surface drag under varying sea state and its dependence on wave age[J]. Natural Hazards,2008,49(2):187-197.

[20] POWELL M D, VICKERY P J, REINHOLD T A. Reduced drag coefficient for high wind speeds in tropical cyclones[J]. Nature,2003,422(6929):279-283.

[21] KALNAY E, KANAMITSU M, KISTLER R, et al. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project[J]. Bulletin of the American Meteorological Society,1996,77(3):436-471.

[22] SHAY L K, GONI G J, BLACK P G. Effects of a warm oceanic feature on Hurricane Opal[J]. Monthly Weather Review,2000,128(5):1 366-1 383.

[23] MARKS F D, SHAY L K. Landfalling tropical cyclones: Forecast problems and associated research opportunities[J]. Bulletin of the American Meteorological Society,1998,79(2):305-323.

[24] HONG X D, CHANG S W, RAMAN S, et al. The interaction between Hurricane Opal (1995) and a warm core ring in the Gulf of Mexico[J]. Monthly Weather Review,2000,128(5):1 347-1 365.

[25] LIN I-I, WU C C, EMANUEL K A, et al. The interaction of Supertyphoon Maemi (2003) with a warm ocean eddy[J]. Monthly Weather Review,2005,133(9):2 635-2 649.

[26] WANG Gui-hua, SU Ji-lan, CHU P C. Mesoscale eddies in the South China Sea observed with altimeter data[J]. Geophysical Research Letters,2003,30(21):2121.

[27] ZHOU T, YU R, ZHANG J, et al. Why the western Pacific subtropical high has extended westward since the late 1970s[J]. Journal of Climate,2009,22(8):2 199-2 215.

[28] SUI C-H, CHUNG P-H, LI T. Interannual and interdecadal variability of the summertime western North Pacific subtropical high[J]. Geophysical Research Letters,2007,34(11):L11701,doi:10.1029/2006GL029204.

[29] LU Ri-yu, DONG Bu-wen. Westward extension of north Pacific subtropical high in summer[J]. Journal of the Meteorological Society of Japan Ser II,2001,79(6):1 229-1 241.

[30] YE Tian-shu, ZHI Rong, ZHAO Jun-hu, et al. The two annual northward jumps of the West Pacific Subtropical High and their relationship with summer rainfall in Eastern China under global warming[J]. Chinese Physics B,2014,23(6):069203-01-10.

[31] SONG Jin-jie, WU Rong-sheng, QUAN Wan-qing, et al. Impact of the subtropical high on the extratropical transition of tropical cyclones over the western North Pacific[J]. Acta Meteorologica Sinica,2013,27(4):476-485.

[32] LEE S S, SEO Y W, HA K J, et al. Impact of the western North Pacific subtropical high on the East Asian monsoon precipitation and the Indian Ocean precipitation in the boreal summertime[J]. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences,2013,49(2):171-182.

Analysis on the track of Typhoon Rammasun into the South China Sea

DONG Hang1,2, JIANG Liang-hong1,2, ZHANG Xiang-ming1,2, ZHOU Lei*1,2

(1.StateKeyLaboratoryofSatelliteOceanEnvironmentDynamics,Hangzhou310012,China;2.TheSecondInstituteofOceanography,SOA,Hangzhou310012,China)

Abstract:Typhoon Rammasun was the strongest typhoon that hit the South China in the past 41 years since 1973. It increased rapidly over the South China Sea (SCS) before the landfall. In early summer, the SCS is warm enough to support the increase of a typhoon in every year. However, the Western Pacific Subtropical High (WPSH) which steers the trajectories of tropical storms in the western Pacific deviates most tropical storms from the SCS. But, recently, the WPSH experiences a westward extension. Analysis shows that WPSH in early summer of 2014 took a more southward and more westward position than it did in the past several decades. As a result, Typhoon Rammasun was guided into the SCS through Philippine, which was an uncommon tropical storm track in July. In the SCS, Typhoon Rammasun was nourished by the warm ocean and became a super typhoon within only 26 hours. As the implication of this study, if the westward extension of WPSH remains and continues, it is reasonable to expect that more tropical storms enter the warm SCS and get intensified in early summer. Consequently, the South China is likely to be more vulnerable to devastating typhoons.

Key words:super typhoon; Rammasun; South China Sea; Western Pacific Subtropical High; South China

Doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.01.001

中圖分類號(hào):P444

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1001-909X(2016)01-0001-07

作者簡(jiǎn)介:董航(1990-)，女，遼寧海城市人，主要從事海氣相互作用方面的研究。E-mail: dongh@sio.org.cn*通訊作者:周磊(1979-)，男，研究員，主要從事海洋上層動(dòng)力學(xué)和熱帶海氣相互作用方面的研究。E-mail: lzhou@sio.org.cn

基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)資助(2013CB430302)；大洋“十二五”專項(xiàng)項(xiàng)目資助(DY125-11-E-02)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(41376034)

收稿日期:2015-05-20修回日期:2015-07-22

董航，姜良紅，章向明，等. 臺(tái)風(fēng)威馬遜入侵南海的路徑分析[J]. 海洋學(xué)研究,2016,34(1):1-7, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.01.001.

DONG Hang, JIANG Liang-hong, ZHANG Xiang-ming，et al. Analysis on the track of Typhoon Rammasun into the South China Sea[J].Journal of Marine Sciences,2016,34(1):1-7, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.01.001.