2020年7月西北太平洋和南?！翱张_”環(huán)流特征分析

劉達，許映龍，向純怡，陳博宇

(國家氣象中心，北京 100081）

1 引 言

臺風是發(fā)生在熱帶海洋上具有暖心結構的強烈氣旋性渦旋，西北太平洋、北大西洋以及孟加拉灣是其活躍的主要區(qū)域，其中西北太平洋熱帶氣旋生成頻數(shù)最高，約占全球臺風生成總數(shù)的36%[1]。西北太平洋和南海海域臺風活動具有明顯的季節(jié)性，夏秋季節(jié)活躍的臺風數(shù)量約占全年臺風總數(shù)的80%[2]，然而2020年7月西北太平洋和南海海域無臺風生成，成為有氣象記錄以來首次7月“空臺”，屬歷史罕見的異常事件。由于7月缺少臺風活動，導致我國華南大部分地區(qū)降水較歷史同期偏少5成，并出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，其中廣東、海南平均溫度達到了1961 年以來最高，多個站點出現(xiàn)極端高溫事件[3]。此外“空臺”為后續(xù)臺風預報尤其是強度預報增加了難度。因此，對此次臺風異常事件的分析不僅有助于今后臺風生成預報，也為臺風生成的相關研究提供了有益的補充。針對此次“空臺”事件，已有研究表明熱帶洋面的海溫異常通過大尺度環(huán)流影響西北太平洋海域的大氣環(huán)流，異常下沉氣流抑制了臺風的生成和發(fā)展[4]。

臺風生成過程通常為熱帶擾動在適宜的海溫、渦度、水汽以及垂直風切變等諸多因素的共同作用下進一步發(fā)展加強[5]，這表明活躍的熱帶擾動是臺風生成的必要條件，適宜的熱力和動力條件則為擾動的發(fā)展提供了可能。大尺度環(huán)流系統(tǒng)不僅影響著熱帶擾動的生成，對提供其發(fā)展所需的熱力和動力條件也具有重要影響。陳聯(lián)壽等[1]指出臺風多形成于東西風切變線的北側，構成這條切變線的環(huán)流主體分別是其北部的副熱帶高壓（以下簡稱“副高”）和南部的越赤道氣流。夏季南半球強盛的馬斯克林高壓使得索馬里急流強度增強，越赤道氣流開始活躍，與副高南側的偏東氣流形成一個低壓帶，季風槽得以建立。季風槽低層氣流輻合具有氣旋式環(huán)流的特征，與此同時西南季風起到了水汽輸送的作用，導致季風槽內(nèi)部形成高溫高濕的對流環(huán)境，在適宜的動力和熱力條件的共同作用下，有利于熱帶擾動的生成和發(fā)展，西北太平洋和南海海域約80%的熱帶擾動生成于季風槽中[6-7]。季風槽的強度和位置與熱帶擾動的活動密切相關，當副高位置偏南，越赤道氣流偏弱時，季風槽強度偏弱且位置偏南偏西，此時活躍的熱帶擾動數(shù)量偏少，因此季風槽的強度和發(fā)展對于臺風活躍期的預報具有重要的指示作用[8]。在前人的研究成果中，我們注意到副高和越赤道氣流直接影響季風槽的活動，前兩者的變化則與多時空尺度環(huán)流的相互作用密切相關，因此在復雜的環(huán)流系統(tǒng)中，識別對臺風活躍期具有重要指示意義的環(huán)流形勢對提高臺風活躍期預報水平具有重要意義，也有助于認識影響臺風活動的多尺度環(huán)流系統(tǒng)的相互作用。

本文將首先簡要介紹使用的數(shù)據(jù)及方法，其次對西北太平洋和南海臺風活動概況進行說明，然后重點從不同尺度環(huán)流系統(tǒng)相互影響的角度出發(fā)，分析影響7 月臺風活動異常的關鍵因素，通過總結及討論為未來預測臺風生成和發(fā)展提供參考。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù) 據(jù)

研究中使用的資料如下。

（1） 美 國 國 家 環(huán) 境 預 報 中 心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）最優(yōu)插值海表溫度（Optimum Interpolation Sea Surface Temperature，OISST），水平分辨率為1 °×1 °（https://www.psl.noaa.gov/data/gridded/data.noaa.oisst.v2.html）[9]，本文使用的時間范圍為2020年，利用該數(shù)據(jù)集1971—2000年氣候態(tài)得到海表溫度異常。

（2）NCEP/DOE 再分析數(shù)據(jù)集（https://www.psl.noaa.gov/data/gridded/data.ncep.reanalysis2.html）[10]中高度 場、海 平面 氣壓場（sea surface pressure，SLP）、風場、輻射通量、氣溫以及相對濕度等變量。

（3）1949—2020 年中國氣象局臺風最佳路徑數(shù)據(jù)集（http://tcdata.typhoon.org.cn /zjljsjj_sm.html）[11-12]。

2.2 分析方法

為了分析大尺度環(huán)流系統(tǒng)對西北太平洋和南海臺風活動的影響，使用臺風潛在生成指數(shù)（Dynamic Genesis Potential Index，DGPI）[13]定量描述該區(qū)域環(huán)流系統(tǒng)是否有利于臺風生成。Wang 等[13]利用多個大尺度動力和熱力環(huán)流因子對全球各海域臺風生成進行統(tǒng)計檢驗，最終確定了850 hPa絕對渦度、500 hPa垂直速度、垂直風切變以及500 hPa 緯向風的經(jīng)向梯度4 個最顯著影響臺風活動的因子，并建立了適用于全球各海域臺風生成預測的DGPI，其計算公式如下：

其中，Vs代表200～850 hPa 垂直風切變，u為500 hPa 緯向風速，ω為500 hPa 垂直速度，η是850 hPa 絕對渦度。我們利用上述公式計算了西北太平洋和南海1981—2020年期間逐月DGPI，并考察其與同期臺風生成數(shù)量的相關性發(fā)現(xiàn)相關系數(shù)達到0.81（通過0.01 顯著性檢驗），證明了該指數(shù)可以較好地反映大尺度環(huán)流系統(tǒng)對西北太平洋和南海臺風生成的指示作用，本文將利用該指數(shù)進一步確定對2020 年7 月“空臺”影響最顯著的環(huán)流因素。

采用副高的面積和強度指數(shù)客觀地反映副高的范圍及其強弱。上述兩個指數(shù)利用10 °N以北、110 °E～180°范圍內(nèi)，500 hPa 高度場上所有高于588 dagpm的格點所圍成的面積總和，及所有高于588 dagpm 的格點所圍成的面積總和與該格點高度值減去587 dagpm 差值的乘積的總和計算得到[14-15]。

為了保持研究的一致性，本文中西北太平洋和南海的范圍定義為105～150 °E，10～30 °N。

3 西北太平洋和南海海域臺風活動概況

1949—2019年期間西北太平洋和南海海域逐月臺風活躍情況顯示（圖1），7—10 月是該區(qū)域臺風的活躍期，其中7月臺風生成頻數(shù)（平均值為4.1個）較1—6 月顯著增加，代表臺風活躍期開始，8月是臺風最活躍的時段，9 月起臺風生成逐漸減少，10 月平均生成數(shù)量與7 月基本持平?；仡?020年臺風活動情況，不難發(fā)現(xiàn)，最明顯的特征是7月臺風生成數(shù)量較歷史平均顯著偏少，為歷史同期最低，創(chuàng)造了新的記錄。8月臺風生成數(shù)量迅速增加，9 月臺風生成數(shù)量再次低于歷史均值，10 月活躍的臺風數(shù)量達到了歷史極值。2020年夏季（6—8 月）活躍臺風數(shù)量較秋季（9—11 月）偏少5 個，歷史上夏季活躍的臺風數(shù)量（11.62 個）較秋季（11.38 個）略偏多，7 月“空臺”導致了2020 年夏秋季節(jié)活躍臺風數(shù)量的巨大差異。

圖1 1949—2019年西北太平洋和南海逐月臺風生成數(shù)量

利用DGPI 分析發(fā)現(xiàn)，2020 年1—9 月該指數(shù)較歷史平均（1981—2019 年）均偏弱，而10 月以后較歷史同期偏強。與歷史平均變化趨勢所不同的是，2020年7月的DGPI指數(shù)較6月沒有增大，反而減?。▓D2），并且較同期顯著偏低，表明大尺度環(huán)流不利于臺風生成。8 月DGPI 相對7 月顯著增加，臺風數(shù)量相應地從0 增加到高于歷史同期75%，10 月DGPI 顯著偏大，臺風活動達到了歷史極值。DGPI 的變化較好地表征了2020 年臺風異?；顒?，表明大尺度環(huán)流背景場對臺風活動具有重要影響。

圖2 1981—2019年氣候態(tài)和2020年西北太平洋和南海逐月DGPI

為研究7 月、8 月西北太平洋和南海海域臺風生成的大尺度環(huán)流背景，首先考察了歷史（1949—2019年）上上述月份臺風生成源地，其中，7月臺風主要生成在105～150 °E，10～25 °N 附近，且大值區(qū)集中在南海東北部和中東部海域以及菲律賓東北洋面，8 月臺風生成密集區(qū)域北界延伸至30 °N 附近，向東擴展到170 °E 附近（圖3），臺風活躍的區(qū)域相比7月明顯擴大，臺風生成源地的大范圍變化與大尺度環(huán)流背景的調(diào)整密切相關。

圖3 1949—2019年7月（a）和8月（b）西北太平洋和南海臺風生成源地

4 “空臺”環(huán)流特征及動力和熱力條件

臺風活躍需要適宜的大尺度環(huán)境條件，DGPI可以較好地反映大尺度系統(tǒng)配置及其相互作用是否有利于臺風的生成和發(fā)展[16]，2020年DGPI的變化與臺風生成數(shù)量之間的聯(lián)系驗證了上述結論。上文提到，DGPI 在7 月和8 月的變化表明環(huán)流背景的調(diào)整使得8 月臺風活動開始活躍，對比分析DGPI 各項的變化將有助于明確影響2020 年臺風活躍期的主要因素?？疾焐鲜鰞稍挛鞅碧窖蠛湍虾^(qū)域DGPI各項相對于氣候態(tài)的變化（圖4）發(fā)現(xiàn)，與歷史同期相比，盡管2020年7月和8月DGPI均為負異常，但是7月的異常達到了-4.0以上約低于同期DGPI 指數(shù)一半以上（圖2），這表明大尺度環(huán)流背景極不利于臺風生成。進入8 月后DGPI指數(shù)顯著增大，臺風活動逐漸頻繁，此時臺風主要生成于DGPI 相對歷史同期偏大的區(qū)域（圖略）。進一步對比7、8 月DGPI 各項的差異可以發(fā)現(xiàn)，對流層垂直風切變和500 hPa 大氣垂直運動是造成7、8月DGPI差異的主要貢獻項，因此，下文中我們將主要關注上述兩項相關的環(huán)流系統(tǒng)的異常變化。

圖4 2020年7月（紅色）和8月（藍色）西北太平洋和南海DGPI及各項相對于氣候態(tài)的異常

4.1 季風槽活動異常

前文中提到，季風槽的建立對臺風活躍期具有重要的指示作用。從氣候態(tài)分布來看（圖5），7月和8 月臺風活躍的范圍多處于西南季風和東南風匯合的季風槽附近，并且隨著季風槽的加深，臺風生成源地隨之變大。2020 年7 月、8 月季風槽的活動情況顯示，7月西南季風活躍的區(qū)域主要位于阿拉伯海和孟加拉灣，越赤道氣流位置較常年顯著偏西，其東界位于中南半島以西區(qū)域，較氣候態(tài)偏西約10個經(jīng)度，同時赤道西風的強度偏弱，氣候態(tài)赤道西風的強度可達5～10 m/s 以上，而2020 年7 月西北太平洋和南海海域赤道西風強度的負異常達到了2 m/s以上。同時，菲律賓以東洋面和南海海域均被強盛的偏東氣流控制，其中部分海域的東風異常高達5 m/s。受偏東氣流增強和西南季風減弱的共同影響，夏季?；钴S在110～130 °E，10～20 °N 區(qū)域內(nèi)的季風槽在2020 年7 月并未出現(xiàn)，導致月內(nèi)南海及西北太平洋熱帶對流云團活動顯著偏少。

圖5 氣候態(tài)(a、b)和2020年(c、d)7月(a、c)、8月(b、d)850 hPa風場 填色為緯向風速（單位：m/s），d中紅色點代表2020年8月臺風生成源地。

進入8 月，西南季風顯著增強，與偏東氣流在南海北部海域至菲律賓偏東海域一帶匯合，季風槽開始建立，臺風活動增多，8 月活躍的7 個臺風均生成于季風槽內(nèi)，由此可見季風槽的建立對于臺風活躍具有標志性意義。季風槽的建立受西南季風和副高的共同影響，活躍的西南季風和減弱東退的副高為季風槽的建立創(chuàng)造了適宜的環(huán)流背景。

4.1.1 副熱帶高壓對季風槽的影響

季風槽的建立受副高強度和位置變化的影響，副高是臺風中長期預報參考的主要大尺度環(huán)流系統(tǒng)之一。已有研究表明，臺風生成頻數(shù)與副高強度呈現(xiàn)顯著的負相關，這意味著當副高強度偏強時，西北太平洋和南海區(qū)域臺風生成頻數(shù)減小[17]，因此，副高減弱東退通常意味著西北太平洋和南海臺風活動將趨于活躍。從副高的氣候態(tài)（圖6）變化上可以看出，7、8 月副高脊線通常位于30 °N 附近，8 月副高西脊點由120 °E 附近東退到130 °E 附近，副高的東退為臺風生成創(chuàng)造了有利環(huán)境，因此氣候態(tài)上8 月臺風活動的范圍比7 月更廣泛。2020 年7 月副高的強度和位置明顯異于歷史同期，除8 日外，副高面積和強度指數(shù)均較歷史同期顯著偏強（圖7），異常偏強的副高導致對流層500 hPa 下沉運動增強，且影響的范圍廣闊，強烈的下沉氣流一方面不利于熱帶擾動生成，另一方面也限制了11日左右活躍的熱帶擾動進一步發(fā)展增強。

圖6 7月（a）和8月（b）氣候態(tài)500 hPa平均位勢高度場以及2020年7月（c）、8月（d）500 hPa平均位勢高度場（單位：dagpm） 紅色方框所示區(qū)域為歷史同期臺風生成源地，紅色點代表2020年8月臺風生成位置。

圖7 2020年7月副高強度（黑色虛線）和面積（黑色實線）指數(shù)異常

副高的強度和位置變化進一步受中高緯度大尺度環(huán)流系統(tǒng)的影響，張瑞萍等[18]指出極渦主體位于西半球一側，亞洲北部大氣經(jīng)向環(huán)流減弱，南下的冷空氣路徑偏北，副高強度偏強，位置偏西，因此分析中高緯環(huán)流形勢為判斷副高的變化提供了參考。2020 年7 月500 hPa 平均位勢高度場與常年同期相比極渦呈現(xiàn)出多極型分布（圖8），其中兩個極渦中心分別位于格陵蘭島東部、北美洲西北部，強度均低于552 dagpm，且對應負距平區(qū)域（圖8e），以上分析表明2020 年7 月強盛的極渦主體均位于西半球。與此同時，西西伯利亞受高壓脊控制，高壓脊阻擋了極渦主體冷空氣影響東半球，因此7 月內(nèi)影響亞洲東部冷空氣勢力較弱，導致副高位置較往年顯著偏西。8月，貝加爾湖以北出現(xiàn)一個低渦，亞洲北部處于低壓槽區(qū)，冷空氣活動加強，副高開始東退。

圖8 7月（a）、8月（b）北半球500 hPa平均位勢高度場氣候態(tài)，2020年7月（c）、8月（d）500 hPa平均位勢高度場及其（e、f）距平（單位：dagpm）

除了極渦和冷空氣的影響外，夏季對流層高層的南亞高壓是影響副高進退和強度變化的另一個重要因素。陶詩言等[19]在前人研究的基礎上進一步指出了南亞高壓的活動對預報副高進退的指示意義，即當南亞高壓的中心向東移動時，副高西進，反之則東撤。任榮彩等[20]利用觀測資料對1998 年7 月副高的異?；顒舆M行分析，指出南亞高壓東移對流層高層通過負渦度平流的動力強迫作用使得副高內(nèi)部出現(xiàn)強烈的下沉運動，導致副高西部單體強度增強。此后，學者們通過敏感性試驗驗證了南亞高壓對副高強度的影響，當南亞高壓增強時，強迫對流層中層出現(xiàn)動力輻散和絕熱加熱，從而使副高加強[21]。受青藏高原熱源效應加強的影響，2020 年7 月南亞高壓出現(xiàn)兩個中心，分別位于伊朗和青藏高原，影響范圍向東擴展約5 個經(jīng)度，同時南亞高壓的脊線位于25～30 °N之間，較常年同期偏南，其強度較歷史同期偏強（圖9c），南亞高壓東側強勁的偏東氣流導致洋中槽斷裂，在130 °E，20 °N 附近形成一個閉合的反氣旋環(huán)流中心，導致該區(qū)域對流層中下層下沉氣流增強，使副高強度增強。2020 年7 月副高位置偏西強度偏強影響了季風槽的建立，從而抑制了熱帶擾動的發(fā)生和發(fā)展。

圖9 7月（a）和8月（b）200 hPa風場氣候態(tài)，2020年7月（c）和8月（d）200 hPa風場及其異常（e～f）填色為緯向風速（單位：m/s）。

4.1.2 越赤道氣流對季風槽的影響

前文主要關注了副高的強度和位置變化對季風槽的影響，除副高外，季風槽的建立與越赤道氣流的活動也有密切聯(lián)系。2020 年7 月越赤道氣流活躍的區(qū)域主要位于阿拉伯海和孟加拉灣以西海域（圖5a），西北太平洋和南海均處于偏東氣流的控制之下，7月內(nèi)唯一活躍的熱帶擾動出現(xiàn)在11—13 日偏西氣流增強的菲律賓東北洋面（圖10b），7月偏弱的越赤道氣流導致季風槽無法建立從而缺乏活躍的熱帶擾動。8月后，南海和菲律賓東部海域越赤道氣流開始活躍（圖5b），為季風槽的建立創(chuàng)造了有利條件，臺風活動開始加強。

圖10 2020年7月（a）、8月（b）850 hPa 10～20 °N緯向風場（單位：m/s）

越赤道氣流活躍程度與南印度洋永久性的環(huán)流系統(tǒng)馬斯克林高壓密切相關。北半球夏季馬斯克林高壓的主體通常位于60～80 °E，30 °S 附近，作為連接南北半球環(huán)流活動的系統(tǒng)，其強度變化對印度西南季風具有重要影響。2020 年7 月馬斯克林高壓強度偏弱且主體位置偏西，導致月內(nèi)西南季風強度偏弱。8 月馬斯克林高壓位置發(fā)生了顯著變化，其東側的中心加強，盡管較歷史同期強度仍偏弱，但是南印度洋上建立環(huán)流中心后，其北側的偏東氣流使得索馬里急流加強（圖略），西南季風顯著增強，南海和菲律賓以東海域越赤道氣流開始活躍，季風槽得以建立。南印度洋海表溫度影響了馬斯克林高壓的強度，7月由于海陸溫差較小，不利于氣壓梯度形成，8 月隨著陸地氣溫升高，海陸溫差加大，海陸之間的氣壓梯度增加，南印度洋洋面上冷高壓加強。與此同時，南印度洋上60 °E附近海溫負異常逐漸增強（圖11），海洋溫度的異常變化通過熱通量輸送影響大氣環(huán)流。利用劉娜[22]使用的計算方法，我們考察了海溫變化通過海氣凈熱通量對大氣的加熱作用。本文使用凈熱通量的定義為潛熱通量、感熱通量、向上的長波輻射和向下的短波輻射之和，其中各變量均以向上為正。隨著南印度洋海溫負異常的增加，海洋對大氣的加熱作用逐漸減弱（圖12），洋面上氣溫降低使得氣壓加強，馬斯克林高壓強度增強，從而導致越赤道氣流的變化。

圖11 2020年7月（a）和8月（b）印度洋海表溫度異常（單位：℃）

圖12 2020年7月（a）和8月（b）印度洋凈熱通量（單位：W/m2）

本節(jié)通過對環(huán)流背景的分析表明，7月季風槽異常偏弱不利于熱帶擾動的生成和發(fā)展。由于極渦主體位置偏西，冷空氣活動不活躍，同時南亞高壓異常偏東偏強，導致副熱帶高壓偏強且位置偏西，西北太平洋和南海海域低層以偏東氣流為主，中層主要受到副高內(nèi)部強烈的下沉氣流控制，使得季風槽活動偏弱。同時，南印度洋馬斯克林高壓較常年同期偏西偏弱，索馬里急流減弱，南海及菲律賓以東海域越赤道氣流不活躍，導致季風槽無法建立，月內(nèi)南海及西北太平洋熱帶對流云團活動偏弱。

4.2 動力和熱力條件

4.2.1 垂直風切變

大尺度環(huán)流不僅為熱帶擾動提供有利的背景，同時也影響擾動發(fā)展所需的熱力和動力條件。已有學者指出環(huán)境垂直風切變是影響臺風生成和發(fā)展的重要因素，其決定了臺風暖心結構能否形成，垂直風切變過大會將積云對流釋放的潛熱迅速向四周擴散，導致熱量無法在對流層上層長時間積累，從而不利于暖心的形成，因此適宜的垂直風切變是臺風形成的重要條件[23]。國內(nèi)外學者通過大量的統(tǒng)計分析和數(shù)值試驗研究發(fā)現(xiàn)垂直風切變的臨界值為8～10 m/s[24-25]，超過這一數(shù)值，臺風幾乎完全不會發(fā)展。7月是臺風趨于活躍的月份，過去多年統(tǒng)計平均顯示該月西北太平洋和南海的垂直風切變均低于8 m/s（圖13b），為熱帶擾動的發(fā)展提供了有利的環(huán)境條件。利用DGPI 分析發(fā)現(xiàn)垂直風切變異常是大尺度環(huán)境場抑制2020 年7月臺風活動的重要因素之一，由于大尺度環(huán)流系統(tǒng)異常，導致月內(nèi)臺風主要的生成源地南海中北部海域、菲律賓呂宋島以東洋面的垂直風切變幾乎均高于8 m/s，且正異常達到2 m/s 以上，尤其是南海中北部海域垂直風切變達到14 m/s 以上（圖13c），過高的垂直風切變抑制了熱帶擾動的發(fā)展，使得其難以發(fā)展成為臺風。

圖13 西北太平洋和南海垂直風切變 a. 2020年7月；b. 7月氣候態(tài)；c. 2020年7月距平。單位：m/s。

4.2.2 水汽和熱力條件

除動力學因素外，熱帶擾動發(fā)展的根本能量來源于海洋提供的水汽[26]，長時間的觀測統(tǒng)計表明臺風通常生成于海表溫度高于26 ℃的海域[23]。溫暖的洋面、豐富的水汽使得對流層下層存在較強的位勢不穩(wěn)定，從而激發(fā)擾動內(nèi)部的對流形成臺風的暖心結構。2019年赤道中東太平洋發(fā)生了一次厄爾尼諾事件，事件在2020 年春季開始減弱并于8 月逐漸轉向了負位相（圖略）。赤道太平洋海表溫度呈現(xiàn)出西正東負的特征，西北太平洋和南海海表溫度均達到26 ℃以上（圖略），為臺風的生成提供了溫暖的下墊面。適宜的下墊面有利于上升氣流的形成和維持，而其能否發(fā)展成為臺風取決于低層大氣的位勢不穩(wěn)定層結。分析2020年7月對流層相對濕度發(fā)現(xiàn)，西北太平洋和南海海域相對濕度均低于45%（圖14），與常年同期相比菲律賓以東洋面表現(xiàn)為顯著的負異常。濕度的變化主要是受到副高和西南季風的影響，副高的異?；顒硬粌H阻斷了西南季風對菲律賓以東洋面和南海海域水汽的輸送作用，其主體下沉氣流的增溫作用使得該區(qū)域的相對濕度減小。同時，由于極渦主體偏向西半球，影響東半球的冷空氣勢力較弱，南海和菲律賓以東洋面的低層氣溫均高于12 ℃（圖15），較常年同期偏高，因此高溫低濕的環(huán)境條件不利于位勢不穩(wěn)定的形成，從而抑制了熱帶擾動的發(fā)展，不利于臺風的生成和發(fā)展。

圖14 700 hPa相對濕度 a. 2020年7月；b. 7月氣候態(tài)；c. 2020年7月距平。 單位：%。

圖15 700 hPa氣溫 a. 2020年7月；b. 7月氣候態(tài)；c. 2020年7月距平。 單位：℃。

5 總結與討論

使用NCEP 再分析數(shù)據(jù)集和相關觀測資料，利用臺風潛在生成指數(shù)（Dynamic Genesis Potential index，DGPI）分析發(fā)現(xiàn)2020 年7 月大尺度環(huán)境條件不利于臺風生成。因此，從影響臺風活躍期的相關環(huán)流背景出發(fā)，探討了2020 年7 月西北太平洋和南海無臺風生成的環(huán)流特征及動力和熱力條件。

（1）2020 年7 月西北太平洋和南海地區(qū)無臺風生成，創(chuàng)造了氣象歷史的記錄。分析發(fā)現(xiàn)7月南半球馬斯克林高壓明顯偏弱，導致索馬里急流偏弱，越赤道氣流偏西，其東界位于中南半島以西地區(qū)，月內(nèi)菲律賓以東洋面和南海海域主要以偏東氣流為主，導致季風槽無法建立，不利于熱帶擾動的生成。

（2）7 月，副熱帶高壓強度偏強且位置偏西，副高的異常變化一方面影響了季風槽的建立，另一方面導致對流層中層下沉活動增強，抑制了熱帶擾動的形成和發(fā)展。副熱帶高壓的異常活動主要是受到極渦主體偏西且南亞高壓偏強偏東的共同影響，上述環(huán)流系統(tǒng)間接的影響了季風槽活動。

（3）月內(nèi)菲律賓呂宋島以東洋面和南海中北部海域垂直風切變均高于8 m/s，尤其是南海中北部海域垂直風切變達到14 m/s 以上，過大的環(huán)境垂直風切變不利于熱帶擾動發(fā)展成為臺風。

（4）2020 年下半年，赤道太平洋海溫呈現(xiàn)出西高東低的特征，西北太平洋和南海海表溫度均高于26 ℃，然而由于副高偏強且位置偏西，不利于形成高溫、高濕的環(huán)境條件，大氣層結較為穩(wěn)定，不利的熱力條件抑制了熱帶對流的發(fā)展。

針對2020 年7 月西北太平洋和南海海域無臺風生成的異常現(xiàn)象進行了大尺度環(huán)流背景分析，發(fā)現(xiàn)季風槽的異?；顒訉Υ舜巍翱张_”發(fā)生具有重要貢獻。陳聯(lián)壽等[1]指出季風槽、東風波、高空冷渦在對流層誘發(fā)的低壓和斜壓擾動是熱帶氣旋前期擾動的主要來源。據(jù)統(tǒng)計，約有80%的臺風是由季風槽內(nèi)的熱帶擾動加強而成[7,27]，由東風波和熱帶對流層上部槽生成的臺風不多，因此，本文從月尺度上討論臺風生成的異常情況時，主要關注了季風槽的影響。此外，有研究指出ENSO 事件與臺風生成頻數(shù)具有滯后關系，表現(xiàn)為ENSO 冷事件當年9 月至次年8 月是臺風生成活躍的時段[28]。另外，MJO 的位相也與西北太平洋和南海臺風活動密切相關，當MJO 處于1～4 位相時，臺風發(fā)展受到抑制，5、6 位相則有利于臺風生成和發(fā)展[29-30]，2020 年7 月MJO 處于1～3 位相，MJO 相關的對流活動主要位于印度洋，西北太平洋對流不活躍，也影響了熱帶擾動生成。本文并未考察年際變化以及季節(jié)內(nèi)尺度變化（如ENSO 事件、MJO活動）對7 月“空臺”的影響，相關研究有待進一步開展。本文分析了2020 年7 月“空臺”的環(huán)流背景特征，尤其關注了季風槽的影響，但該特征能否解釋“空臺”的具體成因還需要進一步探討。由于“空臺”現(xiàn)象的極端性，沒有足夠的資料分析其所涉及的環(huán)流背景從而得出共性的結論，因此未來需要進一步采用數(shù)值模擬的手段分析“空臺”的具體成因。此外，對于可能對“空臺”具有重要貢獻的環(huán)流系統(tǒng)及其日變化的作用也需要更深入的研究。