ENSO与印度洋海温异常对西北太平洋热带气旋频数的综合影响

Both ENSO and Indian Ocean sea surface temperature anomaly (IOSSTA) affect on tropical cyclone (TC) frequency over the western North Pacific (WNP) significantly. The previous studies investigate individual effect of ENSO and IOSSTA on TC frequency. In fact, ENSO and IOSSTA coexist in most times and there will be some interaction between themselves. Further more, the influences of both of them on TC have seasonal variation. These make it difficult to do forecast for TC frequency. Thus, this project will focus on the combined effect of ENSO and IOSSTA on WNPTC frequency when they coexist and find out the relative importance of them. The project will also investigate the mainly mechanism and key environmental factors of the combined effect of ENSO and IOSSTA on WNPTC activity. The results will provide more theory background for WNPTC prediction and will be helpful to reduce disaster loss.

西北太平洋热带气旋（WNPTC）频数的年际变化受到ENSO和印度洋海温异常（IOSSTA）的显著影响，但以往的研究大多针对单一的ENSO事件或者IOSSTA事件对WNPTC频数的影响，而实际上ENSO和IOSSTA事件经常同时出现，且二者作用叠加后会出现非线性效应。另外，二者对WNPTC频数的影响都会随季节变化发生显著的改变，给WNPTC频数的气候预测造成了困难。因此，本项目计划针不同季节背景下ENSO、IOSSTA事件对WNPTC活动的综合影响进行研究，分析在不同季节背景下二者对WNPTC影响的相对重要性，并进一步解释二者同时出现时对WNPTC频数的综合作用过程，最终找到二者综合影响WNPTC频数的主要物理过程和关键环境变量，揭示WNPTC频数年际变化的机制。本项目的研究成果将进一步加强热带气旋活动气候预测的物理基础, 并为业务预测提供新的理论依据, 进而有利于社会的防灾减灾。

ENSO和印度洋海温异常都对西北太平洋热带气旋活动产生重要的影响，本研究通过再分析资料、经验物理模型和数值模拟实验对二者的相对重要性和协同作用机制进行了初步研究。结果显示，印度洋海温异常和ENSO能够同时影响西北太平洋热带气旋活动的生成数量、生成位置、路径及强度等因素。通过对夏、秋热带气旋活动及海温、大气环流的对比分析显示，夏季热带气旋活动天数主要受到印度洋海温的影响，ENSO对秋季热带气旋活动的影响更为显著。对热带气旋盛行季节来讲，引起热带气旋活动异常的大气环流第一主模态为北印度洋的海温异常，主要通过大气低层涡度和相对湿度影响南海和西北太平洋17°N以北区域热带气旋的生成，同时能够通过对引导气流的调制影响登陆热带气旋的数量；第二主模态主要受ENSO的影响，主要通过大气低层涡度和垂直风切变影响西北太平洋东南象限热带气旋的生成，对热带气旋的登陆数量没有显著影响。然而热带气旋活动的累积气旋能量不仅与同期ENSO密切相关，还能通过太平洋海温进行季节预测，说明太平洋海温异常对热带气旋强度的影响更为显著。另外我们还针对南海热带气旋生成过程中导致其发展中断的环境要素进行了讨论和分析，结果显示印度洋、太平洋对流系统发展导致南海水汽输送中断是最主要的因素，其次是北侧冷空气的入侵导致热带气旋结构破坏。此项目的研究成果，有助于深入认识印度洋、太平洋海温异常对热带气旋生成数量、移动路径的影响，为今后我国热带气旋的季节预测提供了可靠的科学依据。