西北太平洋地区台风群发事件的统计特征分析

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西北太平洋是全球台风和群发活动最频繁的海域,约有一半的台风个例在群发事件中生成。相对于单个台风,台风群发事件涉及尺度广、危害影响大、预报预测难,目前人们对它的认识仍然较少。为进一步加强对台风群发事件的了解,本文利用ERA-Interim再分析数据集、日本气象厅的台风最佳路径数据、美国国家海洋和大气管理局的向外长波辐射数据和夏威夷大学的bimodal ISO指数,对1979-2018年期间西北太平洋地区台风群发事件的统计特征进行了深入分析。本文首先综合考虑台风生成和维持时的时空状态,确定判别台风群发事件发生与否的标准,建立了西北太平洋地区台风群发事件数据集。在此基础上,根据事件中的台风数,将群发事件分为两类,即仅有两个台风生成的群发事件(MTC2)和有三个及以上台风生成的群发事件(MTC3)。相对于MTC2和非群发台风,MTC3群发时的大尺度环境场呈现出低层辐合和高层辐散更强、高温海区范围更大、中低层大气更湿润的特征,动力和热力要素都更利于台风的发生发展。另外,在MTC3群发事件期间,和BSISO活动相关的25-90天次季节对流的衰减速度更慢,MTC3群发频数和145-165°E、5-20°N区域内次季节对流强度的正相关关系最强。从bimodal ISO指数的合成来看,MTC3群发活跃性随BSISO位相转换的变化幅度更大,但非群发台风和两类群发事件发生时的平均振幅差异很小。西北太平洋地区台风群发事件具有明显的年代际变化,在1996/1997年之前群发事件年平均4.4次,但在1996/1997年之后突然减少为年平均3.4次。这一突变主要是由MTC3群发事件突变减少导致的。为了分析造成MTC3群发突变的原因,本文从多尺度角度出发,分别讨论了大尺度环境、热带涡旋扰动和次季节尺度BSISO的影响,结果表明:1997年前后,台风群发密集区内的热带涡旋扰动数没有显著的均值变化,但其进一步发展为台风的效率却相对较低。这主要是因为1997-2014年期间MTC3群发活跃的大部分地区垂直风切变突变增强、高低空辐合辐散和上升气流减弱,这些动力要素均不利于台风发展维持,抵消了热带洋面增暖和湿度增加的有利作用,环流中动力学参量的影响占主导地位。进一步分析表明,1996/1997年后西北太平洋地区的BSISO循环出现湿位相日数缩短、对流主体无法向东延伸且快速衰减的现象,这使得热带扰动只能在较短的时间和较小的区域内发展,导致台风能量频散效应形成的热带扰动在群发密集区东部不利的背景形势下消散,最终使得MTC3群发事件突变减少,但对非群发台风和MTC2群发事件的影响却很小。
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