Role of the Monsoon Gyre in the Interannual Variation of Tropical Cyclone Formation over the Western North Pacific
Weather and Forecasting 愛荷華州立大學(xué) 陳清長?
季風(fēng)渦旋對WNP TC生成年際變化的影響
研究背景和目的
前人研究表明影響WNP TCGF年際變化的機(jī)制主要有兩個(gè)。一方面揍鸟，在Ei年的夏季姥卢，WNP的上升支被削弱领猾，會(huì)導(dǎo)致西太平洋 TCG減少球昨，從而使WNP TC成因在年際時(shí)間尺度上出現(xiàn)東西波動(dòng)运怖。另一方面幢踏，由夏季熱帶海溫異常（nino3區(qū)）影響的東亞地區(qū)出現(xiàn)的經(jīng)向遙相關(guān)波列（P-J模態(tài)）斩萌，夏季熱帶海溫異常為正時(shí)脑题，東亞地區(qū)的波列為熱帶負(fù)異常和亞熱帶正異常件缸，這會(huì)導(dǎo)致WNP TCG出現(xiàn)年際的南北變化。
Lander發(fā)現(xiàn)在WNP的西風(fēng)和信風(fēng)的交匯區(qū)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)直徑2500Km的氣旋性環(huán)流叔遂，其東南側(cè)低層的氣流交匯區(qū)和高層的氣流出流區(qū)產(chǎn)生了有利于對流增強(qiáng)和TC生成的區(qū)域他炊，鑒于MG對TC/TD生成的作用争剿，我們進(jìn)一步研究了1979-2002年季風(fēng)環(huán)流在WNP TC/TD生成中的作用。
數(shù)據(jù)和分析方法
?JMA和JTWC的最佳路徑數(shù)據(jù)集痊末，主要使用JMA數(shù)據(jù)中的命名TC軌跡蚕苇，并再次分析來驗(yàn)證，另外使用JTWC作為補(bǔ)充TD的數(shù)據(jù)凿叠；日降水?dāng)?shù)據(jù)使用了MSU（1979-1993）\GPI（1989-1998）\GPCP（1997-2002）涩笤，插值一致后對重疊部分進(jìn)行了簡單的平均，用于識別MG盒件，也使用了NCEP再分析數(shù)據(jù)中的OLR資料蹬碧；
MG會(huì)形成有益于熱帶擾動(dòng)（包括TC和TD）生成的環(huán)境，MG識別標(biāo)準(zhǔn)：
1. 東西向2500km炒刁，生命史大于5天的閉合渦旋恩沽，可以在850hPa流線圖中清晰識別
2.渦旋東南部存在日降水和深對流（每日OLR>=235）；
3. 低層海洋（東海岸）高壓區(qū)將渦旋低壓區(qū)（由西南偏南和東北偏北的相鄰反氣旋組成的短波列）和東亞陸塊低壓區(qū)相分離翔始；
4. 高層存在弱脊/反氣旋
5. 在MG的東南偏南有一系列小渦旋或TD形成
論證過程
由于夏秋季的NINO3區(qū)海溫與peak時(shí)期的海溫正負(fù)不一定一致罗心，所以以夏秋季的NINO3區(qū)海溫為準(zhǔn)，挑選出了ENSO的暖年和冷年（以0.5℃為準(zhǔn)）绽昏，繪制相應(yīng)ENSO冷暖年的氣候態(tài)7 8和9 10月的850hPaWNP區(qū)域流線圖协屡。
WNP區(qū)域cold-warm年
78月為南北方向?yàn)榉礆庑龤庑帕校^強(qiáng)對流區(qū)域位于北部氣旋的東南側(cè)全谤，TC/TD冷年偏向15°N以北肤晓，暖年偏向15°N以南；
9 10月南部的異常反氣旋減弱消失，北部的異常氣旋一分為二，一個(gè)位于南海背犯，另一個(gè)較弱位于西北太平洋王污，較強(qiáng)對流區(qū)域擴(kuò)展到了78月的反氣旋區(qū)域惫皱，TC/TD冷年偏150°E以西，暖年150°E兩側(cè)差不多。
定量分析也表示出了TC/TD生成位置和nino3區(qū)域海溫的關(guān)系。
前人研究指出季風(fēng)槽位置和海表面溫度會(huì)影響到TCG削饵。其中，季風(fēng)槽影響WNP TCG是通過形成異常遙相關(guān)波列引起的未巫，而季風(fēng)渦旋常常出現(xiàn)在季風(fēng)槽上方窿撬，于是引出如下問題：
1. MG在年際時(shí)間尺度上是否會(huì)隨著MT的變化而變化？
2.季風(fēng)渦旋在WNP TCG的年際變化中扮演了什么角色叙凡？
識別出的季風(fēng)渦旋中心位置與TC/TD中心一致劈伴，在78月位于15°N以北，9 10月位于15°N附近握爷。
看看78月和9 10月季風(fēng)渦旋中心所處位置的不同
在SST冷季跛璧，MG更頻繁發(fā)生严里，且生命史更長，這些MG的東南側(cè)較強(qiáng)的對流活動(dòng)追城，導(dǎo)致了WNP區(qū)域TC/TD活動(dòng)被增強(qiáng)刹碾，約占70%的TC/TD被影響。
結(jié)論：1. 針對與ENSO周期相關(guān)的熱帶太平洋海溫異常漓柑，Chen et al(1998)發(fā)現(xiàn)熱帶WNP季風(fēng)環(huán)流在夏季和秋季皆表現(xiàn)為東西向細(xì)長的氣旋-反氣旋異常環(huán)流單體的北南偶極子教硫。這些異常環(huán)流在冷(暖)夏季增強(qiáng)(削弱)了北緯15°N以北，在冷(暖)秋季增強(qiáng)(削弱)了東緯150°E以西辆布。由于季風(fēng)環(huán)流是一種天氣尺度的擾動(dòng)，熱帶太平洋海溫變化對WNP TC/TD成因頻率的影響應(yīng)該通過熱帶WNP季風(fēng)系統(tǒng)中的季風(fēng)環(huán)流活動(dòng)來反映茶鉴；
2. WNP TC/TD大約70%的發(fā)生/發(fā)展與季風(fēng)環(huán)流有關(guān)锋玲；與季風(fēng)環(huán)流相關(guān)的TC/TD發(fā)生/發(fā)展的年際變化與季風(fēng)環(huán)流活動(dòng)的年際變化高度相關(guān)(與Nino-3 sst的年際變化不一致)；這很大程度上證明了熱帶太平洋海溫變化通過調(diào)制季風(fēng)渦旋活動(dòng)影響TC/TD的發(fā)生發(fā)展涵叮；
體會(huì)：
在不方便直接分析季風(fēng)渦旋時(shí)惭蹂，可以找出與其相關(guān)的環(huán)流和大尺度系統(tǒng)，從大尺度系統(tǒng)的角度入手割粮，進(jìn)行合成/相關(guān)分析盾碗。
后續(xù)問題：
1. 為什么沿季風(fēng)環(huán)流的東南邊緣成為TC/TD形成的首選區(qū)域?這可能是季風(fēng)環(huán)流東南偏南邊緣匯合流的強(qiáng)偏南氣流向北平流β渦度，而產(chǎn)生負(fù)渦度傾向到下游舀瓢，因此廷雅，誘導(dǎo)出正渦旋拉伸來抵消β平流，并產(chǎn)生輻合流以維持季風(fēng)環(huán)流東南邊緣的對流/降雨京髓。這里提出的渦度動(dòng)力學(xué)的診斷可以回答這個(gè)問題航缀；
2. 季風(fēng)環(huán)流在什么天氣條件下可以形成?Holland(1995)認(rèn)為季風(fēng)環(huán)流的形成可能與30 - 60天的季風(fēng)模式有關(guān)。30 - 60天的季風(fēng)模式如何影響季風(fēng)環(huán)流的形成堰怨，進(jìn)而影響TC/TD的成因活動(dòng)?南海SCS-NWP地區(qū)的季風(fēng)生命周期反映了季風(fēng)西風(fēng)帶的季節(jié)內(nèi)變化(Chen and Chen 1995)芥玉。由于季風(fēng)西風(fēng)帶和太平洋信風(fēng)的合并發(fā)生在熱帶WNP地區(qū)，季風(fēng)渦旋是否會(huì)在活躍(中斷)季風(fēng)期形成得更多(更少)?將SCS-WNP區(qū)域的季風(fēng)生命周期與WNP TC/ TD成因活動(dòng)進(jìn)行對比备图，可以為上述問題提供答案灿巧；
3. 如圖6所示，季風(fēng)環(huán)流的發(fā)生與TC/TD的發(fā)生/發(fā)展具有高度相關(guān)的年際變化揽涮。如果季風(fēng)環(huán)流的形成可以受到問題2所示的季風(fēng)模式的影響抠藕，那么季風(fēng)環(huán)流和WNP TC/ TD成因活動(dòng)的年際變化是否可以遵循30 - 60天季風(fēng)模式?Lau和Chan(1986)表明30 - 60天模式的向東傳播受到ENSO周期的調(diào)節(jié)。這種季節(jié)內(nèi)模式的調(diào)節(jié)能改變季風(fēng)環(huán)流和TC/TD成因活動(dòng)嗎?通過對這一低尺度過程的研究绞吁，可以對TC/TD成因的年際變化有新的認(rèn)識幢痘。
