西北太平洋台风起源时空分布研究

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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西北太平洋台风起源时空分布研究

方硕马程伟储帅

云南大学建筑与规划学院云南昆明650504

摘要:论文利用1949-2013年西北太平洋台风数据,借助MySQL数据库平台及Python编程语言,研究该期间西北太平洋台风起源的时空分布规律。主要结论有:(1)1949-2013年西北太平洋台风发生频数整体呈下降趋势。(2)西北太平洋台风起源存在明显的年代际和月际变化。主要发生在6-11月,2月发生频数最少,8月最多。(3)西北太平洋台风起源位置集中分布在我国南海中北部偏东洋面、菲律宾群岛以东以及加罗林群岛。(4)西北太平洋区域台风起源位置存在季节性差异。

关键字:台风起源,时空规律,西北太平洋区域

0引言

热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压、气旋性涡旋,是一种重要的灾害性天气系统[1]。西北太平洋是全球热带气旋出现频数最多的海域,中国位于西北太平洋西岸,是世界上少数几个受热带气旋影响严重的国家之一,平均每年有7个台风登陆,造成巨大损失,因此对西北太平洋热带气旋起源的研究非常有必要。

很多学者对西北太平洋的热带气旋活动进行过大量的研究。周俊华等[1]对西北太平洋热带气旋活动进行了时空分异研究;罗哲贺等[2]研究地形对台风路径的影响。但目前对台风起源的研究并不是很多,且多采用90年代前的资料,因此完善资料进行再分析是必要的。本文利用1949-2013年西北太平洋台风起源数据,详细分析了西北太平洋台风起源的位置分布、频数、时间变化等特征。

1研究区概况及数据处理

在全球几大热带气旋生成区中,西北太平洋是形成热带气旋数量最多、强度最强的一个海区。绝大多数的西北太平洋热带气旋发源于5°N-25°N之间,即南海到我国台湾省以及菲律宾以东的洋面上。西北太平洋海域也是全年各月都有台风发生的唯一地区[3]。

本文台风数据主要采用中国台风网“CMA-STI热带气旋最佳路径数据集”(1949-2013年)。借助于MySQL数据库平台设计了台风数据库,主要属性项包括台风编码、名称、起源时间、经纬度等。并在台风数据库基础上,利用Python编程语言进行统计制图。

2台风起源的时间变化特征

2.1西北太平洋台风起源的年际变化特征

65年间共有2201条台风记录。平均每年出现33.9个。1967年台风发生最多共55次,2010年台风最少为18次。西北太平洋台风发生频数整体呈下降趋势,1949-1959年共388个台风,年平均35个;1960-1970共462个,年平均42个;1971-1981年共401个;1982-1992年共370个;1993-2003年共316个;2004-2013年共264次,比1949-1959年均减少9个。

2.2西北太平洋台风起源的年代际特征

20世纪60年代台风起源频数为352个,70年代台风频数为412个,80年代为333个,90年代为310个,21世纪前十年为274个。由此可见,60、70年代台风偏多,70年代最多,此后呈递减趋势。

2.3西北太平洋台风起源的月际特征

西北太平洋台风起源主要发生在6-11月。2月次数最少,65年共出现20个,占总数的0.91%,月平均仅有0.3个;8月份最多,占总数的22.67%,月平均7.7个。台风年变程总体以8月为中心向两边呈递减趋势。7-9月台风发生最为频繁,1-3月发生较稀少。

3台风起源的空间分布特征

3.1台风起源的总体分布特征

图为西北太平洋台风起源位置分布图。台风起源位置分布在0.5°~46°N,104°~196°E。我国南海中北部偏东洋面(14~18N,114°~120°E)、菲律宾群岛以东(10°~14°N,128°~134°E)以及加罗林群岛附近(8°~12°N,136°~152°E)这三个地区是西北太平洋热带气旋生成最集中的地方。

3.2台风起源位置随季节的变化特征

台风起源位置存在明显的季节变化。图2表明夏秋季是台风起源的活跃期,春冬季是低潮期。夏季台风起源集中分布在7°~25°N,110°~155°E,秋季集中分布在7°~20°N,110°~120°E和5°~20°N,130°~170°E,比较发现夏季分布偏西北方向,秋季向东南方向移动。春季和冬季台风发生频数较少,分布分散但都偏南方向。

3.3台风起源位置随月份的变化特征

西北太平洋台风各月份的起源位置分布、频数也都有明显差异。2-8月台风起源频数持续增加,分布范围逐步扩大。1-4月分布较为分散,1月台风起源纬度分布范围在3°~16.7°N,主要集中于7°N。2月台风起源频数最少,主要分布于4°~11.5°N,125°~155°E,8°N分布较多。3月台风总体位于较偏南位置,分布于2.4°~10.8°N,129°~170°E,6°N分布集中,该月中最南的一个台风是编号195602,名为Sarah的台风,起源于2.4°N,150.3°E。4-8月台风起源频数迅速增加,分布相对集中。4月向西北方向移动,分布于4°~28°N,107°~181°E,主要纬度位于6°N;5月位于3°~26°N,109°~170°E,生成台风最多的纬度集中在8°~12°N;6月分布于4°~33°N,109°~170°E,纬度集中在12°~16°N,较5月有明显北移现象。7、8月台风向东北方向偏移,台风频数继续增加,8月达到最大值,总体位于偏东北位置,分布于5°~42°N,104°~181°E,集中在10°~25°N,130°~150°E。9月台风分布于5°~46°N,109°~196°E,集中于10°~20°N,140°~160°E,与8月相较,9月台风起源频数开始下降,分布位置向东南方向移动;10月4.6°~42°N,106°~181°E;11月3.5°~24°N,107°~180°E,集中在5°~15°E,12月主要分布在0.5°~17°N,112°~180°E,主要分布在5°~10°N,125°~150°E。10-12月台风起源频数大幅降低,且分布范围向明显向西南移动。综上,我们可以得到台风起源分布活动随月份的变化规律是在南北方向上,3-4月位置最为偏南,然后随着月份向北移动直到10月,之后又出现明显向南偏移;在东西方向上,4-6月位置较1-3月偏西,之后向东移动直到9月,然后再向西移动。即大致呈东南—西北—东北—西南走向,这与陈世荣[4]在西北太平洋的热带风暴源地中所得出的结论相一致。

4结论

根据中国台风网台风数据,对西北太平洋台风起源的时空分布规律研究,发现65年间西北太平洋台风发生频数整体呈下降趋势,台风起源存在明显的年代际变化,60、70年代台风发生频数较多,此后呈递减趋势,起源主要发生在6-11月,8月最多,台风年变程总体以8月为中心向两边呈递减趋势。台风起源位置分布大致在0.5°~46°N,104°~196°E,夏季分布偏西北,秋季向东南移动,起源分布活动随月份的变化规律大致呈东南-西北-东北-西南走向。

参考文献:

[1]周俊华,史培军,陈学文.1949~1999年西北太平洋热带气旋活动时空分异研究[J].自然灾害学报,2002,11(3):44-49.

[2]罗哲贤,陈联寿.台湾岛地形对台风移动路径的作用[J].大气科学,1995,19(6):701-706.

[3]陈光华,黄荣辉.西北太平洋热带气旋和台风活动若干气候问题的研究[J].地球科学进展,2006,21(6):611-616.

[4]陈世荣.西北太平洋的热带风暴源地[J].气象,1990,16(2):23-26.