2019年秋季海洋天气评述

2019年秋季海洋天气评述

气象和气象要素特征本文主要分析了2019年秋季（9月至11月）北半球气候变化对中国沿海气候的影响，并总结了中国沿海气候的主要影响。秋季，我国近海海域的主要灾害性天气是大风。除此之外，分析热带气旋、浪高和海面温度等气象、海洋要素在秋季的变化特征，总结西北太平洋和南海热带气旋的生成、移动、强度变化等详细信息，并统计了全球其他海域热带气旋的基本情况。本文中提到的海上大风过程的统计标准及使用的主要数据同文献1循环特征和发展1.1北冰洋面极群由2019年秋季500hPa平均位势高度和距平场(图1)可以看出，秋季北半球极涡呈现绕极型分布，中心位于北冰洋洋面上，中心位势高度为524dagpm，极涡中心及附近区域为正距平，表明极涡较常年偏弱。北半球中高纬度呈4波型分布，且高纬度西风带槽脊较夏季明显减弱，长波槽分别位于白令海、西伯利亚地区、挪威海、哈德孙湾。我国北部海域处于较为平直的西风带控制之下，呈明显的正距平，冷空气活动较弱，南部海域受副热带高压影响明显。1.2西太平洋副热带9月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬度环流较为平直，呈现“两槽一脊”型，两槽分别位于喀拉海—西西伯利亚地区以及白令海海域。我国黄渤海海域位于500hPa短波槽前，槽区所在位置呈正距平，表明9月冷空气势力较弱。西太平洋副热带高压偏西偏强10月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬度环流仍为“两槽一脊”型，但影响我国近海海域的环流经向度略有加大，表明10月冷空气势力较9月略有加强。西太平洋副热带高压较9月有明显的东退南压，副热带高压西脊点在140°E附近。在500hPa平均位势高度距平场(图3a)中，西太平洋副热带高压西南侧有负距平区域，表明10月热带气旋活动仍较为频繁，但是其影响海域较9月有所偏东。由10月海平面气压场及距平场(图3b)可以看出，我国及近海海域受高压系统控制，高压中心位于我国新疆北部，中心强度为1025hPa。受其影响，10月，我国近海海域出现两次明显的冷空气大风天气过程。11月，影响我国近海海域环流的经向度明显加大，东亚大槽明显加深，并在鄂霍次克海附近形成一个中心强度为520dagpm的冷涡。冷涡所在区域对应负距平，表明冷涡强度偏强。西太平洋副热带高压继续南压并与中南半岛—印度半岛的大陆高压打通(图4a)。由11月海平面气压场及距平场(图4b)可以看出，我国大部分地区仍为高压系统影响，高压主体位于里海—贝加尔湖一带，高压中心位于我国新疆北部地区，中心气压为1032.5hPa。受其影响，11月我国近海出现6次明显的冷空气大风过程，但影响我国的高压系统对应负距平，表明冷空气势力仍较常年偏弱。2中国沿海地区的气候分析2.1大风过程相关过程2019年秋季，我国近海出现了17次8级以上大风过程，其中冷空气大风过程有9次，热带气旋大风过程有4次，冷空气与热带气旋共同影响的大风天气过程有3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程有1次(表1)。2.1.2北太平洋洋面定义及影响我国近海海域9月29日—10月2日，由于1918号台风“米娜”的影响，我国近海出现了一次明显的大风天气过程。“米娜”于9月28日08时在台湾省台北市东南方向约1540km的西北太平洋洋面上(15.4°N,132.1°E)生成。而后沿西北路径向我国近海靠近，29日开始影响我国近海海域。10月1日20:30前后在浙江省舟山市普陀区沿海登陆，2日20时在韩国全罗南道沿海登陆，之后变性为温带气旋。“米娜”为1949年以来10月份唯一登陆浙江舟山的台风和登陆浙江的第3个台风。“米娜”始终沿西太平洋副热带高压外围环流运行，在我国近海海域北上登陆后转向东北方向移动(图5)。台风“米娜”在趋向我国近海海域期间强度不断增强，9月29日17时，其强度达台风级(中心附近最大风速为33m·s2.2热带空气2.2.1大风过程比较2019年秋季(9—11月)，西北太平洋和南海共生成16个热带气旋(表2)，比1949—2018年秋季的平均值(11.11个)偏多4.89个。由路径(图7)来看，在所生成的16个热带气旋中，仅有1918号台风“米娜”登陆我国。1915号台风“法茜”、1916号台风“琵琶”、1919号台风“海贝斯”、1921号台风“博罗依”以及1923号台风“夏浪”生成和活动均在132°E以东的西北太平洋洋面上，并未对我国近海海域造成影响。1914号台风“剑鱼”、1922号台风“麦德姆”以及1924号台风“娜基莉”在我国南海生成，造成南海海域的大风天气过程。表2为2019年秋季中央气象台热带气旋实时业务定强和定位的简表。2.2.2北洋/太平洋分布2019年秋季(9—11月)，除西北太平洋和南海之外，全球其他海域共生成热带气旋27个，分别为北大西洋14个、东北太平洋10个、中北太平洋1个、北印度洋2个，南半球无热带气旋生成(表3)。与历史同期平均(1981—2010年平均，其中南印度洋为2000—2010年平均)个数对比来看，北大西洋比平均数(6.2个)偏多7.8个，东太平洋比平均数(6.0个)偏多2.9个，北印度洋比平均数(2.6个)偏少0.6个。其中，北大西洋的“DORIAN”“HUMBERTO”“LORENZO”，东北太平洋的“JULIETTE”“KIKO”以及北印度洋的“MAHA”均达到了我国超强台风级强度。3海洋概况3.1月11—浪高通过分析法国卫星高度计AVISO反演的浪高场，2019年秋季(9—11月)，我国近海浪高在2m以上的海浪过程有9次(表4)，这9次大浪过程基本对应有大风过程，但不是每次大风过程都会产生大浪过程，究其原因，海浪受风时、风区和地形等原因影响。10月27日—11月12日及11月17—30日两次大浪过程是由于热带气旋及冷空气的交替影响，因此维持时间较长。9月，我国近海大于2m浪高的日数为18d,10月大于2m浪高日数增加到28d。11月，我国近海每天都有大于2m浪高的海域出现。2019年秋季(9—11月)，未出现2m以上大浪过程的天数仅有15d，约占16%。由月平均浪高场分布(图8)可以看出，2019年9月，由于台湾东部海域热带系统较为活跃，因此在台湾东部洋面出现了浪高大值区，中心浪高达2.4m。受其影响，我国东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡的平均浪高均在2m以上。10月，我国近海2m以上浪高海域较9月有所减少，但1.6m的浪高区域明显增大，由南海东部扩展至南海西部。11月，我国近海海浪大值区位于巴士海峡—南海一带，浪高中心达2.8m及以上，东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海大部海域的月平均浪高均在2m以上。3.2海底温度随时间的变化海面温度在秋季的变化比较明显。由逐月平均海面温度分布(图9)可以看出，秋季我国近海海域呈逐渐降温的趋势，尤其是北部海域降温更明显，渤海9月的海面温度在23℃左右，10月渤海海面温度下降到19～20℃，11月达到14～15℃。黄海与渤海类似，9月黄海海面温度在21～26℃，10月为19～22℃，11月为14～18℃。我国南部海域海温的变化程度相对较小，9—10月，我国南海的海面温度主要维持在28～29℃，11月，随着冷空气的不断南下，南海海面温度略有降低。我国东海在各个月份均为海面温度梯度密集区。4大风过程及天气过程2019年秋季(9—11月)，北半球极涡呈绕极型分布，中高纬度呈4波型。欧亚大陆中高纬度环流的经向度不断加大，冷空气势力不断增强，但仍较历史平均偏弱。西太平洋副热带高压较历史平均偏强，热带气旋活动频繁。具体天气总结如下:1)我国近海出现了17次8级以上大风过程，其中冷空气大风过程有9次，热带气旋大风过程有4次，冷空气与热带气旋共同影响的大风天气过程有3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程有1次。2)西北太平洋和南海共生成16个热带气旋，全球其他海域共生成热带气旋27个，分别为北大西洋14个、东北太平洋10个、中北太平洋1个、北印度洋2个，南半球无热带气旋生成。3)我国近海浪高2m