海洋气象学报  2020, Vol. 40 Issue (1): 98-106  DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.01.010
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胡海川, 许映龙, 柳龙生. 2019年秋季海洋天气评述[J]. 海洋气象学报, 2020, 40(1): 98-106. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.01.010.
HU Haichuan, XU Yinglong, LIU Longsheng. Autumn 2019 marine weather review[J]. Journal of Marine Meteorology, 2020, 40(1): 98-106. DOI: 10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2020.01.010. (in Chinese)

基金项目

国家重点研发计划项目(2017YFC1501604)

作者简介

胡海川,男,硕士,工程师,主要从事台风海洋气象预报工作,huhc1988@sina.com.

通信作者

许映龙,男,研究员级高级工程师,长期从事台风预报和研究工作,xuyl@cma.gov.com.

文章历史

收稿日期：2020-01-13
修订日期：2020-02-28
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2019年秋季海洋天气评述
胡海川 , 许映龙 , 柳龙生     
国家气象中心, 北京 100081
收稿日期：2020-01-13；修订日期：2020-02-28
基金项目：国家重点研发计划项目(2017YFC1501604)
作者简介：胡海川,男,硕士,工程师,主要从事台风海洋气象预报工作,huhc1988@sina.com.
通信作者：许映龙,男,研究员级高级工程师,长期从事台风预报和研究工作,xuyl@cma.gov.com.
摘要：2019年秋季(9-11月)大气环流特征为:北半球极涡呈绕极型分布, 中高纬度环流呈4波型。随月份增加, 欧亚大陆中高纬度环流的经向度不断加大, 冷空气势力增强, 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。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4次, 冷空气与热带气旋共同影响的大风天气过程3次, 冷空气和温带气旋共同影响的大风过程1次。西北太平洋和南海共生成16个热带气旋, 全球其他海域生成热带气旋27个。我国近海浪高在2m以上的海浪过程有9次。秋季, 我国近海海域海面温度逐月下降, 北部海域的降温幅度明显大于南部海域。
关键词：大气环流    大风    热带气旋    浪高    海面温度    
Autumn 2019 marine weather review
HU Haichuan , XU Yinglong , LIU Longsheng     
National Meteorological Center, Beijing 100081, China
Abstract: The main characteristics of the atmospheric circulation in autumn (from September to November)2019 are as follows. The polar vortex is characterized by a circumpolar type in the Northern Hemisphere and the atmospheric circulation presents a four-wave mode in middle and high latitudes. As time goes by, the meridional gradient of the Eurasian mid-high latitude circulation is increasing, and the cold air is strengthening, but it is still weaker than the historical average. The western Pacific subtropical high is stronger than the historical average and tropical cyclones are frequent. There were 17 gale processes stronger than 8 grade over offshore areas of China, including 9 produced by cold air, 4 by tropical cyclones, three by cold air and tropical cyclones, and one by cold air and extratropical cyclones.In western North Pacific and the South China Sea, there were 16 tropical cyclones. In addition, there were 27 tropical cyclones in the world's other oceans. There were 9 rough sea wave processes above two m. In autumn 2019, the sea surface temperature has an overall trend of decrease, while the decrease rate in northern seas is larger than that in southern seas.
Key words: atmospheric circulation    gale    tropical cyclone    wave height    sea surface temperature    
引言

本文主要分析2019年秋季(9-11月)北半球的大气环流特征及逐月演变对我国近海天气的影响, 并对我国近海海域发生的主要灾害性天气进行分析总结。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[1-5]。

1 环流特征与演变 1.1 环流特征

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524 dagpm, 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。

图 1 2019年9-11月北半球500hPa平均位势高度场(a)和距平场(b)(单位:dagpm) Fig.1 Mean geopotential height(a) and its anomaly(b) at 500hPa in the Northern Hemisphere in autumn (from September to November)2019 (units:dagpm)
1.2 环流演变对我国近海天气的影响

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[6], 西脊点达129°E附近, 且台湾省东部存在负距平区域, 表明9月我国近海热带系统活动频繁(图 2a)。由海平面气压场和距平场(图 2b)可以看出, 我国黄渤海海域在弱高压带的控制之下, 南部广大海域受低值系统的影响。台湾省东部海域存在着中心气压为1007.5hPa的闭合低压中心, 低压中心及附近海域呈明显的负距平。受上述系统影响, 9月我国近海出现了5次明显的大风天气过程, 其中4次是由台风或热带低压系统造成, 仅有1次冷空气大风过程, 其影响范围只有渤海海域。

图 2 2019年9月北半球500hPa平均位势高度场(等值线)、距平场(填色)(a;单位:dagpm)和海平面气压场(等值线)、距平场(填色)(b;单位:hPa) Fig.2 Monthly mean geopotential height field (isoline)and its anomaly (colored)at 500hPa (a;units:dagpm)and monthly mean sea-level pressure field (isoline)and its anomaly (colored)(b;units:hPa)in the Northern Hemisphere in September 2019

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。

图 3 2019年10月北半球500hPa平均位势高度场(等值线)、距平场(填色)(a;单位:dagpm)和海平面气压场(等值线)、距平场(填色)(b;单位:hPa) Fig.3 The same as Fig.2, but for October 2019

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。

图 4 2019年11月北半球500hPa平均位势高度场(等值线)、距平场(填色)(a;单位:dagpm)和海平面气压场(等值线)、距平场(填色)(b;单位:hPa) Fig.4 The same as Fig.2, but for November 2019
2 我国近海天气分析 2.1 大风过程 2.1.1 概况

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)。

表 1 中国近海2019年秋季(9-11月)主要大风过程 Table 1 Main gale events over offshore areas of China in autumn (from September to November)2019
2.1.2 9月29日-10月2日大风过程

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)

图 5 9月28日08时(a)、9月30日08时(b)、10月1日20时(c)、10月2日20时(d)500hPa高度场(等值线, 单位:dagpm)和风场(箭头线, 单位:m·s-1) Fig.5 Geopotential height(isoline, units:dagpm) and wind(arrow line, units:m·s-1) at 500hPa(a.08:00 BST on 28 September, b.08:00 BST on 30 September, c.20:00 BST on 1 October, d.20:00 BST on 2 October 2019)

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·s-1), 30日20时, 其强度达到最强(中心附近最大风速达40m·s-1)。10月1日08时后, 台风"米娜"的强度开始减弱, 20:30前后登陆我国浙江舟山时的强度为强热带风暴级(中心附近最大风速为30m·s-1)。10月2日20时在韩国全罗南道沿海登陆时的强度为热带风暴级(中心附近最大风速为23m·s-1), 此次我国近海的大风天气过程趋于结束。此次过程中, 我国东海出现了9~12级、阵风13~14级的大风, 台湾海峡、巴士海峡、台湾以东洋面出现了8~10级、阵风11~12级大风, 黄海南部出现6~8级、阵风9级的大风(图 6)。

图 6 9月28日08时(a)、9月30日08时(b)、10月1日20时(c)、10月2日20时(d)海平面气压场(等值线, 单位:hPa)和10m风场(风矢, 单位:m·s-1) Fig.6 Sea-level pressure(isoline, units:hPa) and 10m wind(wind barb, units:m·s-1)(a.08:00 BST on 28 September, b.08:00 BST on 30 September, c.20:00 BST on 1 October, d.20:00 BST on 2 October 2019)
2.2 热带气旋 2.2.1 西北太平洋和南海热带气旋

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。

表 2 2019年秋季(9-11月)西北太平洋和南海热带气旋活动简表 Table 2 Tropical cyclone activities in western North Pacific and the South China Sea in autumn (from September to November) 2019
图 7 2019年秋季西北太平洋和南海热带气旋路径图 Fig.7 Tracks of tropical cyclones in western North Pacific and the South China Sea in autumn 2019
2.2.2 全球其他海域热带气旋概况

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。

表 3 2019年秋季(9-11月)全球其他海域热带气旋统计表 Table 3 Tropical cyclone activities in the world's other oceans in autumn (from September to November)2019
3 海洋概况 3.1 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。

表 4 中国近海2019年秋季(9-11月)主要大浪(2m以上)过程 Table 4 Main sea wave events (above 2m) in offshore areas of China in autumn (from September to November) 2019

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。

图 8 2019年秋季逐月平均浪高(单位:m;a.9月, b.10月, c.11月) Fig.8 Monthly mean wave height in autumn 2019(units:m;a. September, b. October, c. November)
3.2 海面温度

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。

图 9 2019年秋季逐月平均海面温度(单位:℃;a.9月, b.10月, c.11月) Fig.9 Monthly mean sea surface temperature in autumn 2019(units:℃;a.September, b.October, c.November)
4 小结

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以上的海浪过程有9次, 出现大浪的海区主要集中在东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡及南海。我国近海未出现2m以上大浪过程的天数仅有15d, 约占16%。由于冷空气及热带气旋的交替影响, 部分大浪过程持续时间较长。

4)9-11月, 我国近海海域海面温度逐月下降, 且北部海域的降温幅度明显大于南部海域, 海面温度从北到南的温差逐渐增大。

参考文献
[1]
刘爽, 王慧, 黄奕武, 等. 2017年秋季海洋天气评述[J]. 海洋气象学报, 2018, 38(1): 69-81.
[2]
周冠博, 吕爱民, 黄彬, 等. 2018年秋季海洋天气评述[J]. 海洋气象学报, 2019, 39(1): 95-105.
[3]
王皘, 黄彬, 聂高臻, 等. 2018年冬季海洋天气评述[J]. 海洋气象学报, 2019, 39(2): 94-105.
[4]
张增海, 刘涛, 许映龙, 等. 2019年春季海洋天气评述[J]. 海洋气象学报, 2019, 39(3): 103-113.
[5]
柳龙生, 黄彬, 吕爱民, 等. 2019年夏季海洋天气评述[J]. 海洋气象学报, 2019, 39(4): 97-107.
[6]
孙舒悦, 董林. 2019年9月大气环流和天气分析[J]. 气象, 2019, 45(12): 1762-1768. DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2019.12.014