引言

对2024年夏季(6—8月，下同)北半球的大气环流特征进行回顾，概括总结了夏季我国近海的热带气旋、海上大风、海雾等海洋天气现象和过程，分析了海浪和海面温度(以下简称“海温”)等海洋要素场。重点讨论了影响我国的热带气旋“格美”(Gaemi)、“珊珊”(Shanshan)及其伴随的长时间大风过程。此外，还对全球其他海域的热带气旋活动进行了统计。

文中使用的主要数据资料包括欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF)第五代大气再分析数据(Reanalysis v5，简记为“ERA5”)，美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)最优插值海温(Optimum Interpolation sea surface temperature，OISST)数据(分辨率为0.25°×0.25°)，NOAA国家环境卫星、数据和信息服务(National Environmental Satellite, Data, and Information Service，NESDIS)卫星应用和研究中心(Center for Satellite Applications and Research，简记为“STAR”)基于星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar，SAR)的10 m风，中央气象台实时台风定位定强数据，世界气象组织(World Meteorological Organization，WMO)下设的区域专业气象中心(Regional Specialized Meteorological Centre，RSMC)和热带气旋预警中心(Tropical Cyclone Warning Centre，TCWC)发布的热带气旋实时定位定强数据等。文中提到的海上大风、海雾和大浪等几种重大过程的统计数据同文献[1-4]。重大过程统计标准如下：(1)大风过程为我国近海至少2个海区(每个海区至少2个站点)持续6 h及以上出现8级以上大风，(2)海雾过程为我国近海2个以上海区连续2 d及以上出现能见度低于1 km的大雾过程。

1 环流特征及演变 1.1 环流特征

2024年夏季500 hPa平均位势高度场及距平场(图 1)显示，北半球极涡呈单极型分布，极涡中心位于北冰洋上空略偏向西半球一侧，中心附近位势高度约为544 dagpm，与常年(1991—2020年，下同)同期平均强度相当^[1-4]，在北大西洋北部和格陵兰岛附近及白令海峡附近分别对应-6 dagpm和-3 dagpm的负距平区，表明极涡在此位置较常年同期偏强。北半球中高纬度西风带呈4波型分布，欧亚大陆槽脊位置略偏东，位于俄罗斯远东到我国东北一带，强度偏弱，对应2~4 dagpm的正距平区；亚洲中高纬度环流平直，导致夏季影响我国的冷空气势力整体偏弱、位置偏北。西北太平洋副热带高压(以下简称“副高”)位置显著偏西，强度偏强。588 dagpm等位势高度线的覆盖范围显著偏大，副高西脊点的经度由133°E西伸至108°E，偏西约25经度，副高主体呈1~2 dagpm的正距平，台风生成源地的菲律宾以东海域及南海大部均受副高控制，导致西北太平洋夏季热带气旋生成数偏少。

1.2 环流演变对我国近海天气的影响

6月，欧亚大陆及西北太平洋海域中高纬呈“三脊两槽”的环流形势(图 2a)。欧洲东部地区受高压脊控制，正距平超过8 dagpm，导致该区域6月气温偏高；东亚大槽位于120°~130°E，并伴有较弱的正距平。东亚上空的脊区位于贝加尔湖向东北伸展至中西伯利亚高原，较常年同期偏强6 dagpm。副高偏强、范围偏大，西北太平洋大部受副高控制，正距平达4 dagpm，导致6月西北太平洋无热带气旋活动。平均海平面气压场及其距平(图 2b)显示，我国东北地区、朝鲜半岛及日本海一带为低压环流中心活动区，表现为负距平(-2 dagpm)，表明东北亚受温带气旋影响，对应东亚大槽主要在该地区活动。

7月，欧亚大陆及西北太平洋海域中高纬环流呈“两槽两脊”型(图 3a)。欧洲东部仍受高压脊控制，位置较6月有所东移，强度偏强，正距平达6 dagpm；里海东部的槽区较常年同期略偏强，对应负距平为-3 dagpm，我国西北部受到几次冷空气影响；贝加尔湖附近的高压脊持续存在，且强度显著偏强，正距平达8 dagpm，我国东部大部分地区处于正位势高度距平区，近海冷空气活动受限，仅有几次入海气旋活动。副高强度较常年偏强，范围偏大，上旬及中旬西北太平洋及南海均在副高控制之下，无热带气旋生成；下旬西北太平洋副高略有东退，随着西南季风推进，热带气旋活跃，第3号台风“格美”、第4号台风“派比安”相继生成，并向西北方向移动登陆我国。由同期的海平面气压及距平场(图 3b)可以看到，我国大部受低压控制，尤其华北地区表现出负距平(-6 dagpm)，对应黄淮气旋活动明显。

8月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬环流呈多波型的环流形势(图 4a)。欧洲东部仍受高压脊控制，里海东部的槽区较常年同期偏强，对应负距平为-8 dagpm。贝加尔湖附近的高压脊和副高叠加控制我国大部地区，并伴随有正距平区，冷空气较弱，气温较常年同期偏高。西北太平洋副热带高压西伸，强度偏强，南海及菲律宾以东近海区域的正距平达3 dagpm，因而该区域无热带气旋生成。上旬末期和中旬，140°E附近副高断裂，先后有第5号台风“玛莉亚”、第6号台风“山神”、第7号台风“安比”、第8号台风“悟空”和第9号台风“云雀”等5个热带气旋在西北太平洋偏北海域生成，生成位置均在20°N以北，下旬第10号台风“珊珊”生成，其路径随副高西伸转向西北方向移动，影响我国东部近海。该月由于副高异常强大和偏西，长时间控制从华南到长江中下游的广大地区，导致8月生成的6个台风难以靠近并登陆我国沿海地区。海平面气压及距平场(图 4b)显示，我国东部近海、朝鲜半岛、日本及日本以南洋面受低压控制，负距平约为-6 dagpm，对应热带气旋的活动偏东、偏北。

2 我国近海天气分析 2.1 大风过程 2.1.1 概况

2024年夏季，我国近海较大范围的8级以上大风过程有9次，其中5次由台风活动引起，4次为入海气旋引发(表 1)。受5月31日生成的南海台风“马力斯”影响，南海北部的大风持续到6月1日。6月中旬—7月上旬，入海气旋活跃，主要影响我国北部海区和东部海区，对应的近海海上大风持续时间较短，一般不超过2 d。7月下旬，台风“派比安”和“格美”相继影响我国南部和东南部海区，其中“格美”造成的大风过程范围广、强度强。8月，台风“云雀”影响我国东部海域，台风“珊珊”在东海东北部北上并登陆日本九州岛，东海东北部部分海域出现12级以上大风。从强度来看，大风过程以平均风7~8级、阵风9~10级为主，部分台风导致的大风过程平均风在9~11级、阵风12级及以上，超强台风“格美” “珊珊”经过的部分海域或地区出现12~16级、阵风17级或17级以上的大风。下面重点分析7月23—28日台风“格美”大风过程及8月27—29日台风“珊珊”大风过程。

2.1.2 7月23—28日台风“格美”大风过程

7月23—28日的大风过程是由2024年第3号台风“格美”在我国近海活动所致的(图 5)。台风“格美”于7月20日06时(世界时，下同)在菲律宾以东的西北太平洋洋面上生成(图 5a)，缓慢向西北转偏北方向移动，21日06时加强为强热带风暴级，22日12时加强为台风级，23日09时加强为强台风级并进入我国台风24 h警戒区，向台湾以东洋面靠近，24日00时加强为超强台风级，尔后维持超强台风级接近24 h，并在台湾岛东部近海逆时针打转(图 5b)。登陆台湾岛后穿越台湾岛和台湾海峡，再次登陆福建莆田秀屿，之后西行北上，穿过福建、江西、湖北等地，强度逐渐减弱，27日12时在湖北境内减弱为热带低压，中央气象台于28日00时对其停止编号。“格美”在整个生命史中维持台风级及以上强度长达72 h，在此过程中其风圈范围变化不大，七级风圈半径为250~380 km，十级风圈半径为100~120 km，十二级风圈半径为55~65 km。“格美”造成的大风持续时间长、范围广(图 5c)。23—28日，台湾以东洋面、台湾海峡、东海南部、南海东北部、巴士海峡出现了8~16级大风。其中，24—25日，福建沿海、浙江中南部沿海、台湾沿海、广东中东部及香港、澳门等地出现了8~10级大风，台湾岛沿海、福建中南部局地阵风为11~15级。我国东部沿海7级以上大风持续时间长达5 d。中央气象台7月23—28日连续发布19期“台风预警”，对伴随台风“格美”的大风及降水(图 5d)进行预报及服务。

大尺度环流形势显示，台风“格美”靠近台湾以东洋面的过程中，位于方头副高和大陆高压之间的鞍型场中。7月24日，台风环流附近影响系统距离较远，台风在鞍型场中受到的引导气流弱，移速缓慢(图 6a—b)，台湾岛沿海大风为台风本体底层入流所致，受台风倒槽影响，浙江东部沿海风力逐渐增大。关于热带气旋移速的气候学研究^[5-6]指出，全球变暖的背景下热带地区的大气环流运动正在减缓，表现为热带气旋的移速减慢约10%，尤其西北太平洋台风移速减缓的趋势更为明显。“格美”移入台湾以东洋面及穿过台湾岛、台湾海峡的过程，平均移速仅为8 km·h^-1，低于热带气旋的平均移速(15 km·h^-1)。7月25日，随着副高的西伸加强，“格美”西行穿过台湾海峡，登陆福建莆田(图 6c—d)，在其登陆并深入陆地的过程中移速缓慢(8~10 km·h^-1)，台湾海峡、浙闽近海海区偏南风持续，福建沿海仍有8~11级、阵风10~12级偏南风，陆上仍有8~10级阵风。“格美”的大风过程与2021年台风“烟花”在我国东部近海海域造成的长时间大风过程^[2]类似，台风的强度强、移动缓慢导致大风长时间维持。

“格美”在台湾以东打转的过程中，雷达组合反射率因子(图 7)揭示了台风的结构变化。台风在7月24日05时呈现双眼墙结构(图 7a)，但内外眼墙的低回波区窄，随着台风靠近台湾岛，外眼墙深对流与内眼墙逐渐融合，伴随眼墙的收缩(图 7b—d)，台风强度略有增强，由55 m·s^-1增强为58 m·s^-1。24日09时开始，“格美”路径折向西南转偏南方向移动(图 7e—h)，并由13时开始，路径转为东北到偏北方向移动，完成逆时针打转(图 7i—k)，在此过程中“格美”西侧深对流受中央山脉的摩擦作用，强度逐渐减弱，于16时前后以强台风等级登陆台湾省宜兰县南澳乡(图 7l)。前人研究^[7-10]显示，台风在台湾以东打转的过程是其自身的非对称结构与地形共同作用的结果。余贞寿等^[10]就台湾岛地形对2005年台风“海棠”登陆台湾前打转路径的影响进行数值模拟试验，表明其逆时针打转路径是受弱引导气流中台风自身非对称结构和台湾岛地形共同作用的结果。台风“格美”满足弱引导气流的大尺度环境，在台湾岛的地形作用下，路径近岸打转，为近岸长时间持续的大风精细化预报带来挑战。

2.1.3 8月27—29日台风“珊珊”大风过程

8月27—29日的大风过程是由2024年第10号台风“珊珊”路径靠近我国东海所致(图 8)。“珊珊”于8月21日18时在西北太平洋洋面上生成，22日向偏北转西北方向移动，26日18时靠近琉球群岛一带沿海并增强至强台风级，尔后因处于鞍型场中，向偏北方向缓慢移动，27日09时加强为超强台风，并进入我国东海东北部海域。由雷达卫星星座任务2号(RADARSAT Constellation Mission 2，RCM2)卫星合成孔径雷达反演洋面风速显示，27日21：12东海东北部海域出现8~10级大风(图 9a)，“珊珊”10级风圈半径为90~100 km，12级风圈半径为60~80 km，且随着其缓慢北移和台风结构的变化，28日09：31呈现大风区扩大的特征(图 9b)，由于超强台风“珊珊”的缓慢移动，东海东部海域出现8~11级、阵风12~13级大风，东海东北部部分海域出现12~16级、阵风17级或17级以上的大风。29日，随着“珊珊”登陆日本九州岛并逐渐减弱，东海东北部的大风过程趋于结束。

此次大风过程也是由台风强度强、移动缓慢所致的，同时，由于台风的长时效预报可预见性较低，应尤其关注台风移动方向、移动路径对近海航线的影响。

2.2 海雾过程

2024年夏季，我国近海出现了7次海雾过程(表 2)，其中4次发生在6月，雾日达到8 d；3次发生在7月，雾日为6 d。从发生的海域来看，夏季海雾过程主要出现在我国北部海域。由天气系统来看，主要由于高压后部来自南方的暖湿气流平流到黄海、渤海的冷海面上，在逐渐冷却的过程中水汽凝结，出现大雾过程。7月中旬开始，随着北部海域海温的升高，无系统性海雾过程。发生在7月29—31日的海雾是由地面处于弱低压前部，高空受副高控制，在降水出现之前高压后部暖湿气流影响所导致。

2.3 热带气旋 2.3.1 西北太平洋和南海热带气旋

2024年夏季，西北太平洋和南海共有8个台风生成(表 3，图 10)，较常年(1991—2020年，下同)同期夏季台风平均生成个数偏少3.1个。其中有2个台风登陆我国，登陆个数较常年同期偏少2.7个，尤其是登陆盛期的8月没有台风登陆我国，是除1949、1950、1977、1983、2010、2014和2023年外的8月无台风登陆我国的年份，也是自2023年连续2年8月无台风登陆我国的年份，历史少见。第3号台风“格美”于7月24日16时前后在台湾省宜兰县南澳乡登陆(15级，48 m·s^-1，强台风级)，25日11：50前后在福建省莆田市秀屿区再次登陆(12级，33 m·s^-1，台风级)，除造成我国东南部近海海域大风过程之外，在台风本体及其外围云系影响下，24—28日台湾、福建、浙江、江西、湖南、湖北、广东、广西等地累计降雨量为100~300 mm，福建、浙江、广东、湖南等4省的多个地市累计降雨量为400~875 mm，台湾中南部局地降雨量为1 000~1 922 mm(图 5d)。第4号台风“派比安”于7月21日17：30前后在海南省万宁市登陆(10级，28 m·s^-1，强热带风暴级)。受“派比安”及外围云系影响，7月21—23日，海南岛、广西南部沿海、广东中西部沿海等地部分地区累计降雨量为50~100 mm，海南岛中部和西北部为150~245 mm；海南岛中东部及沿海、广西南部沿海、广东西南部及沿海出现7~9级阵风，局地风力达10~13级。

2.3.2 全球其他海域热带气旋概况

2024年夏季，除西北太平洋和南海之外的其他海域共有15个热带气旋生成(表 4，图 11)，分别为北印度洋1个，与常年平均(0.7个)基本持平；中北太平洋1个，较常年平均(0.5个)略偏多0.5个；东北太平洋8个，较常年平均(8.9个)略偏少0.9个；北大西洋5个，较常年平均(5.9个)略偏少0.9个。

从强度上看，8月下旬东北太平洋热带气旋“吉尔马”达到17级(60 m·s^-1，四级飓风)。生成于6月底的北大西洋热带气旋“贝丽尔”在7月上旬活跃于北大西洋和墨西哥湾一带，极值强度超过17级(75 m·s^-1，四级飓风)，影响墨西哥东部沿海及美国得克萨斯州沿海地区，7月1日穿过小安的列斯群岛南部，7月5日11：05登陆墨西哥尤卡坦半岛东部沿海(48 m·s^-1，15级，相当于我国的强台风级)，7月8日09时前后登陆美国得克萨斯州沿海(35 m·s^-1，12级，相当于我国的台风级)。除此之外，北大西洋“阿尔贝托”于6月20日09时前后登陆墨西哥东北部沿海(23 m·s^-1，9级，相当于我国的热带风暴级)；“克里斯”于7月1日03时前后登陆墨西哥韦拉克鲁斯州沿海(20 m·s^-1，8级，相当于我国的热带风暴级)；“黛比”于8月5日11时前后登陆佛罗里达州西部沿海(35 m·s^-1，12级，相当于我国的台风级)，穿过美国佛罗里达州后，强度减弱，向东北方向移动，于8月8日06时前后二次登陆南卡罗来纳州(23 m·s^-1，9级，相当于我国的热带风暴级)，向偏北方向移动，持续影响美国东部多州，带来强风暴雨。

3 海洋概况 3.1 有效波高

2024年夏季，我国近海海浪有效波高(以下简称“浪高”)在2.0 m以上的过程有12次(表 5)，海浪过程基本与热带气旋、入海气旋和季风活动对应。其中，6月次数最多，达6次；其次是7月，有4次过程；8月最少，仅有2次过程。从总日数来看，6月的大浪影响总日数为16 d，7月为18 d，8月为8 d。6月的大浪过程次数多，但持续时间较短。7月台风“格美”导致的大浪过程持续时间长达6 d。8月有2次台风导致的大浪过程，持续时间各为4 d。从强度来看，2024年夏季最大浪高达到4.0 m的大浪过程有3次(7月1次、8月2次)，均与台风活动有关，6月未出现4.0 m以上的大浪过程。

由浪高的月平均变化(图 12)来看，6月无台风生成，8月无台风登陆我国，我国东部和南部海域7月的浪高明显高于6、8月，大值区分布在黄海、东海、台湾以东海域、巴士海峡、南海中部和南部海域，平均浪高在1.0 m以上，其中东海大部、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部和西南部海域的平均浪高超过1.4 m。此外，7月23—28日，受超强台风“格美”及季风的共同影响，南海、巴士海峡、台湾以东洋面、东海、台湾海峡、黄海出现一次范围广、持续时间长的大浪过程，最大浪高超过8.0 m。8月虽有多个热带气旋活动，但多为135°E以东的远海热带气旋。其中，8月19—22日，受热带风暴“云雀”影响，台湾以东洋面、东海、黄海自南向北出现一次大浪过程，最大浪高超过4.0 m；8月26—29日，受超强台风“珊珊”影响，东海东部部分海域最大浪高超过7.0 m。

3.2 海面温度

2024年夏季，我国北部和东部近海的海温呈自北向南逐月升高的趋势(图 13)。6月，北部海区的平均海温仍在20 ℃以下，渤海、黄海北部部分海域的海温低于18 ℃，北部海域的“冷垫”效应明显，对应活跃的海雾过程。在东海东南部至台湾岛北部一带海温梯度相对较大，其余海域海温梯度小。7月，南部近海的海温升高较为平缓，南海北部、巴士海峡、菲律宾以东海域的海温超过30 ℃，为热带气旋生成创造了适宜的下垫面条件；渤海、黄海、东海的平均海温升温幅度较大，平均升温4~5 ℃，对应平流雾的减少。8月，东海大部海温升高至30 ℃以上，渤海、渤海海峡、黄海大部海域的海温继续大幅度上升，为27~28 ℃。

由海温距平场(图 14)来看，2024年夏季我国南部海域的海温较常年偏高0.5~1.5 ℃。6月，渤海东北部、渤海海峡海温较常年同期偏低，黄海大部海域的海温较常年同期偏高2 ℃以上。7月，渤海东北部、渤海海峡、黄海北部和西部海域、东海西北部海域的海温较常年平均偏低，其中黄海北部和中部海域的平均海温较常年平均偏低1 ℃左右。8月，渤海、渤海、黄海、东海大部海域的平均海温均较常年明显偏高，部分海域偏高2 ℃以上，华南沿岸海域的海温较常年同期偏低。

4 小结

2024年夏季，北半球极涡呈单极型分布，中心略偏向西半球一侧，强度与常年同期平均强度相当；中高纬呈4波型分布。季内冷空气活动弱，副高位置偏西、强度偏强，热带气旋生成数偏少。6月，中高纬呈“三脊两槽”的环流形势，西北太平洋大部受副高控制，无热带气旋生成；7月，环流呈现“两槽两脊”型，下旬西北太平洋副高略有东退，随着西南季风推进，有2个热带气旋生成并登陆我国；8月，环流呈多波型，上旬末期和中旬140°E附近副高断裂，热带气旋的活动偏东、偏北。具体天气总结如下：

(1) 我国近海出现9次8级以上大风过程，其中5次由台风活动引起，4次为入海气旋过程。7月23—28日，台风“格美”的缓慢移动为我国东南部海域带来大范围8级以上强度强、持续久的大风过程；8月27—29日，台风“珊珊”在东海东北部缓慢北上，引发东海东部一次强度大的大风过程。

(2) 比较明显的海雾过程出现7次，其中4次出现在6月，主要由高压后部暖湿气流平流至冷海面所致，另有3次出现在7月。

(3) 西北太平洋和南海共有8个台风生成，较常年同期偏少3.1个，其中有2个台风登陆我国，较常年同期偏少2.7个，尤其是登陆盛期的8月没有台风登陆我国，历史少见；全球其他海域有15个热带气旋生成，其中北印度洋、中北太平洋各有1个，东北太平洋8个，北大西洋5个。

(4) 我国近海浪高2.0 m以上的大浪过程有12次，大浪高值区与台风路径强度密切相关，最大浪高达到4.0 m的大浪过程有3次。

(5) 我国北部和东部近海海温随时间呈逐渐上升趋势，6月，北部海域的“冷垫”效应明显，海雾过程活跃。7—8月海温升高，东南部近海海温超过29 ℃。