JC:反气旋性罗斯贝波破碎对西北太平洋热带气旋次季节变化的影响机理

作者::钱伊恬 徐邦琪 发布时间:2024-03-01 浏览量:10

热带气旋(TC)是对人类的生产和生活具有最大威胁的自然灾害之一,而西北太平洋(WNP)是全世界台风最活跃的区域,每年台风季TC给我国沿海地区带来了巨大的人员伤亡和财产损失。明确TC的次季节变化机理是建立和改进TC延伸期预报模型的重要物理基础。前人大量的研究主要关注了热带信号(如热带季节内振荡、热带天气尺度波动等)对WNP TC的次季节变化的影响特征和物理机理,但是关于热带外信号(如反气旋性罗斯贝波破碎)能否且在多大程度上能够影响WNP TC次季节活动的相关科学问题尚未明确。

近期,中心王会军团队钱伊恬博士与徐邦琪教授团队、美国地球物理流体动力实验室的科学家Dr. H. Murakami和美国伊利诺伊大学香槟分校的Gan Zhang助理教授合作,探讨了北太平洋罗斯贝波破碎(AWB)的次季节变化对WNP TC的影响特征及机理。

虽然AWB表现为天气尺度的位涡等值线的不可逆经向折叠,但北太平洋的AWB频次也具有显著的次季节(7–52天)特征,与西风急流强度的次季节变化显著相关。当西风急流在其出口区减弱时,AWB发生频次增加,并伴随着向赤道的Rossby波活动通量。横跨欧亚大陆的Rossby波列在AWB发生前12天就从北大西洋触发,沿着西风急流的波导向东传播并不断增强。与此同时,对流层高层的高位涡从北太平洋入侵至WNP,通过减小水汽和温度、下沉运动和增加垂直风切变抑制了开放海域的TC活动。相反,在AWB的东南象限对流活动增强,出现涡度正异常和上升运动,导致中国南海(SCS)区域的TC活动增强(图1)。尽管AWB频次增加时,在SCS区域伴随出现热带对流异常,但AWB对WNP TC活动的影响与该热带信号无关。

文章信息:

Qian Y., P.-C. Hsu*, H. Murakami, G. Zhang, H. Wang, and M. Duan, 2024: Intraseasonal variability of anticyclonic Rossby wave breaking and its impact on tropical cyclone activity over the western North Pacific. J. Climate. 37, 179–197. DOI: 10.1175/JCLI-D-23-0091.1

图1 JTWC数据的累计气旋能量(ACE)异常在 AWB(a)正位相和(b)负位相的合成,以及(c)它们的差值(单位:m2 s−2)和(d)差值的变化百分率(单位:%)。(e–h)与(a–d)一致,但为 RSMC数据的结果。(c)和(g)中白色打叉区域代表ACE差值达到0.05显著性水平。(c,d)和(g,h)中绿色方框分别代表WNP开放海域(127.5°–172.5°E,12.5°–37.5°N)和SCS(107.5°–122.5°E,12.5°–22.5°N)的ACE受到AWB显著影响区域。