近百年西北太洋热带气旋频数变化特征与ENSO的关系

本文根据西北太平洋近106年(1899～2004年)热带气旋系列资料,分析了热带气旋年频数多年变化的统计特征.结果表明:西北太平洋台风频数既存在明显的短周期的年际变化也存在明显长周期的年代际变化,是一种短周期与长周期相互作用的多时间尺度的变化.年际变化与ENSO有明显关系,ENSO事件的当年9月到次年8月冷事件年相对与暖事件年会有更多的台风生成和登陆.在年代际尺度上,106年的台风活动可以分为几个明显的活跃期和不活跃期,这种年代际的变化可能与海气耦合的经向模态调制有关系.     

孟加拉湾气旋风暴研究回顾

活动于阿拉伯海和孟加拉湾地区的热带气旋称为气旋性风暴,约占全球热带气旋年均生成总数的10%,其中活跃于孟加拉湾的气旋性风暴是造成中国西南地区强降水的主要天气系统之一。本文简要回顾了过去几十年来国内外在孟加拉湾风暴生成源地、发生频数、移动路径和生命史等方面的活动特征以及结构特征、活动机理,及其对中国天气的影响等方面的研究成果,并在此基础上指出了孟湾风暴研究中存在的问题。     

南沙及其邻近海区热带气旋的基本特征分析

我国海洋和气象学者对热带西北太平洋和南海以及影响南沙及其邻近海区的热带气旋气候特征作了专门分析。但对源自南沙及其邻近海区热带气旋的基本特征,地理环境影响热带气旋特征的变化,与太平洋热带气旋的特征差异等分析未见［１～３］：报道。本文根据１９４９～１９８８年台风年鉴,１９８０～１９８８年卫星云图及热带天气图,初步分析源自南沙群岛及其邻近海区热带气旋的基本特征。１生成和移动过程中的某些特征南沙群岛及其邻近海区（１２°Ｎ以南的南海海域）,自然环境独特,海水和底层大气终年暖热,生成热带气旋的条件充分,但地…     

广东省登陆热带气旋的时空分布特征及其影响

根据1949-2017年广东省登陆热带气旋最佳路径数据以及1994-2016年广东省重大热带气旋灾害资料,对登陆广东省热带气旋的时空分布特征及其影响进行了统计分析。结果表明:广东省登陆热带气旋频数的年际变化明显,总体上呈下降趋势。7-9月是广东省热带气旋登陆的高频期,登陆地点主要集中在湛江、汕尾、阳江、江门。登陆广东省的热带气旋主要来自南海北部和菲律宾以东洋面;其中登陆最多的是强热带风暴,其次是热带风暴和台风。     

热带气旋在东海的活动及其灾害分析

本文根据1949～1989年热带气旋历史资料,对影响东海的热带气旋进行了统计分析,结果表明,热带气旋在东海的活动相当频繁,特别是7、8、9三个月;热带气旋逐年出现个数有明显的年际波动和季节性变化;进入东海的热带气旋大致分为七类路径,不同路径的热带气旋对东海沿岸地区造成不同程度的危害,其灾情以具体实例作了阐述。     

海南岛东南部潟湖台风事件沉积记录

研究海岸潟湖沉积记录可恢复器测记录之前和史前时期热带气旋活动的频率和强度信息。本文试图通过分析潟湖沉积揭示南海北部地区的古台风活动信息,以海南岛东南部两个潟湖的钻孔沉积物为研究对象,选取沉积物粒度、有机质和碳酸盐含量等参数建立台风事件的鉴别指标,同时借助²¹⁰Pb CRS计年模式确定了沉积物柱状样的沉积速率和年代序列,对海南岛东南部的古风暴活动进行了分析。结果显示,柱状岩心清晰地记录了海南省东南部过去350年期间的35次特大风暴潮事件。基于历史文献和沉积记录的风暴沉积事件恢复了近350年来的风暴活动历史,发现海南省东南部特大风暴事件频数与厄尔尼诺强度有显著关系,同时还可能受到太平洋涛动（PDO）、北大西洋涛动（NAO）和太阳黑子活动等多种气候因素的综合影响。本文研究表明,结合风暴沉积记录和历史文献资料可为恢复海岸带地区长时间尺度高分辨率的古风暴活动规律提供有效信息。     

海口市风暴潮分布特征与影响因子探析

基于1980—2017年实测潮位等资料,运用统计分析和数值模拟方法研究了海口市风暴潮分布特征与影响因子。结果表明：海口市受风暴潮影响较频繁,年均2.79次,通常发生在7—10月,且风暴潮引发的潮灾概率较大;风暴增水平面分布表现为：东寨港风暴增水强度位居第一,其次是秀英港,第三是海甸岛,南港增水相对较弱。影响因子体现为：地形的权重通常比热带气旋移动路径更大;热带气旋移动速度对海口市风暴增水有明显影响,移动速度为14~19 km/h时,风暴增水往往达到最大。     

广西沿海风暴增水特征分析

根据1965—2016年间影响广西沿海的热带气旋资料和风暴增水资料,分析研究广西沿海风暴增水特征。结果表明:在时间分布上,广西沿海平均每年发生风暴增水过程1.8次,每年6—10月均有可能发生风暴增水,且集中在7—9月。在空间分布上,广西沿海风暴增水过程呈现出规律性:在不同路径热带气旋影响下,各观测站风暴增水均是先减水,后增水,最后逐渐回落至正常状态;观测站距离热带气旋登陆地点越近,其最大增水值越高;反之,其最大增水值越低。另外,还采用Pearson-Ⅲ型分布计算广西沿海不同重现期的高潮位值。     

近百年来南海台风活动的气候振动

台风(即热带气旋)活动的长期变化规律,国内外已有研究,结果表明,三大洋的台风多年活动普遍存在周期振动现象,但周期长度各海(洋)域长短不一。赵宗慈、王绍武分析得出北半球各地区热带气旋数存在较明显的80—100年左右的长周期,还存在2—3年的短周期;而西太平洋编号及登陆台风个数,以14—22年左右的周期为主;孟加拉湾风暴及印度低压个数尚存在40年左右的周期,这在台风和旱涝的长期预报以及海气相互作用研究上,都有一定的参考价值。     

历年影响广西沿海的热带气旋及其灾害成因分析

通过对1950-2012年影响广西沿海的热带气旋的统计分析发现,影响广西沿海的热带气旋数量年际变化明显,最多的年份达9个,最少的年份为0个;热带气旋季节分布具有明显规律性,每年的7、8、9三个月为影响高峰月,其次为6、10月;热带气旋从菲律宾以东洋面进入南海后穿过海南省和雷州半岛再次登陆广西沿海的次数最多,该类热带气旋引起的风暴增水平均值为111.2 cm,到达非登陆台风增水的2.6倍。风暴潮灾害的形成与强台风天气系统、全日大潮、河流下泄洪水直接有关。强台风产生巨浪及降雨,使入海河口水位上升,与风暴潮叠加后产生明显的增水,造成巨大的潮灾。     

Different effects of tropical cyclones generated in the South China Sea and the northwest Pacific on the summer South China Sea circulation

Tropical cyclones (TCs) that affect the South China Sea (SCS) can be generated in either the SCS or the northwestern Pacific (NWP). Using satellite measurements, the Sverdrup theory and a 1.5-layer nonlinear reduced gravity model, the present paper investigates the effects of SCS and NWP TCs on the summer SCS upper layer ocean circulation. Both SCS and NWP TCs enhance the summer mean circulation pattern of the cyclonic gyre in the northern SCS and the anti-cyclonic gyre in the southern SCS. However, the effect of SCS TCs is much larger than that of NWP TCs, although the number of SCS TCs is smaller than NWP TCs. This is because the SCS TCs-induced wind stress curl pattern is favorable for enhancing the summer SCS mean circulation.     

台湾以东黑潮沉积物中的生源要素对近千年来气候环境变化的响应

基于台湾以东黑潮主流系沉积物中碳、氮、磷等生源要素指标的变化，在沉积物年代学的基础上，探讨了近千年来气候环境变化在黑潮沉积物中的历史记录。结果表明，近千年来台湾以东、琉球岛弧南侧斜坡的黑潮主流区平均沉积速率可达34.2 cm/ka，据其变化可大致分成的3个沉积阶段，与中世纪暖期、小冰期和现代暖期的划分基本一致。沉积物中碳以无机碳为主，总无机碳（TIC）的含量从1850年开始逐渐增大并伴随剧烈波动，恰好与大气CO₂水平的快速升高相对应；总有机碳（TOC）含量的变化则与东亚夏季风强度的变化关系密切，在夏季风较弱的小冰期其含量明显高于夏季风较强的中世纪暖期和现代暖期，这是由于较弱的夏季风有利于亚洲大陆风尘的产生和向海输送，从而促进了研究海域的初级生产力。1850年以来，沉积物中的C∶N∶P逐渐从低于转变为高于Redfield比，反映了上层水体营养盐结构从氮缺乏到氮充足的转变，这与近现代以来急剧增加的全球氮排放密切相关。总体来说，黑潮主流系沉积物中的生源要素指标，明确记录和响应了近千年来的气候环境变化，尤其是近150多年以来不断加剧的人类活动所造成的气候环境剧变。     

南海热带气旋的气候变化及强度预测方法研究

建立南海海域1949～2007年6～10月份热带气旋（以下简称TC）年、月频数和TC中心强度的历史资料统计文件，分析TC的年月变化。结果表明：近50年，TC具有10a左右的周期变化，1964～1974年和1985～1995年为南海两个强台风以上级别频发期，1997～2006年为TC频数少且强度弱的时期。同时TC强度的空间分布分析结果表明，中沙北部海域和东沙西部海域为强台风多发生区，各月TC强度分布特征明显不同，且其加强通道具有南-北-南阶段性变化。另外，通过分别对1949～2007年北半球500hPa高度场及海温场的格点资料和TC强度历史资料的相关计算，选取高相关格点，根据相关权重组成组合因子，构建二次型预测方程，做年月TC强度预测。预测检验结果显示，冬季的高度场和海温场对次年的TC强度预测效果良好。     

南海海气界面潜热通量的分布特征及其对西南季风爆发影响的初步分析

利用1982年1月至2001年12月逐日的Re_NCEP南海海表面潜热通量资料,分析了南海夏季西南季风爆发早年和晚年潜热通量在南海的时空分布特征;并通过相关对比诊断分析了潜热通量对西南季风爆发及强度的影响,初步给出了其动力学机理。结果表明,季风爆发早、晚年的前一年冬季至初春(12~3月),南海南部(5°~13°N,100°~120°E)和北部(13°~22°N,105°~120°E)的潜热通量距平符号相反,呈现反位相,季风爆发早(晚)年,前一年冬季至次年初春,南海北部的潜热通量为正(负)距平,南海南部则为负(正)距平;在季风爆发的早年和晚年,南海潜热通量表现出明显的差异,春、夏、秋季南海潜热通量正距平持续时间短(长),季风强度偏弱(强)。南海北部的潜热通量和南海北部季风强度隔季正相关。当潜热通量为正(负)距平时,同期和滞后1~3个月的海温均为负(正)异常,加大(减小)了春季南海和周围陆地陆暖海冷的海陆温差,有利于西南季风在南海北部的早(晚)爆发,西南风异常偏强(弱)。     

Last glacial terrestrial vegetation record of leaf wax n-alkanols in the northern South China Sea: Contrast to scenarios from long-chain n-alkanes

Long-chain n-alkanols and n-alkanes in core sediments from the northern South China Sea (SCS) were measured to make a comparison during terrestrial vegetation reconstruction from ~42 ka to ~7 ka. The results showed that terrestrial vegetation record from long-chain n-alkanes matched well with previous studies in nearby cores, showing that more C₄ plants developed during the Last Glacial Maximum (LGM) and C₃ plants dominated in the interglacial period. However, these scenarios were not revealed by terrestrial vegetation reconstruction using long-chain n-alkanols, which showed C₃ plant expansion during the LGM. The discrepancy during the interglacial period could be attributed to the aerobic degradation of functionalized long-chain n-alkanols in the oxygen-rich bottom water, resulting in poor preservation of terrestrial vegetation signals. On the other hand, the different advantages of functionalized n-alkanols and non-functional n-alkanes to record local and distal vegetation signals, respectively, may offer a potential explanation for the contradiction during the LGM when the SCS was characterized by low-oxygen deep water. Nevertheless, large variations on n-alkyl lipid compositions in C₃/C₄ plants could play a part in modulating sedimentary long-chain n-alkanols and n-alkanes toward different vegetation signals, thereby suggesting that caution must be taken in respect to the terrestrial vegetation reconstruction using long-chain n-alkanes and long-chain n-alkanols.     

潜热通量异常对西北太平洋热带气旋活动影响的机理研究

使用1958—2001年的中国气象局台风年鉴资料和欧洲中心再分析资料,初步揭示了潜热通量异常对西北太平洋(含南海)热带气旋活动的可能影响机理。统计分析发现,西北太平洋(含南海)热带气旋年频数与北太平洋副热带(简称关键区)的潜热通量在过去40余年中均表现为显著的减弱趋势。诊断分析表明,关键区的潜热通量通过低层信风向西的水汽输送—整个西北太平洋热带气旋活动区水汽低层辐合上升而凝结—潜热释放这一链条改变西北太平洋(含南海)大气环境场条件(包括中层湿度场、高低层涡度场和高低层散度场),进而调制热带气旋活动。使用SAMIL模式进行关键区内潜热通量加倍和减半的敏感性试验,进一步证实了关键区潜热通量异常对西北太平洋热带气旋活动调制作用的可能机理,而对南海热带气旋活动影响较小。由此可推断,在过去40余年中,北太平洋副热带中部区潜热通量的减弱趋势可能是造成西北太平洋(含南海)热带气旋频数下降的主要原因之一。     

青藏高原地区近千年气候变化的时空特征

研究青藏高原地区过去千年气候变化的时空特征,对预测未来气候情景下该地区冰冻圈的变化及其水文-生态效应具有重要科学意义。基于15条反映青藏高原地区近千年气候变化的高分辨率重建序列,通过综合分析及经验正交函数(EOF)方法,进一步探讨了青藏高原地区过去千年气候变化的时空特征。综合重建序列显示:整体而言,青藏高原地区中世纪暖期(MWP)约持续到1450s,小冰期(LIA)约发生于1450—1870s,此后近百年来的温度在波动中逐渐升高;对比分析表明青藏高原地区MWP与20世纪前半叶的温暖幅度可比、也与其他北半球温度序列中同时期的气候特征相似,LIA较之我国中东部地区相对温暖。EOF分析结果揭示了过去千年典型气候特征(MWP、LIA及20世纪暖期等)在青藏高原的区域差异:对于MWP,其在高原东北部、中北部及西部地区约持续至1450s(其中约1250—1300s为冷波动),在喀喇昆仑及高原中东部地区约至13世纪初,高原南部诸多代用资料间接表明MWP约发生于11—15世纪(而在反映高原南部地区气候信息的第三主分量中MWP特征并不明显);对于LIA,高原东北部及西部地区的冷波动约为1450—1520s、1650—1750s、1780—1850s,喀喇昆仑地区的冷波动约为1450—1650s、1740—1780s、1820—1850s,高原南部、中东部及中北部地区的冷波动约为1580—1650s、1740—1780s(其中1670—1730s为相对暖期,并在喀喇昆仑地区也有所体现);对于近百年的全球显著升温过程,高原大部分地区均有记录,而南部与中东部地区的部分树轮年表则显示近几十年来夏季温度存在一定的下降趋势,这可能与全球变暖过程中不同季节(冬夏季节)温度变化的不一致性有关。     

1949—2019年登陆中国的热带气旋特征及致灾分析

利用1949—2019年中国台风网资料,对登陆中国的热带气旋进行统计,分析了其主要气候特征及灾害成因。结果表明:近71年来在西北太平洋地区共生成热带气旋2 333个,其中登陆我国的有636个,占生成总数的27.3%;平均每年生成热带气旋33个,在我国登陆的有9个,登陆数量的年际差异明显,最多年份达15个,最少的年份仅为4个,近71年来登陆热带气旋呈逐年减少趋势;按年代统计分析,20世纪50、60年代最多,均为97个; 90年代以后陆续减少,2010年以来达到最低,仅80个; 21世纪以来登陆我国的热带气旋数量虽然下降趋势明显,但活跃时间段在延长:近71年来最早登陆和最晚登陆热带气旋均出现在21世纪;登陆时段趋于集中,高频期出现在7—9月,其中8月份最多,约占全年总数的28.5%;登陆地点趋于集中,首次登陆点集中在广东、海南、台湾地区,其中广东最多,占登陆总数的34.6%;大风、暴雨、风暴潮是热带气旋灾害的主要因子,若遇天文大潮,则潮灾不容忽视。     

Evidence for erosion and deposition by the 2011 Tohoku-oki tsunami on the nearshore shelf of Sendai Bay,Japan

Ongoing geological research into processes operating on the nearshore continental shelf and beyond is vital to our understanding of modern tsunami-generated sediment transport and deposition. This paper investigates the southern part of Sendai Bay, Japan, by means of high-resolution seismic surveys, vibracoring, bathymetric data assimilation, and radioisotope analysis of a core. For the first time, it was possible to identify an erosional surface in the shallow subsurface, formed by both seafloor erosion and associated offshore-directed sediment transport caused by the 2011 Tohoku-oki tsunami. The area of erosion and deposition extends at least 1,100 m offshore from the shoreline down to water depths of 16.7 m. The tsunami-generated sedimentological signature reaches up to 1.2 m below the present seafloor, whereas bathymetric changes due to storm-related reworking over a period of 3 years following the tsunami event have been limited to the upper ~0.3 m, despite the fact that the study area is located on an open shelf facing the Pacific Ocean. Tsunami-generated erosion surfaces may thus be preserved for extended periods of time, and may even enter the rock record, because the depth of tsunami erosion can exceed the depth of storm erosion. This finding is also important for interpretation of modern submarine strata, since erosion surfaces in shallow (depths less than ~1 m) seismic records from open coast shelves have generally been interpreted as storm-generated surfaces or transgressive ravinement surfaces.     

表层暖水在南海11月份台风路径北移中的作用

生成于西北太平洋的台风经常穿过南海海盆。与1980年以前相比,1980年以后南海11月份的台风路径显示出了明显的北移现象。通过数据分析和数值模拟研究发现,南海表层暖水在台风路径的北移现象中扮演了极为重要的角色。南海表层的增暖导致南海西北部的大气环境形成了显著的气旋式环流异常以及南海中部相应的南风异常,从而引导台风路径更向北偏移。