文摘

HadISST(哈德利中心海冰和海水表面温度)数据集用于定义厄尔尼诺年,Modoki厄尔尼诺和拉尼娜事件,并找出这些事件对台风活动的影响。结果表明,台风的形成位置进一步向东移动在厄尔尼诺年比在拉尼娜年厄尔尼诺Modoki年和进一步向东。一生和运动的距离更长,而台风强度更强厄尔尼诺Modoki年厄尔尼诺和拉尼娜年比。积累的能量风暴台风与海洋尼诺指数高度相关,相关系数为0.79。我们还发现在厄尔尼诺年台风反常地减少但在厄尔尼诺Modoki年增加。此外,有两种类型的厄尔尼诺Modoki, I和II。台风强度的厄尔尼诺Modoki我在厄尔尼诺年比Modoki二年。此外,西太平洋暖池的质心位置强烈台风形成的区域相关的相关系数为0.95。

1。介绍

最近的研究发现,有两种类型的热带太平洋的厄尔尼诺现象,即:东太平洋厄尔尼诺现象(EP-El尼诺)和中央太平洋厄尔尼诺现象(CP-El尼诺)[1,2]。EP-El尼诺规范化厄尔尼诺现象;一群异常温暖的海水发生在热带东太平洋。也称为厄尔尼诺Modoki CP-El尼诺,乐队的异常温暖的海洋水发生在赤道太平洋中部。在这项研究中,为了避免使用的术语的混乱,hareafter东太平洋的厄尔尼诺现象命名为厄尔尼诺,中央太平洋厄尔尼诺现象和厄尔尼诺Modoki命名。出现异常温暖的水在不同的地区可能会导致不同气压的变化,海面高度、降水、风场(3- - - - - -7]。Yu和花王8]和花王和Yu [9)指出,厄尔尼诺现象的产生机制与温跃层变化但厄尔尼诺Modoki可能会显著影响大气强迫比防御温跃层变化。海洋环境的变化在厄尔尼诺和拉尼娜事件可能改变台风的形成和强度,因为温暖的海洋环境更适合其形成和强度增加(10- - - - - -16]。除了厄尔尼诺和拉尼娜事件的影响,王et al。17]表明,厄尔尼诺现象的不同影响和厄尔尼诺Modoki事件也可能改变形成地点,时间,和热带气旋的强度。他们表明,热带气旋往往更强烈的厄尔尼诺年比厄尔尼诺Modoki年。此外,根据降雨异常模式在中国南部,c . Wang和x王(18)表示,有两组厄尔尼诺Modoki, I和II。不同的团体与不同的大气环流模式有关北太平洋西部,因此影响西北太平洋台风跟踪。然而,台风,台风的其他特征的影响,如形成位置,有生之年,和各种运动,移动速度仍不清楚。统计调查的特点,台风在这些异常事件和他们的关系与西太平洋暖池的变化(WPWP),我们进行这项研究使用哈德利中心海冰和海洋表面温度(HadISST)数据集和台风数据集从日本气象厅(日本)和联合台风警报中心(JTWC)。

2。数据和方法

海洋尼诺指数(ONI)提供的国家海洋和大气管理局气候预测中心(NOAA)用于定义厄尔尼诺和拉尼娜事件。的反常ONI价值连续5个月以上 被定义为一个厄尔尼诺事件和达到或者低于−0.5被定义为一个拉尼娜事件。厄尔尼诺Modoki指数(EMI)和第二模式经验正交函数(EOF)造成热带太平洋海表温度异常(SSTA)数据被用来识别厄尔尼诺Modoki模式。SSTA数据来源于HadISST,每月数据集的空间分辨率 。厄尔尼诺Modoki指数(EMI)被定义为 其中括号用下标代表area-averaged SSTA在中央太平洋地区(10°S-10°N, 165°E - 140°W),东太平洋地区B (15°S-5°N, 70°W - 110°W),和西太平洋区域C (10°20°N, 125°E - 145°E),分别。

面积和海表面温度(SST) WPWP可能受厄尔尼诺现象影响,Modoki厄尔尼诺和拉尼娜事件。找出WPWP的变化与台风特性在这些事件中,研究区域仅限于40.5°n - 30.5°S和120.5°e - 119.5°W。28°C等温线的SST内的区域被定义为WPWP的面积。它可以计算(19] 在哪里 是WPWP的面积, 的纬度WPWP内的像素,(111.319公里)2是每个1°的区域电网, 是在WPWP像素的总数。的重心WPWP然后定义为(20.] 在哪里 是一个像素的区域位置和 是子午WPWP内的像素的位置。

台风从JTWC气象厅和获得的数据。这两个数据集的内容包括经度、纬度、一生,最小压力和最大风能,运动的长度,平均移动速度,和台风的运动范围。台风强度分级标准,参照日本气象厅据国家飓风中心的定义。能量积累的气旋(ACE)公式是用来确定台风强度和被定义为21]: 在哪里 是台风的数量在一年的每个事件, 6小时的总数估计在台风,然后呢 是6小时的最大持续风速在结(kt)。ACE指数广泛应用NOAA和最近的研究(22- - - - - -26]。风能指数,结合台风,台风的存在时间,强烈的台风在每个观测时间。

3所示。结果

3.1。厄尔尼诺现象,Modoki厄尔尼诺和拉尼娜现象

年的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的1950 - 2012是由ONI的时期。我们已经确定了19个厄尔尼诺事件和21拉尼娜事件期间跨度的数据。在厄尔尼诺年,温水从西到东的开尔文波热带太平洋和洪堡寒流地表水,取代了冷。广阔的太平洋变暖,减少偏东信风限制在赤道东太平洋上升流的冷水。拉尼娜年的对立面是厄尔尼诺年;风场在赤道太平洋东部和中部低于正常。厄尔尼诺Modoki有着温暖海温异常在10°S 10°N, 165°E 140°W。我们应用经验正交函数(EOF)分析热带太平洋SST变化来识别模式与厄尔尼诺现象有关Modoki模式和发现厄尔尼诺通过EMI和EOF Modoki事件的结果。四种模式的赤道太平洋SSTA在图所示1。从1977年到2012年,厄尔尼诺Modoki事件发生在八年。EOF1模式数量约50%的热带太平洋SST的变化。时间序列的比较与规范化ONI的主成分,相关系数达0.94。EOF2解释了12%的热带太平洋SST的变化,显示了赤道太平洋的厄尔尼诺Modoki模式。最温暖的风场发生在太平洋中部,在寒冷的水西部和东部。EMI和第二主成分之间的相关系数是0.84。

(一)
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(b)
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(c)
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图1
海温异常(a) 2009 - 2010, 2002 - 2003 (b)、(c) 1992 - 1993,和2010 - 2011 (d)为例对厄尔尼诺现象,厄尔尼诺Modoki我,厄尔尼诺Modoki II,分别和拉尼娜事件。

之前的研究(18)表明,厄尔尼诺Modoki有两组。这里我们使用ONI的定义和EMI和发现两种类型的厄尔尼诺Modoki, I和II。厄尔尼诺Modoki我,厄尔尼诺年Modoki定义为EMI,也是今年的厄尔尼诺年由ONI定义的。对厄尔尼诺Modoki II,厄尔尼诺年Modoki定义为EMI但正常年份由ONI定义的。使用这个定义,厄尔尼诺年,厄尔尼诺Modoki我,厄尔尼诺Modoki二世和拉尼娜事件表中列出1。

表1
年的厄尔尼诺现象,厄尔尼诺Modoki我,厄尔尼诺Modoki II和拉尼娜事件从1950年到2012年。
3.2。西太平洋台风的活动

最好的跟踪数据提供的台风气象厅用于这项研究。有1594个台风发现从1951年到2011年,492年的厄尔尼诺年,512年拉尼娜年,590年在正常。台风的形成位置的平均值是15.2°N, 140.6°E在厄尔尼诺年,17.2°N, 135°E拉尼娜年和16.2°N,正常年136.5°E。比较厄尔尼诺和厄尔尼诺Modoki年期间1977年至2011年,台风开始延长生命周期为14.8°N, 140.2°E在厄尔尼诺年,15.6°N, 141.4°E厄尔尼诺Modoki我年和15.4°N, 141.7°E在厄尔尼诺Modoki二年(图2)。


图2
台风在厄尔尼诺年的平均形成区域(红色),厄尔尼诺Modoki我年(红色),厄尔尼诺Modoki二年(绿色),拉尼娜年(蓝色),正常年(黑色)。一个椭圆的半长和半短轴的标准差形成台风的位置在经度和纬度,分别。

统计结果生成的位置,王牌,数字,最大风速,一生中,运动的距离,最低压力,移动速度和移动范围的台风总结在表2。的一生,距离运动,运动范围的台风更大在厄尔尼诺/厄尔尼诺Modoki年比拉尼娜年。然而,移动速度是少两个事件之间的不同。在1977年到2011年期间,一生中,运动的距离,和运动范围的台风在厄尔尼诺Modoki我比在厄尔尼诺Modoki二年,但移动速度几乎是相同的。台风移动的平均位置形成进一步向东在厄尔尼诺年比在拉尼娜年厄尔尼诺和进一步向东Modoki年。我们还在西北太平洋台风的统计分析1951年到2011年期间,发现台风强度和运动在厄尔尼诺和拉尼娜年类似于1977 - 2011年期间。比较toearlier相关工作(27,28),尽管厄尔尼诺现象的定义和厄尔尼诺Modoki年这些作品略有不同,结果都表明,台风反常地减少在厄尔尼诺年但在厄尔尼诺Modoki年增加。

表2
台风在厄尔尼诺年的统计结果,厄尔尼诺Modoki我年,厄尔尼诺Modoki二年,正常年,从1977年到2011年拉尼娜现象。

我们使用ACE测量每年台风期间的整体活动。计算平均ACE(单位: 厄尔尼诺年)显示292.1,316.1在厄尔尼诺Modoki我年,厄尔尼诺Modoki二年306.6,217.5在正常年份,拉尼娜年和160.9。这一结果表明,台风运动的更远的距离和台风的最大风速越高导致更大的王牌的价值。这与上述统计结果观察是一致的。图3显示一年的意思是王牌的五个事件。图4是王牌的散点图,ONI确定系数( 0.6)。这个澄清的形成位置和强度台风显然是受厄尔尼诺现象影响,Modoki厄尔尼诺和拉尼娜事件。


图3
ACE的意思是每年5个事件。酒吧是一个标准差。

图4
ACE和ONI之间的关系( )。

台风的最大风速的定义由日本气象厅(10分钟的意思)是不同于JTWC(1分钟的意思)。因此,发生台风强度的百分比来自两个数据集可能会有所不同。比较从1977年到2011年的数据集如表所示3。类别1到5 Saffir-Simpson飓风风力等级进行分类。评级是基于一个飓风的持续风速。热带风暴的定义是34和64节之间的最大持续风速,类别1是预留给最大持续风速之间的64和83节,第二类是83 - 96节,3级是96 - 113节,4级是113 - 136节,5级是超过137节。飓风到达3级和更高的被认为是大型飓风因为他们的潜在重大生命损失和损害。类别1和2风暴需要预防措施(http://www.nhc.noaa.gov/aboutsshws.php)。因此,我们已减弱的类别分为两部分进行分析,分类 和类别 。结果表明,发生频率的类别 和类别 在拉尼娜年减少。强劲的台风情况下,类别 ,数据表明,大多数发生在厄尔尼诺年,然后接着就是厄尔尼诺Modoki我年,厄尔尼诺Modoki二年,正常年,分别和拉尼娜年。

表3
的百分比不同台风类别的每个事件和日本气象厅JTWC从1977年到2011年。
3.3。西太平洋暖池的面积和重心

图5显示了平均风场的分布在厄尔尼诺现象,厄尔尼诺Modoki我,厄尔尼诺Modoki II,拉尼娜现象,正常年份。与正常年份相比,温水从西方转移到东方热带太平洋厄尔尼诺年,移动到中央热带太平洋厄尔尼诺Modoki年,和收缩在拉尼娜年热带太平洋西部。由于厄尔尼诺现象的影响,厄尔尼诺Modoki,海温分布和拉尼娜事件,还改变了WPWP区域在不同的事件。WPWP的平均面积 公里2厄尔尼诺年 公里2在厄尔尼诺Modoki我年 公里2在厄尔尼诺Modoki二年, 公里2在正常年份, 公里2在拉尼娜年如图6。图7揭示了WPWP的平均质心的位置在不同的事件。在0.6°N, 170.1°E在厄尔尼诺年,0.6°N, 168.3°E在厄尔尼诺Modoki我年,0.5°N, 169.4°E厄尔尼诺Modoki二年,0.9°N, 164.1°E在正常年份,和0.9°N,拉尼娜年162.3°E。比较WPWP质心的位置和台风的形成在不同的事件显示在图8。之间的相关系数的位置WPWP质心和台风的形成是0.95。这意味着,厄尔尼诺现象,Modoki厄尔尼诺和拉尼娜事件确实影响台风的形成位置。

(一)
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(e)
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图5
平均风场的分布(a)厄尔尼诺现象,(b)厄尔尼诺Modoki我,(c)厄尔尼诺Modoki二世(d)拉尼娜现象,正常年(e)。

图6
平均WPWP地区五个事件。酒吧是一个标准差。

图7
WPWP的平均质心的位置在不同的事件。厄尔尼诺现象(红色),厄尔尼诺Modoki我(红色),厄尔尼诺Modoki II(绿色),拉尼娜现象(蓝色),和正常的(黑)。

图8
的重心WPWP(蓝色)和台风的形成位置(红色)在5个事件。

4所示。结论

这是一个初步研究厄尔尼诺现象的影响,Modoki厄尔尼诺和拉尼娜事件在台风活动。我们确定了19个厄尔尼诺事件和21拉尼娜事件期间1950 - 2012。我们还发现,有两种类型的厄尔尼诺Modoki, I和II。统计结果表明,一生中,运动的长度,和台风的运动范围较大的厄尔尼诺年比拉尼娜年。厄尔尼诺年的强度是相对强劲,但移动的速度几乎是一样的,在拉尼娜年。在厄尔尼诺现象的平均强度台风Modoki我在厄尔尼诺年比Modoki二年。台风的形成位置在厄尔尼诺年进一步向东移动,在拉尼娜年厄尔尼诺Modoki年和进一步向东。ACE和ONI校正相关系数为0.79。厄尔尼诺WPWP面积较大,厄尔尼诺Modoki年比拉尼娜年。WPWP的质心和台风的位置形成高度相关,相关系数为0.95。

确认

作者感谢英国气象局哈德利中心的气候变化提供HadISST数据,以及日本气象厅和联合台风警报中心提供台风数据。两个匿名评论者提供有用的意见和建议也心存感激。这项工作是由美国国家科学委员会通过赠款NSC台湾98 - 2611 m - 019 - 017 my3和NSC 102 - 2611 m - 019 - 011。