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,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:m2s−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。