相较于天气预报和气候预测,热带气旋(TC)的延伸期预报的可预报性和预报方法的研究起步较晚,可预报性来源尚未完全明晰,限制了TC的延伸期预报水平。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和福建省气象局高建芸研究员合作,从ENSO和热带季节内振荡(ISO)共同作用的角度,探讨了ENSO不同位相下, ISO变率如何影响WNP不同类型(不同生成位置和轨迹)的TC活动,并以此为基础建立了TC延伸期统计预报模型。
研究首先通过模糊聚类分析方法将西北太平洋上的TC客观地分成七类,定量分析在次季节尺度上台风生成指数对每类TC生成的相对贡献大小,诊断结果显示,ISO最主要通过改变中层相对湿度场来影响各类TC生成,其次为低层的绝对涡度。此外,ISO能够通过改变季风槽和副热带高压之间的相对大小和位置,改变季节内尺度的背景引导气流,进而影响不同类型TC的轨迹。ISO对于TC活动的调控作用随着ENSO的位相发生变化。ENSO通过改变低层风场,El Niño年ISO对于生成于WNP东南象限的TC调控作用比La Niña年更大,而在La Niña年ISO对登陆TC的影响更大(图1)。ENSO和ISO对不同类型的TC的共同作用为TC次季节预报的提供了有效的可预报性来源,建立的统计预报模型能够提前30天有效地预报WNP TC的生成个数和轨迹分布,通过在TC延伸期统计预报模型中引入ENSO信号,将预报技巧从15天提高至30天(图2)。
文章信息:
Qian Y.,P.-C. Hsu*, H. Murakami, J. Gao, H. Wang, and M. Duan, in press: Influences of ENSO and intraseasonal oscillations on distinct tropical cyclone clusters over the western North Pacific.Clim. Dyn., DOI: 10.1007/s00382-023-07000-5.
图1 (a–g)C1–C7 和(h)TCall在1982–2018期间的 El Niño年(红色柱状)和La Niña年(蓝色柱状)每个 LF ISO位相的台风生成百分数(TCGP)异常。El Niño年(红色数字)和La Niña年(蓝色数字 C1–C7和 TCall的 TCGP标在每张小图的右上角。(i–t)TCGP(阴影,单位:%)和 30–90天带通滤波 OLR异常(等值线;间隔:6 W m−2)在(i–l)El Niño年、(m–p)La Niña年和(q–t)所有年份的LF ISO (i, m, q)位相1和8(j, n, r)位相 2–3(k, o, s)位相4–5和位相(l, p, t)的合成结果。TCGP异常定义为每个 5° × 5° 格点中TC生成个数和 El Niño(La Niña)年每个ISO位相的天数的比值相对于气候平均的差值。
图2 观测和预报的 TC(a)异常个数和(b)总数(蓝色代表 C1–C7总和的结果,红色代表TCall的结果)之间的 TCC和(c)TC总数的RMSE(空心点线代表 C1–C7总和的结果;实心点线代表 TCall的结果)在提前 0–40天预报时间(x-坐标)的结果。(a)和(b)中的黑色横线代表TCC的0.05显著性水平和气候预报水平。蓝色点线代表clim-fcst统计预报模型的TCC预报技巧。