ERL:快速转换与缓慢转换的El Niño年西北太平洋热带气旋破坏性潜力差异

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2020-02-25 10:10

热带气旋(TC)是地球上破坏力最强的自然灾害之一,对基础设施、经济和生态系统,乃至人们的生命和财产安全都产生了不利影响。每年有近三分之一的TC在西北太平洋地区形成和发展,这对周边地区和国家产生了非常严重的影响。

为了研究El Niño事件衰减年西北太平洋区域的TC破坏性潜力(PDI)的特征,利用IBTrACS-JTWC最佳路径资料和Nino3.4指数将El Niño从正相到负相衰减的速度的不同特征大致分为两种类型:“慢速转换”(ST)和“快速转换”(RT)型El Niño事件(图1a,b)。并根据这一分类,探讨了在ST和RT El Niño事件期间,西北太平洋的台风季节(7月至11月)TC破坏性潜力变化及其差异。如图1c,d所示,月平均的TC数量和破坏性潜力在ST与RT El Niño年均有较大差异。在ST El Niño事件发生时,除了11月和12月,每个月的TC发生频率都比RT El Niño的发生频率高,而2月没有TC发生。在10月的ST和RT El Niño事件中,TC具有最大的破坏性潜力,而RT El Niño台风季节的总PDI少于每个月的ST El Niño。图1e和1f显示了两种类型的El Niño年台风季节西北太平洋地区TC最佳路径。在厄尔尼诺RT El Niño发生时,西北太平洋东南部的TC生成数量较少(图1f中的红色框;0°-15°N,150°E-180°;仅两个TC形成),而在ST型El Niño期间该区域有33 TC生成(图1e)。

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1.aST和(bRT  El Niño事件。(ab)中的阴影区域是为本研究选择的台风季节(7月至11月)。(cTC数量和(dPDI的月度分布,1981-2010年(蓝色),ST El Niño年(橙色)和RT El Niño年(红色)。(eST和(fRT El Niño事件期间TC的路径。(ef)中的红色框是西北太平洋的东南部分(0°–15°N150°E180°);黑点表示每个TC的起源位置;彩色点表示基于萨菲尔-辛普森风力等级表标注的不同TC强度。

进一步,研究计算了ST与RT El Niño年西北太平洋台风季PDI。对于ST El Niño,西北太平洋台风季节的平均PDI为67.78±1.15×1010 m3 s-2;而在RT El Niño年西北太平洋区域活动的TC年平均PDI仅有41.90±8.43×1010 m3 s-2,这一结果表明:RT El Niño年的PDI与ST事件相比减少了约38.2%(P = 0.01)。同时,我们发现RT El Niño事件期间的TC破坏潜力也比1981-2010年的气候平均结果少了三分之一(P = 0.04)。这表明在RT El Niño发生期间,TC破坏力明显减弱。

在RT El Niño年西北太平洋地区热带气旋破坏性的减弱主要是由于太平洋中部异常偏冷的上层海洋条件,负的相对涡度异常以及西北太平洋区域垂直风切变增加所致。

中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”为该成果的第一标注项目。

论文信息:Tu, S., Xu, J., Xu, F., Liang, M., Ji, Q., & Chen, S. (2020). Differences in the destructiveness of tropical cyclones over the western North Pacific between slow-and rapid-transforming El Niño years. Environmental Research Letters. 15, 024014. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab6786