引言

2013年南海及菲律宾以东洋面生成有编号台风数量总共有31个，为进入21世纪以后的最多年。2013年影响广西热带气旋个数(简称TCs，下同)达到了9个，是1972年以来40年的最多，是年际和年代际变化为减少趋势背景下的异常现象。为什么2013年影响广西热带气旋偏多呢？一般认为影响广西热带气旋由两个条件决定的，首先南海及菲律宾以东洋面要有热带气旋生成，其次要有适合的引导气流使热带气旋向广西移动。关于热带气旋已有了很多的研究，如黄荣辉等(2007)、陈光华等(2006)、黄勇等(2009)研究发现当西太平洋暖池处于暖状态，西北太平洋上空热带气旋移动路径偏西，影响中国热带气旋数量偏多，反之路径偏东、数量偏少；田华等(2010a;2010b)、陶丽等(2012)、赵小平等(2012)还提出热带低频系统对热带气旋活动起到调制作用；申松林等(2010)、龚振淞(2011)、高拴柱等(2012)、张玲等(2014)、钟爱华等(2015)研究指出西北太平洋台风频数与副高、季风槽、越赤道气流关系密切；以上这些研究大多数针对中国这个大区域的，而少见针对位于中国西南部的广西来研究，关于影响广西热带气旋的研究多以天气过程个例分析为主，因此有必要针对影响广西热带气旋的数量和路径做更深入的研究。本文分析了2013年6—9月大气环流异常情况，研究热带低频系统、海温、哈得来环流等对广西热带气旋的影响，得到2013年影响广西热带气旋数量偏多的成因，为准确作好热带气旋长期预报提供参考。

1 资料和方法

使用1951—2013年国家环境预测中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)的全球风场和高度场再分析资料，向外长波辐射(outgoing long-wave radiation，简称OLR)取自于美国海洋和大气局(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)的OLR日资料。灾情资料来自于广西气候中心2013年年度评价资料。热带气旋包括了台风、热带风暴及热带低压，观测数据来源于中国气象局台风年鉴和热带气旋年鉴。影响广西热带气旋主要分布在6—9月，以下主要分析6—9月的环流形势、热带低频系统及海温。历史平均值使用的是1981—2010年共30年的平均。

研究方法采用是相关系数、30—60天的带通滤波器等。

2 影响广西热带气旋的气候概况

当热带气旋进入这个区域(19°N以北、112°E以西)，就定义该热带气旋为影响广西的热带气旋。统计得到1949—2014年影响广西热带气旋年平均个数为5个，最多年为9个。影响广西热带气旋年平均个数为三个时期：20世纪50年代到70年代前期为偏多期，平均年个数为6个；70年代中期到90年代前期为正常期，平均年个数为5.2个；90年代后期到21世纪10年代为偏少期，平均个数为3.2个；可见历年变化有显著减少趋势，平均10年减少约0.4个。影响广西热带气旋年内呈“单峰型”的分布特征，6月开始增多，在8月到达峰值，为1.4个，之后逐步减少，主要集中在6—9月。1961—2013年期间影响广西热带气旋数量总共有263个，依据中国气象局上海台风研究所的热带气旋历史数据，得到这些热带气旋生成中心位置分布如图 1，从图中可见影响广西热带气旋绝大多数初次生成在南海中北部和菲律宾群岛以东到马绍尔群岛以西洋面(6°~22°N、106°~160°E)。2013年影响广西热带气旋有9个，比常年偏多5个，是1974年以来热带气旋影响个数最多的一年，也是1949年以来影响个数最多的年份之一(陈国民等，2014)。初次影响广西热带气旋出现的时间较常年偏早，最后一个影响热带气旋时间偏晚。其中，6月中旬开始有南海热带低压影响广西，影响时间比常年平均偏早12 d；7月2—3日第6号强热带风暴温比亚横穿影响广西；8月是热带气旋影响最多的月份(杨舒楠等，2013)，有“飞燕”、“山竹”、“尤特”、“潭美”等4个台风接踵影响广西，其中第11号超强台风尤特影响时间长，致灾严重；9月下旬第19号超强台风天兔与冷空气共同影响，带来强风暴雨和降温；11月中旬初，第30号超强台风海燕是2013年广西致灾最严重台风，也是1949年来影响时间排位第八晚的台风，影响时间比常年偏晚52 d，且灾情严重程度为历史同期少见。2013年热带气旋生成源地为南海和菲律宾以东洋面，其中有3个在南海生成，具体源地分别为(18.2°N、116.4°E)、(14.9°N、115.8°E)、(13.6°N、113.9°E)；有6个在菲律宾以东洋面生成，具体源地分别为(17.3°N、129.6°E)、(10.3°N、128°E)、(13.7°N、131.6°E)、(20.9°N、127.6°E)、(18°N、130.8°E)、(6.2°N、152.2°E)(图 1)。

3 环流形势分析

图 2a为2013年6—9月500 hPa高度场及距平图，在图中西伯利亚地区为很强的正距平，贝加尔湖地区(50°~60°N、80°~130°E)为强的负距平，中国中东部到日本海一带为较强的正距平，这三个环流异常中心形成了正→负→正的波列分布，副热带高压(以下简称副高)西侧处于该波列半波长的正异常中心, 有利于副高在大陆沿海地区稳定建立，使脊线偏西。从2013年和1981—2010年30 a平均的588线位置来看，西太平洋副高强度明显偏强，西伸脊点明显偏西，脊线略偏北，588线西伸到了台湾岛。

由于台风是受环境气流引导的刚性涡旋，移动主要受环境气流引导(陈联寿等，1979；钱燕珍等，2013)。图 2b为2013年6—9月500 hPa平均风速流场图，从图中可见沿着副高南侧、西侧有偏南偏东气流流向广西区域，引导气流途经菲律宾群岛、南海地区，而这些地区正是热带气旋活跃区，这种引导气流有利于热带气旋往广西移动。副高西侧边沿的东南气流与西南季风相遇，在南海地区形成一个季风槽。

图 2c为2013年6—9月OLR及距平值分布图，OLR反映云顶温度高低，低值区表示对流旺盛，图中可见在南海和菲律宾东部海面为强对流区，对流不稳定容易引发热带气旋发生，通常热带气旋多在该地区生成，这种特征与2013年热带气旋生成数量偏多相吻合的。东海地区为对流抑制区，刚好为副高控制区，是副高稳定维持和加强的重要原因。吴国雄等(1999)、喻世华等(1989；1991；1993)、温敏等(2000)认为副高南北向移动还跟夏季对流过程凝结潜热释放有密切关系，图中可见2013年6—9月副高南侧对流活跃，降水过程潜热释放有助于副高北进，位置偏北。

图 2c为2013年6—9月OLR及距平值分布图，OLR反映云顶温度高低，低值区表示对流旺盛，图中可见在南海和菲律宾东部海面为强对流区，对流不稳定容易引发热带气旋发生，通常热带气旋多在该地区生成，这种特征与2013年热带气旋生成数量偏多相吻合的。东海地区为对流抑制区，刚好为副高控制区，是副高稳定维持和加强的重要原因。吴国雄等(1999)、喻世华等(1989；1991；1993)、温敏等(2000)认为副高南北向移动还跟夏季对流过程凝结潜热释放有密切关系，图中可见2013年6—9月副高南侧对流活跃，降水过程潜热释放有助于副高北进，位置偏北。

图 2d为2013年6—9月850 hPa风速及其水汽通量图，图中可见索马里越赤道气流非常强劲，气流夹带着丰富水汽横穿阿拉伯海和孟加拉湾向东直达南海，在菲律宾转向北向西，进入广西境内。北太平洋为一个反气旋环流状态，在南海及菲律宾存在西南气流与北太平洋反气旋西南侧的东南气流相遇，环流为季风槽形势，造成大气不稳定，促进热带气旋生成。华南地区沿海一带为东南风，有利于热带气旋移向广西。

4 成因分析 4.1 热带低频系统的影响

经过低频滤波后的OLR负距平带定义为低频强对流带，低频强对流带的传播方向主要看其最强中心位置随时间的变化来判定。很多研究表明MJO的活动影响着热带气旋的发生发展和移动路径，在MJO的调控下热带气旋活动分为活跃期和抑制期，当低频强对流带位于西太平洋时热带气旋生成数量偏多(祝从文等，2004；刘舸等，2007；胡等，2013；孙长等，2009；田华等，2010a；2010b)。图 3a为2013年6—9月热带地区(10°~20°N平均)经过30~60 d滤波OLR的经向分布图，图中三角形为影响广西热带气旋生成所处位置。图中可见6月上旬有两个强的低频强对流带，其中一个在印度洋区域(60°~80°E)，另外一个低频强对流带从西太平洋区域(140°~160°E)生成并随时间向西传播，中心最大强度超过-20 W·m^-2，6月中旬在110°~120°E之间的位置减慢停留，稳定后在110.5°和116.4°E分别生成两个影响广西的热带气旋；7月中旬120°E附近有一个强的低频强对流带生成并加强，7月下旬末到8月上旬在115.8°和113.9°E分别有两个热带气旋生成，该低频强对流带向东传播，同时7月下旬末在马绍尔群岛(160°E)附近有一个低频强对流带生成并向西传播，8月中旬两个低频强对流带汇合并在131.6°和127.6°E分别生成两个热带气旋；9月上旬初在印度洋区域(60°~80°E)有个强的低频强对流带向东传播，同时在马绍尔群岛附近(150°~170°E)有个低频强对流带向西传播，9月中旬后期两个低频强对流带在菲律宾群岛以东洋面(120°~140°E)汇合，此时在130.8°E有一个热带气旋生成。

图 3b为通过30~60 d滤波OLR(110°~130°E平均)纬向分布图，与图 3a相比可见低频强对流带南北向传播较东西向传播弱一些，只有在7月中旬到8月有明显的向南或向北传播。从图中可见6月中下旬在5°~25°N存在一个强的低频强对流带，在低频强对流带的北部有两个影响广西的热带气旋生成；7月中旬24°N有一个强的低频强对流带向南传播，当传播减慢或停止后，7月底到8月上旬在14°N左右分别生成3个热带气旋，之后强的低频强对流带又向北传播，8月中旬后期在20°N附近为一个强中心，并生成一个热带气旋；9月中旬在8°~20°N有一个强的低频强对流带维持，在该低频强对流带有一个热带气旋生成影响广西。总之，2013年6—9月热带低频强对流带在印度洋和西太平洋活动频繁，并分别向东向西移动，当传播速度减缓稳定下来时常有热带气旋生成，这是影响广西热带气旋偏多的原因之一。

4.2 海温影响

热带气旋生成于暖湿的海洋，海洋表面的高温度和水汽影响着热带气旋的发展增强和移动路径。计算影响广西热带气旋频数与海温的相关关系(图 4a)，气旋频数与印度洋北部、赤道东太平洋海温相关显著，为反相关，相关通过了0.05的显著性水平检验，其中与阿拉伯海及孟加拉湾海面温度相关最显著，相关系数达到0.4以上，即这些海域海温越低(高)，影响广西热带气旋个数越多(少)。李春晖等(2007)研究指出拉尼娜年西太平洋地区热带气旋生成数量偏少。如图 4b所示，2013年6—9月赤道东太平洋和印度洋北部海温较历史同期偏低，尤其赤道东太平洋海温偏低程度最大，偏低0.5℃以上(司东等，2014)，这可能是导致2013年影响广西热带气旋个数偏多的原因之一。一般认为热带气旋生成的条件为海水表面温度在26.5℃以上，高海温的洋面使上升气流更加激烈，非常有利于热带气旋生成数量偏多。2013年6—9月在热带西太平洋地区有很大的区域(20°S~25°N)海温大于27℃，其中菲律宾以东海面达到30℃以上。黄荣辉等(2007)研究指出西太平洋暖池(0°~16°N、125°~165°E)海温偏高有利于热带气旋活动路径偏西，热带西太平洋季风槽位置偏西。2013年6—9月西太平洋海温偏高有利于热带气旋影响广西。

4.3 哈得来和沃克环流影响

哈得来环流指的是在赤道热带辐合带附近空气受热后上升到对流层向两极运动，在南北半球30°附近下沉，在低纬地区形成闭合环流圈。图 5a为2013年6—9月流场沿着117.5°E纬度-高度垂直剖面图，从图中哈得来环流上升支位于0°~27°N，向南和向北存在两个下沉支，分别位于20°~28°S和45°~55°N。前面分析得到2013年6—9月南海地区海表温度较历史同期偏高，这造成南海地区(10°~20°N)上空上升气流速度强度较历史同期偏强，即哈得来环流强度偏强，也说明了南海地区对流活跃，有利于热带气旋在该地区生成。27°~32°N低层有小范围的下沉气流，而且下沉速度较历史同期偏强，由于下沉加热作用，有助于在该区域为高压控制及强度偏强，高压南侧的东南引导气流使热带气旋向广西移动。

沃克环流指的是热带海洋表面因海温的东西差异而产生的一种纬圈热力环流。图 5b为2013年6—9月流场沿着15°N的经度-高度垂直剖面图，可见20°~160°E区域上空大气基本为上升气流，160°E以东地区低空大气为东风气流，高空为西风气流。与常年同期相比，南海及菲律宾以东洋面区域(110°~140°E)上空上升气流速度较常年同期偏强，这区域正是影响广西热带气旋产生的源地，上升气流强度偏强非常有利于热带气旋的生成和发展；150°~170°E区域上空上升气流速度较常年偏弱，有利于副高增强西伸，使副高南侧的东南气流与西南季风相遇，有利于在该区域及其西侧形成季风槽，季风槽内部存在着大气不稳定机制，其所处区域正是影响广西热带气旋源地，大气扰动在合适的条件下就得到发展，易有热带气旋的产生。Chan(2000)研究指出拉尼娜状态使沃克环流异常上升支位置偏西，异常下沉支位于西北太平洋东侧。可见2013年6—9月赤道东太平洋海温虽然未达到拉尼娜定义标准，但已经接近拉尼娜状态，因此赤道太平洋西高东低海温的影响可能是沃克环流上升支位置偏强偏西的原因，从而导致2013年影响广西热带气旋个数偏多。

5 结论与讨论

通过上述分析，得到以下结论：

(1) 2013年6—9月西太平洋副高强度明显偏强，西伸脊点明显偏西，脊线略偏北；副高南侧、西侧有偏南偏东气流流向广西，非常有利于热带气旋往广西移动；副高南侧对流活跃，降水过程潜热释放有助于副高北进，位置偏北。

(2) 索马里越赤道气流强劲，横穿阿拉伯海和孟加拉湾直达南海，在南海及菲律宾与北太平洋反气旋西南侧的东南气流相遇，形成季风槽，这种形势非常有利于热带气旋生成频数偏多。

(3) 热带低频强对流带在印度洋和西太平洋活动频繁，并分别向东向西移动；赤道东太平洋海温偏低；哈得来环流和沃克环流较常年偏强，沃克环流上升支位置偏西，这些也可能是影响广西热带气旋数量偏多的原因之一。

另外，本文分析2013年热带气旋活跃期间大气环流情况，分析了热带低频系统和海温对其影响，从气候外强迫因子来看，这些影响因子数量可能是远远不够的，希望以后研究中增加陆地、高原热状况等因素对影响广西热带气旋的分析。