2019年秋季海洋天气评述

胡海川，许映龙，柳龙生

(国家气象中心，北京 100081)

引言

本文主要分析2019年秋季(9—11月)北半球的大气环流特征及逐月演变对我国近海天气的影响，并对我国近海海域发生的主要灾害性天气进行分析总结。秋季，我国近海海域的主要灾害性天气是大风。除此之外，分析热带气旋、浪高和海面温度等气象、海洋要素在秋季的变化特征，总结西北太平洋和南海热带气旋的生成、移动、强度变化等详细信息，并统计了全球其他海域热带气旋的基本情况。

本文中提到的海上大风过程的统计标准及使用的主要数据同文献[1-5]。

1 环流特征与演变

1.1 环流特征

由2019年秋季500 hPa平均位势高度和距平场(图1)可以看出，秋季北半球极涡呈现绕极型分布，中心位于北冰洋洋面上，中心位势高度为524 dagpm，极涡中心及附近区域为正距平，表明极涡较常年偏弱。北半球中高纬度呈4波型分布，且高纬度西风带槽脊较夏季明显减弱，长波槽分别位于白令海、西伯利亚地区、挪威海、哈德孙湾。我国北部海域处于较为平直的西风带控制之下，呈明显的正距平，冷空气活动较弱，南部海域受副热带高压影响明显。

图1 2019年9—11月北半球500 hPa平均位势高度场(a)和距平场(b)(单位：dagpm)Fig.1 Mean geopotential height (a) and its anomaly (b) at 500 hPa in the Northern Hemisphere in autumn (from September to November) 2019 (units: dagpm)

1.2 环流演变对我国近海天气的影响

9月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬度环流较为平直，呈现“两槽一脊”型，两槽分别位于喀拉海—西西伯利亚地区以及白令海海域。我国黄渤海海域位于500 hPa短波槽前，槽区所在位置呈正距平，表明9月冷空气势力较弱。西太平洋副热带高压偏西偏强[6]，西脊点达129°E附近，且台湾省东部存在负距平区域，表明9月我国近海热带系统活动频繁(图2a)。由海平面气压场和距平场(图2b)可以看出，我国黄渤海海域在弱高压带的控制之下，南部广大海域受低值系统的影响。台湾省东部海域存在着中心气压为1 007.5 hPa的闭合低压中心，低压中心及附近海域呈明显的负距平。受上述系统影响，9月我国近海出现了5次明显的大风天气过程，其中4次是由台风或热带低压系统造成，仅有1次冷空气大风过程，其影响范围只有渤海海域。

图2 2019年9月北半球500 hPa平均位势高度场(等值线)、距平场(填色)(a；单位：dagpm)和海平面气压场(等值线)、距平场(填色)(b；单位：hPa)Fig.2 Monthly mean geopotential height field (isoline) and its anomaly (colored) at 500 hPa (a; units: dagpm) and monthly mean sea-level pressure field (isoline) and its anomaly (colored) (b; units: hPa) in the Northern Hemisphere in September 2019

10月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬度环流仍为“两槽一脊”型，但影响我国近海海域的环流经向度略有加大，表明10月冷空气势力较9月略有加强。西太平洋副热带高压较9月有明显的东退南压，副热带高压西脊点在140°E附近。在500 hPa平均位势高度距平场(图3a)中，西太平洋副热带高压西南侧有负距平区域，表明10月热带气旋活动仍较为频繁，但是其影响海域较9月有所偏东。由10月海平面气压场及距平场(图3b)可以看出，我国及近海海域受高压系统控制，高压中心位于我国新疆北部，中心强度为1 025 hPa。受其影响，10月，我国近海海域出现两次明显的冷空气大风天气过程。

图3 2019年10月北半球500 hPa平均位势高度场(等值线)、距平场(填色)(a；单位：dagpm)和海平面气压场(等值线)、距平场(填色)(b；单位：hPa)Fig.3 The same as Fig.2, but for October 2019

11月，影响我国近海海域环流的经向度明显加大，东亚大槽明显加深，并在鄂霍次克海附近形成一个中心强度为520 dagpm的冷涡。冷涡所在区域对应负距平，表明冷涡强度偏强。西太平洋副热带高压继续南压并与中南半岛—印度半岛的大陆高压打通(图4a)。由11月海平面气压场及距平场(图4b)可以看出，我国大部分地区仍为高压系统影响，高压主体位于里海—贝加尔湖一带，高压中心位于我国新疆北部地区，中心气压为1 032.5 hPa。受其影响，11月我国近海出现6次明显的冷空气大风过程，但影响我国的高压系统对应负距平，表明冷空气势力仍较常年偏弱。

2 我国近海天气分析

2.1 大风过程

2.1.1 概况

2019年秋季，我国近海出现了17次8级以上大风过程，其中冷空气大风过程有9次，热带气旋大风过程有4次，冷空气与热带气旋共同影响的大风天气过程有3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程有1次(表1)。

2.1.2 9月29日—10月2日大风过程

9月29日—10月2日，由于1918号台风“米娜”的影响，我国近海出现了一次明显的大风天气过程。“米娜”于9月28日08时在台湾省台北市东南方向约1 540 km的西北太平洋洋面上(15.4°N，132.1°E)生成。而后沿西北路径向我国近海靠近，29日开始影响我国近海海域。10月1日20：30前后在浙江省舟山市普陀区沿海登陆，2日 20时在韩国全罗南道沿海登陆，之后变性为温带气旋。“米娜”为1949年以来10月份唯一登陆浙江舟山的台风和登陆浙江的第3个台风。“米娜”始终沿西太平洋副热带高压外围环流运行，在我国近海海域北上登陆后转向东北方向移动(图5)。

图4 2019年11月北半球500 hPa平均位势高度场(等值线)、距平场(填色)(a；单位：dagpm)和海平面气压场(等值线)、距平场(填色)(b；单位：hPa)Fig.4 The same as Fig.2, but for November 2019

表1 中国近海2019年秋季(9—11月)主要大风过程

Table 1 Main gale events over offshore areas of China in autumn(from September to November)2019

序号大风时段天气形势和影响系统影响海域和大风等级19月3—7日台风“玲玲”台湾以东洋面、巴士海峡出现7～9级、阵风10级的大风,东海、黄海出现8～11级、阵风12～13级大风,“玲玲”中心经过附近海域风力达13～14级、阵风15级29月10—11日冷空气和热带低压黄海出现6～8级、阵风9～10级的东北风39月15—16日冷空气渤海出现6～8级、阵风9级的东北风49月18—22日台风“塔巴”台湾海峡、台湾以东洋面、东海、黄海南部出现7～10级的大风59月29日—10月2日台风“米娜”台湾海峡、巴士海峡、台湾以东洋面出现8～10级、阵风11～12级的大风,东海出现9～12级、阵风13～14级的大风,黄海南部出现6～8级、阵风9级的大风610月3—7日冷空气渤海出现8～9级、阵风10级的东北风,渤海海峡、黄海北部和中部出现7～8级、阵风9级的东北风710月12—16日冷空气渤海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部出现6～8级、阵风9级的东北风810月23日冷空气与气旋共同影响东海东北部出现6～8级、阵风9级的大风910月29—31日台风“麦德姆”南海中部和南部出现6～8级、阵风9级的大风1011月3—6日冷空气渤海、东海南部、台湾海峡、巴士海峡、台湾以东洋面出现6～8级、阵风9级的东北风1111月4—11日台风“娜基莉”和冷空气南海北部和中部出现6～8级、阵风9级的大风,南海南部出现9～11级、阵风12～13级的大风1211月7—10日冷空气渤海、渤海海峡、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡出现6～8级、阵风9级的东北风1311月13—16日冷空气渤海、渤海海峡、黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部和中东部出现6～8级、阵风9级的大风1411月17—21日冷空气渤海、渤海海峡、黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部、南海中东部和西南部出现6～8级、阵风9～10级的东北风1511月21—22日冷空气和台风“凤凰”台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡出现9～10级、阵风11级的大风,东海南部、南海东北部出现6～8级、阵风9级的大风1611月23—26日冷空气渤海、渤海海峡、黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部和中东部出现6～8级、阵风9级的偏北风到东北风,其中台湾海峡风力达9级、阵风10级1711月27—29日冷空气渤海、渤海海峡、黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部和西南部出现6～8级、阵风9级的偏北风到东北风,其中台湾海峡风力达9级、阵风10级

图5 9月28日08时(a)、9月30日08时(b)、10月1日20时(c)、10月2日20时(d)500 hPa高度场(等值线，单位：dagpm)和风场(箭头线，单位：m·s-1)Fig.5 Geopotential height (isoline, units: dagpm) and wind (arrow line, units: m·s-1) at 500 hPa (a. 08:00 BST on 28 September, b. 08:00 BST on 30 September, c. 20:00 BST on 1 October, d. 20:00 BST on 2 October 2019)

台风“米娜”在趋向我国近海海域期间强度不断增强，9月29日17时，其强度达台风级(中心附近最大风速为33 m·s-1)，30日20时，其强度达到最强(中心附近最大风速达40 m·s-1)。10月1日08时后，台风“米娜”的强度开始减弱，20：30前后登陆我国浙江舟山时的强度为强热带风暴级(中心附近最大风速为30 m·s-1)。10月2日20时在韩国全罗南道沿海登陆时的强度为热带风暴级(中心附近最大风速为23 m·s-1)，此次我国近海的大风天气过程趋于结束。此次过程中，我国东海出现了9～12级、阵风13～14级的大风，台湾海峡、巴士海峡、台湾以东洋面出现了8～10级、阵风11～12级大风，黄海南部出现6～8级、阵风9级的大风(图6)。

图6 9月28日08时(a)、9月30日08时(b)、10月1日20时(c)、10月2日20时(d)海平面气压场(等值线，单位：hPa)和10 m风场(风矢，单位：m·s-1)Fig.6 Sea-level pressure (isoline, units: hPa) and 10 m wind (wind barb, units: m·s-1) (a. 08:00 BST on 28 September, b. 08:00 BST on 30 September, c. 20:00 BST on 1 October, d. 20:00 BST on 2 October 2019)

2.2 热带气旋

2.2.1 西北太平洋和南海热带气旋

2019年秋季(9—11月)，西北太平洋和南海共生成 16个热带气旋(表2)，比1949—2018年秋季的平均值(11.11个)偏多4.89个。由路径(图7)来看，在所生成的16个热带气旋中，仅有1918号台风“米娜”登陆我国。1915号台风“法茜”、1916号台风“琵琶”、1919号台风“海贝斯”、1921号台风“博罗依”以及1923号台风“夏浪”生成和活动均在132°E以东的西北太平洋洋面上，并未对我国近海海域造成影响。1914号台风“剑鱼”、1922号台风“麦德姆”以及1924号台风“娜基莉”在我国南海生成，造成南海海域的大风天气过程。表2为2019年秋季中央气象台热带气旋实时业务定强和定位的简表。

图7 2019年秋季西北太平洋和南海热带气旋路径图Fig.7 Tracks of tropical cyclones in western North Pacific and the South China Sea in autumn 2019

2.2.2 全球其他海域热带气旋概况

2019年秋季(9—11月)，除西北太平洋和南海之外，全球其他海域共生成热带气旋 27个，分别为北大西洋14个、东北太平洋10个、中北太平洋1个、北印度洋2个，南半球无热带气旋生成(表3)。与历史同期平均(1981—2010年平均，其中南印度洋为2000—2010年平均)个数对比来看，北大西洋比平均数(6.2个)偏多7.8个，东太平洋比平均数(6.0个)偏多2.9个，北印度洋比平均数(2.6个)偏少0.6个。其中，北大西洋的“DORIAN”“HUMBERTO”“LORENZO”，东北太平洋的“JULIETTE”“KIKO”以及北印度洋的“MAHA”均达到了我国超强台风级强度。

表2 2019年秋季(9—11月)西北太平洋和南海热带气旋活动简表

Table 2 Tropical cyclone activities in western North Pacific and the South China Sea in autumn(from September to November)2019

编号名称生成时间及位置极值强度北京时间纬度/(°N)经度/(°E)气压/hPa风速/(m·s-1)1913玲玲(LINGLING)9月2日08时15.3126.0930551914剑鱼(KAJIKI)9月3日02时16.6107.7995181915法茜(FAXAI)9月5日14时19.8155.5940501916191719181919192019211922192319241925192619271928琵琶(PEIPAH)塔巴(TAPAH)米娜(MITAG)海贝斯(HAGIBIS)浣熊(NEOGURI)博罗依(BUALOI)麦德姆(MATMO)夏浪(HALONG)娜基莉(NAKRI)风神(FENGSHEN)海鸥(KALMAEGI)凤凰(FUNG-WONG)北冕(KAMMURI)9月15日20时9月19日14时9月28日08时10月6日02时10月18日02时10月19日20时10月30日02时11月3日08时11月5日20时11月12日14时11月13日08时11月20日08时11月26日14时17.822.415.415.119.510.813.414.313.915.412.916.510.9148.0128.6132.1158.2130.0153.8112.9156.7115.4160.2128.8127.9147.299897596091096592599291097595096598093018334065425825653345383055

3 海洋概况

3.1 浪高

通过分析法国卫星高度计AVISO反演的浪高场，2019年秋季(9—11月)，我国近海浪高在2 m以上的海浪过程有9次(表4)，这9次大浪过程基本对应有大风过程，但不是每次大风过程都会产生大浪过程，究其原因，海浪受风时、风区和地形等原因影响。10月27日—11月12日及11月17—30日两次大浪过程是由于热带气旋及冷空气的交替影响，因此维持时间较长。

9月，我国近海大于2 m浪高的日数为18 d，10月大于2 m浪高日数增加到28 d。11月，我国近海每天都有大于2 m浪高的海域出现。2019年秋季(9—11月)，未出现2 m以上大浪过程的天数仅有15 d，约占16%。

表3 2019年秋季(9—11月)全球其他海域热带气旋统计表

Table 3 Tropical cyclone activities in the world’s other oceans in autumn(from September to November)2019

发生海域热带气旋名称活动时段极值强度/(m·s-1)北大西洋DORIAN8月24日—9月9日81FERNAND9月3—5日23GABRIELLE9月3—10日28HUMBERTO9月13—20日56JERRY9月18—26日46IMELDA9月18—20日18LORENZO9月23日—10月2日70MELISSA10月11—14日28FIFTEEN10月15—16日15NESTOR10月17—20日28OLGA10月25—26日23PABLO10月26—28日35REBEKAH10月31日—11月1日20SEBASTIEN11月19—25日28东北太平洋JULIETTE9月1—7日55AKONI9月4—7日20KIKO9月12—25日60MARIO9月18—23日28LORENA9月18—22日35NARDA9月28日—10月1日23SEVENTEEN10月16日15OCTAVE10月18—20日20PRISCILLA10月20—21日18RAYMOND11月15—17日23中北太平洋EMA10月12—16日23北印度洋HIKAA9月23—25日43MAHA10月30日—11月11日53

由月平均浪高场分布(图8)可以看出，2019年9月，由于台湾东部海域热带系统较为活跃，因此在台湾东部洋面出现了浪高大值区，中心浪高达2.4 m。受其影响，我国东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡的平均浪高均在2 m以上。10月，我国近海2 m以上浪高海域较9月有所减少，但1.6 m的浪高区域明显增大，由南海东部扩展至南海西部。11月，我国近海海浪大值区位于巴士海峡—南海一带，浪高中心达2.8 m及以上，东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海大部海域的月平均浪高均在2 m以上。

3.2 海面温度

海面温度在秋季的变化比较明显。由逐月平均海面温度分布(图9)可以看出，秋季我国近海海域呈逐渐降温的趋势，尤其是北部海域降温更明显，渤海9月的海面温度在23 ℃左右，10月渤海海面温度下降到19～20 ℃，11月达到14～15 ℃。黄海与渤海类似，9月黄海海面温度在21～26 ℃，10月为19～22 ℃，11月为14～18 ℃。我国南部海域海温的变化程度相对较小，9—10月，我国南海的海面温度主要维持在28～29 ℃，11月，随着冷空气的不断南下，南海海面温度略有降低。我国东海在各个月份均为海面温度梯度密集区。

表4 中国近海2019年秋季(9—11月)主要大浪(2 m以上)过程

Table 4 Main sea wave events(above 2 m)in offshore areas of China in autumn(from September to November)2019

序号大浪过程时段影响海域最大浪高/m19月2—8日渤海海峡、黄海、东海、台湾海峡、巴士海峡、台湾以东洋面、北部湾、南海大部4.429月15—24日黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海北部和中部6.039月30日—10月5日渤海、黄海中部和南部、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海东北部3.6410月7—9日巴士海峡、南海北部和中部2.2510月10—22日渤海、黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、北部湾、南海3.4610月24—25日东海2.4710月27日—11月12日东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、北部湾、南海5.6811月13—16日东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、北部湾、南海3.4911月17—30日黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、南海5.4

图8 2019年秋季逐月平均浪高(单位：m；a.9月， b.10月， c.11月)Fig.8 Monthly mean wave height in autumn 2019 (units: m; a. September, b. October, c. November)

图9 2019年秋季逐月平均海面温度(单位：℃；a.9月，b.10月，c.11月)Fig.9 Monthly mean sea surface temperature in autumn 2019 (units: ℃; a. September, b. October, c. November)

4 小结

2019年秋季(9—11月)，北半球极涡呈绕极型分布，中高纬度呈4 波型。欧亚大陆中高纬度环流的经向度不断加大，冷空气势力不断增强，但仍较历史平均偏弱。西太平洋副热带高压较历史平均偏强，热带气旋活动频繁。具体天气总结如下：

1)我国近海出现了17次8级以上大风过程，其中冷空气大风过程有9次，热带气旋大风过程有4次，冷空气与热带气旋共同影响的大风天气过程有3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程有1次。

2)西北太平洋和南海共生成16个热带气旋，全球其他海域共生成热带气旋 27个，分别为北大西洋14个、东北太平洋10个、中北太平洋1个、北印度洋2个，南半球无热带气旋生成。

3)我国近海浪高2 m以上的海浪过程有9次，出现大浪的海区主要集中在东海南部、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡及南海。我国近海未出现2 m以上大浪过程的天数仅有15 d，约占16%。由于冷空气及热带气旋的交替影响，部分大浪过程持续时间较长。

4)9—11月，我国近海海域海面温度逐月下降，且北部海域的降温幅度明显大于南部海域，海面温度从北到南的温差逐渐增大。