热带气旋活动与海南秋旱成因的分析

陈丽英，陈 明，吴坤悌，黄光瑞

(海南气象灾害预警中心，海南 海口 570203)

热带气旋活动与海南秋旱成因的分析

陈丽英，陈 明，吴坤悌，黄光瑞

(海南气象灾害预警中心，海南 海口 570203)

通过分析1966—2009年影响海南的热带气旋降水的变化，结果表明，热带气旋偏少是造成海南秋旱的主要原因。进一步分析了2004年海南无热带气旋影响是当年海南罕见秋旱的主要原因，指出副热带高压、厄尔尼诺等造成了TC路径异常，主要是北上和转向。

秋旱;热带气旋;副热带高压;厄尔尼诺

1 引言

热带气旋是影响我国的主要灾害性天气系统之一，在其活动过程中伴随有狂风、暴雨、巨浪和风暴潮，尽管它对人民的生命财产所造成的巨大损失位居各项灾害性天气之首，但在秋季有解除或缓解伏旱的作用。2004年为海南1949年有气象记录以来首个无热带气旋影响年，国际编报的热带气旋有30个，而真正对我国造成影响的却很少，除8月中旬14号台风“云娜”是对我国华东地区影响最大的一次台风活动外，其它均未造成明显影响。另一方面，海南的年降水量为1961年以来的第4最少值，海南省遭受建国以来罕见的严重秋旱。

本文针对2004年海南无热带气旋影响和海南秋季干旱这一事实，对2004年热带气旋的活动及其特点、干旱灾情、大气环流的演变规律等进行了综合分析，以求了解热带气旋活动与海南秋季干旱的关系。

2 海南发生秋旱的主要原因

从1966—2009年44a影响海南的热带气旋降水资料中，可以看出，在44a的记录中每年受热带气旋影响≤3个(年平均为4.7个)共有13a，在这13a中共有10a的降水偏少，占76.9%。另外，热带气旋降水是海南岛主要降水来源之一(占平均年雨量的1/3，个别年份或西部沿海地区可占年雨量一半或以上)。从季节上看，冬春季节降水少，降水量仅占年降水量的20%，5—10月为湿季，并且热带气旋一年四季都可能出现，主要集中在6—10月，约占年总数的90%。综上所述，影响海南的热带气旋偏少是造成海南秋旱的主要原因。

2004年整个汛期，没有热带气旋影响海南，这是自1949年以来唯一无热带气旋影响的年份;同时，影响海南省的大范围强降水天气过程明显减少，全省各地雨量不同程度偏少，特别是6、9和10月偏少较为明显，部分地区出现轻到中等程度的秋旱，而洪涝灾害则为有记录以来最轻的一年。因此，2004年无热带气旋影响是海南秋旱的主要原因。

3 2004年台风活动概况

从2004年全年台风移动路径图(图略)可以看出热带低压的形成有一定的区域性，从强度上比较西太平洋上的扰动易迅速加强，西太平洋生成的以台风为多，而南海上的扰动形成的热带气旋相比之下要弱一些，以热带风暴和强热带风暴为主。

表1 海南降水和热带气旋偏少年份表

南海风暴生成偏少。在南海仅有3个风暴生成，较常年的4.92个明显偏少。2004年没有热带气旋登陆或影响海南省，是55a以来的第一个空台风年。中等强度的台风偏多，发展强的台风偏少。最大风速间于40～45m/s左右的台风占全年台风数多于多年平均值，其它强度段的台风所占的比率小于多年平均值。

风暴持续时间普遍较长，持续时间5d以上的热带风暴有18个，生成源地偏东。120～150°E之间有20个热带风暴，生成频数略大于常年平均值，而150°E以东的热带风暴生成频数也大于常年平均值。登陆风暴数多于常年平均值。2004年共有8个热带风暴以上强度的热带气旋登陆我国沿海，多于常年平均的6.15个。

登陆地段集中于广东珠江口以东到浙江杭州湾一带。转向和北上路径多，北上路径3个，西北行路径4个，东北行路径3个，中转向路径7个，西转向路径4个，东转向路径有2个，登陆转向3个，共占总数的86.67%，明显多于常年。

4 海南省干旱及受灾实况

2004年9—10月华南和长江中下游大部地区降水异常偏少，其中广东、广西、海南、湖南、江西、安徽、江苏7省(区)区域平均降水量为1951年以来同期的最小值，发生了历史罕见的大范围秋旱，海南省旱情更加严重。由于2004年是海南省有气象记录55a来首个无热带气旋影响年，也是1961年以来第4个降水最少年。大范围的强降水过程明显偏少，绝大部分地区年总降水量不同程度偏少，而各月降水时空分布不均，9月以后月雨量更是持续严重偏少，致使2004年从春季到冬季陆续出现阶段性干旱，其中秋冬干旱尤其严重，水库蓄水异常偏少。全年干旱造成农业直接经济损失15 849.7万元。下面从海南省年雨量距平百分率(图1)和各月雨量着手重点分析其阶段性旱情和灾情。

2004年1—7月海南出现了阶段性干旱。1月，由于前期连续2个多月降水量持续偏少，各地干旱发生发展。2月中旬至4月初，全省又开始出现不同程度干旱。6月至7月中旬大部分地区降雨量比常年同期偏少2—8成，同时6月18—24日、7月1—9日，13—20日部分地区出现6—9d的持续高温天气，加剧了旱情。

图1 海南省2004年降水距平百分率分布图(%)

9月下旬以后由于降水持续显著偏少，全省各地旱情再次迅猛发展，至12月中旬旱情达到全年最严重程度，全省受旱总面积达18.9万hm2，占总耕地面积的45.15%，其中重旱面积4.5万hm2，农作物缺水缺墒面积4.3万hm2，29.1万人和10.65万头大牲畜饮水困难，大部分江河的来水量明显降低，部分出现断流或干涸，有751座水库干涸，有387眼机电井出水不足，水利工程蓄水仅9.98亿m3，比多年同期偏少约6成，为历史蓄水量最少的一年。

5 成因分析

2004年8—10月赤道太平洋海温资料显示(图略)，南海及西太平洋海温为27℃以上，且逐月加强、范围向北和向东扩展。海温条件有利于热带气旋的生成，这是秋季热带气旋生成较多的原因。但究竟是什么原因造成2004年为海南的空台风年?下面将从环流背景来重点分析其中的原因。

5.1 副热带高压、冷空气的作用

热带气旋移动既受到热带气旋内部因子的作用又受环境条件的影响，其中主要受引导气流的影响。500hPa在对流层中部的无辐散层附近，是分析和研究热带气旋移动路径中最重要的高空图。500hPa上的大尺度引导气流与台风移动相关最好，是“最佳引导层”［4］。

2004年各月北半球平均500hPa位势高度距平图上，全球大部分地区高度偏高，副热带低纬地区长期为正距平控制，亚洲西风带纬向环流占优势(图略)，未出现持续时间长的经向环流，从而未形成持续的降水异常，另一方面，由于西太平洋副热带高压的位置较常年总体偏东，导致西太平洋生成的多个热带气旋在进入南海前，受副热带高压西部边沿的偏南气流影响都转向北行，影响我国的华东地区到日本一带。环流异常是导致海南年内各季降水偏少的直接原因。

2004年8—10月中高纬环流特征：常年8月，极涡位于极点附近，北半球高纬度的环流呈4波形。2004年8月，极涡的位置和强度都接近常年，但位于极地地区的高纬度的地区的槽脊较常年明显，亚洲中纬度环流较平直，从巴尔喀什湖到日本为一宽阔槽区，由于高纬度环流经向度大，从高纬下来的冷空气只能沿着中纬度宽槽纬向传播，这样北方冷空气偏弱，路径偏东，由冷空气带来的降水较常年偏少是造成南方秋旱的原因之一。

副热带高压是影响热带气旋路径的最重要系统，其摆动造成的引导气流改变会直接导致热带气旋路径发生变化［5］。2004年西太平洋副热带高压仍持续偏强(图略)，西伸脊点除夏季偏东外，其余季节均偏西，夏季各月平均脊线位置均明显偏北(图略)。西太平洋副高从5月下旬直至7月上旬总体偏北，但南北摆动较大。7月中旬副高有一次明显的北跳，其588hPa线北界推进到30°N附近，其后至8月中旬，副高北界一直维持在30～37°N间波动。由于副高的波动性较大，加之夏季主体位置偏东且稳定，西伸过程不明显，致使多雨区呈纵向分布，主雨带位置不明显。另外，由于副高在整个夏季总体偏北，受到这种大气环流天气系统的影响，热带气旋移动路径多数以北上为主。因此，热带气旋未能影响海南。

9—10月由于南方受大陆高压控制，副高主体偏东偏强，热带气旋多在西太平洋生成后沿着两个高压之间的低值区往东北方向移动，南方地区处于西高东低形势下，有利于热带气旋转向，是造成南方干旱的主要原因之一。

5.2 对流活动源地的变化

热带对流活动源地不同，生成的热带气旋所影响的地区不同。2004年5月以来，热带对流活动在赤道西太平洋上空总体偏强，有利于热带气旋的生成，但热带对流活动的区域相对偏北和偏东，使大部分生成的热带气旋位置也相对偏北和偏东。与此同时，南海热带气旋绝大多数都是在 ITCZ上发生、发展并在ITCZ一侧气流引导下移动的，但由于南海辐合带的偏弱，也使南海生成的热带气旋偏少。这些因素都不利于热带气旋影响海南。

5.3 厄尔尼诺的影响

2004年无热带气旋影响海南的另一个重要原因是当年出现了厄尔尼诺。研究表明［6］，ENSO事件对海南省TC活动具有显著影响，暖事件有利于影响和登陆海南TC偏少。厄尔尼诺究其原因，与海洋和大气环流形势有关，从目前国内外已有的分析研究表明，赤道东太平洋SST偏冷或偏暖都会引起沃克环流的变化，在厄尔尼诺年，赤道东太平洋海温增高，热带西太平洋海温偏低，在西北太平洋，提供给大气的热量和水汽减少，太平洋低纬地区对流活动减弱，通过沃克环流，在西太平洋出现行星尺度的异常下沉气流，这是不利于形成热带气旋所需的低层辐合、高层辐散的环流条件，从而对热带气旋生成不利。

6结论

①2004年热带气旋活动特点为编报热带气旋多，但热带气旋多以转向路径为主。2004年无热带气旋影响是海南秋旱的主要原因。

②西太平洋副热带高压的位置较常年总体偏东，导致西太平洋生成的多个热带气旋在进入南海前，受副热带高压西部边沿的偏南气流影响都转向北行，影响我国的华东地区到日本一带，导致无热带气旋影响海南省。

③热带对流活动源地不同，生成的热带气旋所影响的地区也不同。

④热带对流活动的区域相对偏北和偏东，使大部分生成的热带气旋位置也相对偏北和偏东。

⑤2004年无热带气旋影响的另一个重要原因是当年出现了厄尔尼诺。有利于影响和登陆海南TC偏少。

⑥北方冷空气偏弱，路径偏东，由冷空气带来的降水较常年偏少是造成南方秋旱的原因之一。

［1］ Gray W M.Global view of the origin of tropical disturbances and storms［J］.Mon.Wea.Rev.1968，96：669-700.

［2］ 杨桂山，施雅风.西北太平洋热带气旋频数的变化及其与海表温度的相关研究［J］，. 地理学报，1999，54(1)：22-29

［3］ 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法［M］.北京：气象出版社，1992：541-542.

［4］ 王志烈，费亮.台风预报手册［M］.北京：气象出版社，1987：16-18.

［5］ 任荣彩，刘屹岷，吴国雄.中高纬环流对1998年7月西太平洋副热带高压短期变化的影响机制［J］.大气科学，2004，28(4)：571-579.

［6］ 吴慧.影响海南的热带气旋气候特征及其与ENSO的关系［J］. 气象，2006，31(12)：61-64.

P458

B

1003-6598(2011)02-0037-03

2011-04-10

陈丽英(1968-)，女，工程师，主要从事气象服务工作。