近五十年登陆海南省的热带气旋统计特征分析

梁海萍，梁海燕，车志伟，何雅兴，李伦

（国家海洋局海口海洋环境监测中心站,海南海口 570100）

1 引言

热带气旋（TC）是影响我国沿海及近岸最严重的灾害性天气系统之一，它是一种发生在热带海洋上的强烈风暴，其所带来的狂风、暴雨、风暴潮等灾害每年给我国的经济和人民生命财产安全造成重大的损失。海南省位于中国最南端，紧邻南海，东濒太平洋，其特殊的地理位置使其极易受TC的影响，如2007年影响海南的TC给海南省的直接经济损失为5亿元左右，2013年影响海南的TC给海南省造成的直接经济损失为5.88亿元，其中损失最大的时段发生在TC的登陆阶段。掌握登陆海南省的TC的登陆频次、强度、路径、登陆点等规律对海南省防灾减灾工作具有重要的指导意义。

关于TC活动已有不少统计研究及合成分析结果。陈小丽等[1]对115 a来影响海南省的TC的年际变化做了研究及预测，发现影响海南省的TC存在多台期和少台期，且影响海南TC年频数有4个显著周期，分别是46 a、19 a、14 a和4 a。杨玉华等[2]对近几十年来登陆我国TC的频数、强度及位置进行统计，发现其存在明显的年际和年代际差异。吴慧等[3]研究影响海南的TC特征及其与ENSO的关系，统计了影响海南的TC频数、强度、登陆点等规律及发现其与ENSO存在显著的相关性。叶英等[4]将TC统计特征与同期西太平洋副热带高压等海洋大气环流活动的变化做了相关性分析。魏娜等[5]对1949—2008年在中国大陆活动的TC进行统计及环流背景进行分析，得出了TC登陆频率、位置、强度、路径等规律及揭示了不同路径及不同季节相似路径的TC的环流背景差异。本文利用了相关资料，对近50 a来登陆海南省的TC进行统计分析，以掌握TC影响海南的规律，为海洋预报和防灾减灾提供科学依据。

2 资料来源及处理方法

使用的资料来自于国家气象局组织整编的《台风年鉴》和温州台风网整理的TY历史资料，选取资料长度为1964—2013年。采用5阶多项式对1964—2013年登陆海南省的TC频数进行拟合，分析登陆海南省TC频数的年代际变化趋势；用累积距平曲线法（对TC年登陆频数进行距平后逐年累积，再采取多项式、2 a滑动平均进行拟合），研究TC登陆频数年代际变化；采用图表法，分析TC登陆频数、月份、路径、登陆点的特征。

3 登陆海南省的TC概述

3.1 登陆海南省的TC频数年代际、月际变化

3.1.1 年代际变化

1964—2013年登陆海南省的TC总数87个，平均每年登陆个数为1.7个，年登陆频数最多为5个，为1971年；其次是4个，为1989年、1981年；登陆频数最少的为0个，分别为2012年、2006年、2004年、1997年、1998年、1999年（见表1）。对登陆频数的年代际变化进行5阶多项式拟合（见图1），拟合结果表明：1964年以来，登陆海南省的TC频数随年代际呈现增减阶段性转换的变化趋势（见图1）。

用异常数A表示，A=Y-YC，其中Y表示TC登陆频数，YC=1/n*∑Yi，n=50，∑Yi=87，表示登陆频数平均值，为1.7。定义：A≥1为正异常年（气旋偏多），A≤-1为负异常年（气旋偏少），-1＜A＜1为正常年，对1964—2013年登陆海南省的TC个数作了异常度处理。

图1 登陆海南省的TC频数年代际变化趋势

图2 频数累积距平曲线图

那么，正异常年有10 a，分别为1973年、1974年、1981年、1983年、1985年、1986年、1989年、1991年、2003年、2011年；负异常年有6年，分别为1997年、1998年、1999年、2004年、2006年、2012年（见表1）。

累积距平曲线法（见图2,分别为多项式累积距平曲线、2 a滑动平均累积距平曲线）分析结果发现：1965—1991年累积距平值不断增大,这个阶段正异常年偏多，1991—2013年累积距平值不断下降,这个阶段负异常年偏多；分析结果表明：正负异常年代各约持续25—30 a，预计近几年负异常年将向正异常年转换，并且接下来25—30 a基本保持正异常。这可能与太平洋十年涛动指数PDO的“暖位相”和“冷位相”各持续20—30 a的规律有一定关系，同时太阳黑子相对数的11 a周期双振动也可能对其有显著影响，后期做相关性探究。

表1 1964—2013年登陆海南省的TC频数分布

3.1.2 月际变化

登陆海南省的TC频数呈现明显的季节性特征（见表2），4—11月份均有TC登陆海南省，夏季和秋季TC登陆频繁，主要集中在7、8、9月，占总登陆频数的62%，其次是10月份，占17.4%，春季TC登陆频数较少，占总登陆频数的5.7%，冬季没有TC在海南省登陆；统计结果与吴慧等[3]研究的结果基本一致,这与不同季节大气环流状态[6]有一定关系，同时与下垫面状态、副热带高压强度[7]与活动状态、冷空气活动有显著关系。

3.2 登陆海南省的TC强度分布规律

1964—2013年登陆海南省的TC各个等级都存在，其中STS及TY的频数最多，分别占的比率为25.2%和32.1%；TD的频数最少，所占比率为1.1%（见表3）。

1964—2013年登陆海南省的STS主要分布于7、8月份，占STS总数的77.2%；TY在4—11月份均可能登陆海南省，主要分布在9、10月份，占TY总数的46.4%；登陆海南省的STY主要分布在7、10、11月，占STY总数的75%；登陆海南省的Super TY主要分布在9、10、11月份，占Super TY总数的87.5%（见图3）。

3.3 登陆海南省的TC移动路径

登陆海南省的TC路径复杂多变，但又不是杂乱无章，他们有一定的规律。本文对登陆海南省的TC路径进行分类，分别为西行型、西北型、右折型、左折型、偏北型、回旋型。每种路径定义如下：

西行型：全过程的平均移向是在250°—289°之间。

西北型：全过程的平均移向是在290°—339°之间。

右折型：路径中至少有一个折向点，前后12 h平均移向相比较，右折角度≥45°。

左折型:路径中至少有一个折向点，前后12 h平均移向相比较，左折角度≥30°。

偏北型:全过程的平均移向是在340°—20°之间。

回旋型：打转、摆动、停滞少动，移动路径变幻多端、无法判定。

3.3.1 TC移动路径分布

从TC的路径（图略)及TC的移动路径分布表（见表4）可以看出，1964—2013年登陆海南省的TC路径复杂多变，有西行型、西北型、右折型、左折型、偏北型、回旋型。其中登陆海南省的主要路径是西行型及西北型，所占总登陆次数的比率分别为33.3%及31%；其次是右折型；偏北型路径最少，占比率仅约为2.3%。这与副热带高压强度、西脊点位置、脊线位置、季风槽活动及青藏高压活动有密切关系[5]。

表2 登陆海南省的TC频数月份分布表

表3 登陆海南省的TC各等级强度分布

图3 TC各等级强度月份分布图

表4 登陆海南省的TC移动路径分布

3.3.2 TC移动路径随月份、强度的变化规律

TC移动路径随月份有一定的特征及规律（见图4），1964—2013年登陆海南省的TC西行型路径主要分布在7—10月，占所有西行型路径总数的89.6%，其中8月达到最盛，占比率为27.5%,12—5月份没有西行型TC登陆海南省；西北型路径主要分布在6—7月份，占所有西北型路径总数的55.6%，其次是8、10月，占29.6%，11—4月份没有西北型TC登陆海南省；右折型TC在4—11月份都有可能登陆海南省，没有明显的规律；左折型路径主要分布在8月份以后；回旋型路径分布在9月份；偏北型路径只在7、11月份存在，且占比率很小。TC的强度与其路径存在一定的关系[8]（见图5），1964—2013年登陆海南省TD只存在于西北型路径；TS存在于所有类型的路径，但主要存在于右折型和西行型路径，占TS总数的56.3%；STS存在于所有类型路径，主要存在于西行型和西北型，占STS总数的68.2%；TY主要路径是西北型及西行型，占TY总数的64.3%，其次是右折型及左折型，占TY总数的28.6%，没有偏北型路径；STY主要路径是西行型和西北型，占STY总数的75%，其次是右折型，没有回旋、偏北路径；Super TY存在于西行型、西北型、右折型路径中，最主要存在于西行型路径中，占Super TY总数的50%。

图4 TC路径随月际变化

图5 TC强度与路径关系

3.3.3 TC登陆点

登陆海南省的TC的登陆点一般位于海南省东部，但是有时右折型、左折型、回旋型路径也会在海南省的其他地方登陆，本文统计的TC有个别存在2次登陆，本文均以第1次登陆点为准。登陆点与移动路径、强度有一定关系，且登陆点存在一定的年际、月际变化规律。

由TC各登陆点登陆频数分布表（见表5）可以看出，1964—2013年在海南省登陆的TC概率最高登陆点是在文昌，占登陆总数的33.3%，其次是万宁和三亚，分别占登陆总数的25.3%和24.1%，概率最小的是在陵水，仅占4.6%。

表5 TC各登陆点登陆频数分布

在琼海、陵水、其他登陆点登陆的TC每年最多一个，登陆周期一般为3—4 a或10 a以上；在三亚、文昌登陆的TC，分别在1981年和1983年达到3个，三亚、万宁、文昌分别有2、5、6 a达到2个之多，并且这三个登陆点都是在20世纪60—70年代登陆频数较多，80—90年代较少，登陆周期一般为2、3、5年（见图6）。

11月份TC一般在三亚和文昌登陆，在三亚登陆概率大；8—10月份TC一般在文昌和三亚登陆，且在文昌登陆概率更大；7、9月在万宁与琼海登陆的TC较其他月份明显多（见图7）。

在三亚登陆的TC概率最大的路径是西行路径；在陵水与万宁登陆的TC概率最大的路径是西北型路径；在琼海和文昌登陆的TC概率最大的路径是西行路径和西北型路径；其他登陆点登陆的TC一般是回旋型路径（见图8）。

图6 1964—2013年海南省各地TC登陆频数年际变化

图7 TC登陆点的月际变化

图8 登陆点与TC路径关系

4 小结

（1）1964—2013年平均每年登陆海南省的TC有1.7个，登陆海南省的TC频数年代际呈现增减阶段性转换的变化趋势，正负异常年代各约持续25—30 a，预计近几年负异常年将向正异常年转换，并且接下来25—30 a基本保持正异常，TC登陆月份主要集中在7、8、9月；

（2）1964—2013年在海南省登陆的TC，STS及TY登陆海南省的概率最大，STS主要分布于7、8月份，TY主要分布在9、10月份，STY主要分布在7、10、11月，Super TY主要分布在9、10、11月份；

（3）1964—2013年登陆海南省的TC主要路径是西行型及西北型，偏北型路径最少；西行型路径主要分布在7—10月，西北型路径主要分布在6—7月份，右折型路径在4—11月都有可能登陆海南省，左折型路径主要分布在8月份以后，回旋型路径主要分布在9月份，偏北型路径只在7、11月份存在；

（4）1964—2013年在海南省登陆的TC，TC的强度与其路径存在一定的关系，STS、TY和STY主要路径是西北型及西行型，TD只存在于西北型路径；TS主要存在于右折型路径和西行型路径，Super TY最主要存在于西行型路径中；

（5）1964—2013年在海南省登陆的TC，概率最高登陆点是在文昌，其次是万宁和三亚，概率最小的是在陵水；11月份TC一般在三亚登陆；8—10月份TC一般在文昌和三亚登陆，且在文昌登陆概率大；TC登陆点与路径存在一定关系。

[1]陈小丽.海南热带气旋年际变化与趋势预测[J].热带气象学报,2000,16(4):360-365.

[2]杨玉华,应明,陈葆德.近58年来登陆中国热带气旋气候变化特征[J].气象学报,2009,67(5):689-696.

[3]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,2005,31(12):61-64.

[4]叶英,董波.1994/1995年西北太平洋热带气旋气候特征与热带海洋和大气环流分析[J].海洋预报,1997,14(2):44-52.

[5]魏娜,李英,胡姝.1949—2008年热带气旋在中国大陆活动的统计特征及环流背景[J].热带气象学报,2013,29(1):17-27.

[6]袁娟娟,丁治英,王莉.1949—2007年登陆我国变性热带气旋的特征统计及合成分析[J].热带气象学报,2011,27(4):529-541.

[7]高晓梅,秦增良,马守强,等.影响山东的热带气旋与西太平洋副热带高压的关系[J].山东气象,2008,28(2):1-5.

[8]李英,陈联寿,张胜军.登陆我国热带气旋的统计特征[J].热带气象学报,2004,20(1):14-23.