导读：
文章利用中国气象局发布的热带气旋(TC)最佳路径数据资料，以及NCEP/NCAR大气再分析数据，分析了盛季(7~9月份)、后季(10~11月份)西北太平洋(WNP)TC累积气旋能量(ACE)与ENSO事件相关性的年代际变化。发现WNP TC盛季ACE与ENSO的相关性在1980年发生了年代际的突变，二者相关性由不显著变为显著的正相关。TC后季ACE与ENSO的相关性在1990年前后发生了年代际的突变，相关性由不相关变为显著的正相关。盛季、后季二者相关性年代际转变发生的事件不同，影响机制也不同。盛季ACE与ENSO相关性发生转变的主要原因是连续型ENSO在1980年之前发生频次较高，减弱了ENSO对ACE的影响。后季ACE与ENSO相关性发生转变的原因主要是1990年之前，El Niño多为东太平洋型，在WNP激发的环流异常为偶极子型分布，不能影响ACE的总量，1990年之后，El Niño发生时异常对流的位置偏西，WNP大部分区域被气旋式异常环流控制，有利于TC的生成和加强，因此TC ACE与ENSO有较好的相关性。
01
基本信息：
西北太平洋热带气旋累积能量与ENSO相关性的年代际变化
Decadal Shift in the Relationship between Accumulated Cyclone Energy of Tropical Cyclones in the Northwest Pacific and ENSO
作者：
吴元月, 许士斌：中国海洋大学海洋与大气学院，山东 青岛；黄 菲：中国海洋大学海洋与大气学院，山东 青岛；中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室，山东 青岛；中国海洋大学海洋高等研究院，山东 青岛
关键词:
热带气旋；ENSO；相关关系；年代际变化
项目基金：
国家自然科学基金(41975061)
原文链接：
https://doi.org/10.12677/ccrl.2024.135135
02
内容简介：
在汉斯出版社《气候变化研究快报》期刊上，有论文从WNP TC活动与ENSO相关性的年代际差异的角度，分析在不同年代段ENSO对WNP各季节TC活动的不同影响，阐述TC活动与ENSO年际相关性的潜在变化特征及其物理机制。旨在进一步提高TC季节预测的能力，减少TC活动对人类的破坏性影响。
本文使用的大气再分析数据是来自美国国家环境预测中心(National Center for Environmental Prediction, NCEP)/国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research, NCAR)的再分析数据集，时间分辨率为月平均，空间分辨率为2.5˚ × 2.5˚，垂直方向为1000 hPa~10 hPa共17层。采用的气象要素主要有850 hPa风场、200 hPa风场、500 hPa垂直速度场、600 hPa相对湿度场等。
本文使用的TC数据是中国气象局(China Meteorological Administration, CMA)上海台风研究所发布的TC最佳路径数据集(BTD)，数据中包括逐6小时的TC中心所在经纬度、TC中心最低气压、近中心2分钟最大持续风速等信息。
本文使用美国国家大气与海洋局(NOAA)发布的Multivariate ENSO Index (MEI)作为ENSO事件的定量指标，数据为逐月资料。
本文对TC活动强度的定量化指标采用了TC累积气旋能量(Accumulated Cyclone Energy, ACE)。ACE的计算为每6小时间隔的最大持续风速的平方之和累加，计算方程如下：
WNP是全球最主要的TC生成区，由于靠近西太暖池，背景海温较高，该海区是全球唯一在全年各月份都有TC生成的海区。1965~2021年各月份TC生成数量如图1，图2展示了各季节的TC 累积能量(ACE)的年际变化时间序列。
从不同季节来看，前季TC ACE在过去57年中并没有与ENSO发生显著相关的时段(图3(a))。盛季TC ACE时间序列和ENSO在1980年之前并不存在显著的相关性，1980年之后二者相关系数达显著超过90%的显著性检验。对1965~2021二者15年滑动相关系数序列做滑动t检验能在1979年看到显著的突变点(图3(b))，因此确定年代际突变点为1979年。后季TC ACE与MEI指数的相关关系也存在明显的年代际变化，具体表现为1965~2021年后季MEI指数和WNPTC ACE指数的15年滑动相关系数在1990年附近由不显著相关转为显著正相关。对二者15年滑动相关系数序列做滑动t检验能在1990年看到显著的突变点(图3(c))。
为了进一步验证ENSO对盛季TC ACE的影响，首先通过回归分析进一步了解盛季MEI指数异常对应的TC ACE异常的空间分布情况（如图4）。
用P1、P2时期盛季MEI指数回归850 hPa风场和涡度场异常，如图5所示。两个时期ENSO事件的差别在于P1时期ENSO事件多为连续型ENSO，而P2时期连续型ENSO事件的比例明显降低(图6)。我们对1965~2021年之间所有的ENSO事件进行了分类，分为独立型、连续型、反转型三类(表1)，并对三类事件中TC ACE与MEI指数进行统计。结果显示，连续型ENSO事件的TC盛季，TC ACE与MEI并无显著相关关系(图7(a))。而独立型、反转型ENSO事件的TC盛季，TC ACE与MEI有显著的相关(图7(b, c))。这进一步印证了P1时期TC ACE与MEI相关性较差的现象。
结论
1）WNP TC盛季(7~9月份)，ACE与ENSO的相关性在1980年发生了年代际的突变。1980年之前，TC ACE与MEI没有显著的线性相关关系，1980年之后TC ACE与MEI指数呈显著的正相关关系。TC后季(10~11月份)，ACE与ENSO的相关性在1990年前后发生了年代际的突变。1990年之前，TC ACE与MEI没有显著的线性相关关系，1990年之后TC ACE与MEI指数呈显著的正相关关系。
2）盛季TC ACE与ENSO相关性发生转变的原因是1980年之前，连续型ENSO的发生频次较高。这类ENSO事件在发展期的7~9月份不能在WNP产生显著的异常环流，因此不能影响TC活动。而1980年之后，此类事件频次降低，加强了ENSO对TC活动的影响。
3）后季TC ACE与ENSO相关性发生转变的原因是1990年之前，El Niño多为东太平洋型，异常对流发生位置偏东，其气旋式异常环流、500 hPa异常上升运动及700 hPa相对湿度的增加都只能影响WNP东南部分，WNP西部在反气旋式异常环流、500 hPa异常下沉运动及减小的700 hPa湿度影响下，TC活动减弱。东、西两部分的异常值相互抵消，因此TC ACE与ENSO没有显著相关性。1990年之后，El Niño发生时异常对流的位置偏西，WNP大部分区域被气旋式异常环流控制，有利于TC的生成和加强，因此TC ACE与ENSO有较好的相关性。
03
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