全球变暖背景下西北太平洋热带气旋活动的气候特征

【摘要】：本文利用中尺度大气模式MM5研究了全球气候变暖的背景下,西北太平洋热带气旋活动的气候特征。设计了两组模拟试验,分别模拟现在和未来气候背景下热带气旋活动,每组试验模拟位于不同地点的44个热带气旋。现在情景模拟,采用1971-2000年的美国国家环境预报中心(NCEP)的再分析资料作为初始场和侧边界场,表示现在的气候背景；未来情景的模拟则以联合国气候变化政府间专家委员会(IPCC)第四次评估中的美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的GFDLCM2.0模式模拟的A2情景下2031-2060年数据作为初始场和侧边界场,表示未来全球变暖的背景。A2情景是指在2000-2100年这100年间,对流层的C02浓度由现在的380ppm增长至800ppm,增长率平均为4.2ppm/年。 模拟结果表明,在全球变暖的背景下,西北太平洋热带气旋的强度总体上明显增强,相比较现在的气候背景,在西北太平洋西部(130°E以西)区域生成的热带气旋比东部更强些；在未来气候背景下的所有热带气旋之间,10°-15°N区域的热带气旋整体较强,5°N次之,20°N的热带气旋整体最弱；未来气候背景下的热带气旋的路径整体上比现在气候背景下的热带气旋偏东,转向位置偏南,热带气旋到达最大强度时所处的位置也明显偏南、偏东。 通过对热带气旋与海平面温度(SST)、1000-500hPa相对涡度(VOR)、200-850hPa纬向风切变(VWS)和600hPa相对湿度(RHU)之间的关系进行研究,发现SST对24小时以后的热带气旋强度的影响比较明显,即前一天中SST较高的区域里热带气旋较强。130°E以西区域以及10°-15°N区域的未来热带气旋较强与这一区域SST较高有关。相对涡度(VOR)对热带气旋强度的影响在热带气旋发展前期较为明显,即相对涡度较强的区域里热带气旋也较强。VOR对热带气旋强度值的影响大于对强度增量的影响,而且VOR对热带气旋的影响没有太明显的延迟效应。在15°N区域未来热带气旋较强主要和VOR有关。纬向风切(VWS)对热带气旋强度增量的影响不大,但对热带气旋强度的影响很明显,即VWS较弱的区域里热带气旋较强。145°E以西区域未来的热带气旋较强主要与纬向风切有关。相对湿度(RHU)对热带气旋强度和强度增量的影响,在有其它变量的影响时,在个别时次中也比较明显；当没有其它变量影响时,则变得的不明显。总体上来说,RHU对热带气旋的影响不明显。 由上面得到的各变量与热带气旋强度以及强度增量之间的关系,可以较好地解释未来气候背景下热带气旋总体增强的原因。