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值得注意!登陆台风最大强度离陆地越来越近

The following article is from 台风圈 Author 李晴岚,李广鑫

     中国是世界上受台风影响最严重的国家之一。根据登陆强度和位置的不同,台风对沿海地区的破坏性影响也不同。高强度台风在其登陆期间可能会带来强风、暴雨和风暴潮,从而导致严重的生命财产损失。在过去的几十年里,登陆台风造成的经济损失显著增加。因此,分析台风活动的特点和长期变化,将为防台减灾提供有价值的参考。     
      最近的研究分析了1979-2018年间303个登陆台风活动的长期变化(平均每年7.6个)。图1a显示了这些台风的轨迹密度。大部分台风通过吕宋海峡进入南海,并在中国东南海岸登陆。图1b和图1c分别表示台风生命史最大强度(LMI)位置和台风登陆位置的空间分布。如图所示,大部分台风在南海西北部达到最大强度,海南岛近海区域的最大强度密度最高。台风登陆台湾,粤西最为频繁。

图1 根据中国气象局1979-2018年数据集绘制2.5º×2.5º格点上(a)6小时间隔台风路径点、(b)台风生命史最大强度(LMI)位置、(c)登陆位置的空间分布。


      1979-2018年间影响中国台风数量长期变化见图2a,40年内的台风登陆频率无明显变化。台风达到其最大强度位置的年平均海陆比呈下降趋势(“海陆比”指以台风中心为圆心,500公里为半径的圆形区域内,水域面积占整个圆面积的比值),说明台风的最大强度位置在向陆地移动。并且从台风的最大强度位置到登陆地点年平均距离呈现显著下降趋势。同时,台风最大强度位置到登陆位置的平均持续时间也在减少,进一步证实台风最大强度位置的陆地向移动。受台风生命史最大强度位置逐年向陆地靠近影响,台风的登陆强度在40年间有显著增加。与此同时,1979-2018年间台风的年平均陆地维持时间呈现显著上升。以上台风特性改变均有可能对沿海城市造成更大的损害。总体来看,登陆台风在个数基本不变的情况下,正在向更具威胁性转变。研究发现,40年间登陆台风的起源位置正逐渐接近陆地,这可能是观察到的台风最大强度位置向陆地偏移的原因。


图2 1979-2018年年平均时间序列及回归拟合(a) 台风登陆频率:蓝色线指中国数据(CMA)、红色线为美国数据(JTWC)、黑色线为日本数据(JMA);(b) 平均台风的LMI位置海陆比;(c)台风平均LMI位置到登陆距离(km);(d) 台风平均LMI位置到登陆持续时间(hr)。实线(虚线)趋势线代表90%置信水平上显著(不显著)。线性趋势的95%双边置信区间用阴影表示。


      研究环境背景的变化,图3a显示西北太平洋通风指数(VI)40年间变化空间分布。在40ºN以南覆盖大部分登陆中国台风路径的区域,VI呈现一致的下降变化,意味着VI的变化比以前更有利于台风在更接近陆地的位置上加强并达到其峰值强度;图3b显示西北太平洋潜在强度(PI)呈现一致的增长趋势,而且其中大多数趋势都满足FDR区域显著。垂直风切变(VWS)在中国东南邻近海域、台湾和吕宋海峡周围的海域有明显的下降(图3c),特别是VWS明显下降的区域与VI显著下降的区域高度一致。图3d显示了研究期间年平均熵差变化的空间分布。与VI的分布相似,研究区域的熵差总体上呈下降的趋势。西北太平洋这些动力、热动力条件变化促使了40年期间台风的生成和发展向陆地移动。


图3 1979至2018年间各环境背景要素年平均趋势空间分布 (a) 通风指数VI(/yr),(b)潜在强度PI(m/s/yr),(c) 垂直风切 (m/s/yr),(d)熵差(/yr)。点区域表示变化趋势足够显著并满足α=0.1的FDR显著检验标准。


      上述研究成果表明:1979-2018年间,登陆中国台风的生命史最大强度位置逐年向陆地靠近,可能与台风生成位置有一定陆向移动有关;台风登陆强度显著增加,登陆后陆上生存持续时间明显增长;海表温度上升,垂直风切变小等有利条件呈现陆向变化,为台风最大强度位置靠近陆地创造了条件。该工作由中国科学院深圳先进技术研究院博士研究生李广鑫、李晴岚教授,国家气象中心许映龙首席等共同完成,相关研究成果已发表在《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上。


论文信息:

Guangxin Li, Qinglan Li*, Yinglong Xu, Pengcheng Xu, Wenlan Wang, Dian Huang, Yueyuan Wu, Lunkai He. Changes of Tropical Cyclones Landfalling in China from 1979 to 2018. 2022. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, DOI:10.1029/2022JD036701.


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