今年夏天台风究竟会不会很多2020年夏季

本文特约作者：mikeliang（风云梦远），气候研究者，已获授权

注：（1）本文仅为个人分析，仅供学习交流与参考，不具备法律效力。如需要咨询更详细的气候趋势，请联系国家气候中心或各地气象局。

（2）本文未说明条件下，季节均指北半球季节。

1季节气候因子-低频振荡信号分析

1.1海洋传说

1.1.1ENSO

自年秋季发展出一次厄尔尼诺事件起，赤道中东太平洋大部就出现了持续暖异常的过程，至夏季除南美沿岸外SSTA均已转为正值。而自年秋季起，赤道中东太平洋出现了进一步的增暖，至当前已接近厄尔尼诺事件阈值，而NOAA与NCC等部分机构已经宣布一次厄尔尼诺事件形成；但在最近一个月内，整个事件出现了急剧衰减，赤道中东太平洋也相应地急剧冷却，当前事件已经结束并转为中性偏冷状态。

图年3月-5月的海温距平（填色，单位：℃）

过去的厄尔尼诺事件很有独特之处。首先从空间上而言，整个赤道中东太平洋海表都有显著增暖，但最大增暖中心偏向日界线西侧附近的中太平洋，体现为一次中太平洋型（暖池型）厄尔尼诺事件，而由整个赤道中东太平洋的一致性增暖特征，可以细分为I型中太平洋厄尔尼诺事件。但这次事件在时间演变上更是特殊：通常而言，ENSO事件表现为显著的季节锁相特征，即通常为夏季发展，在冬季达到事件顶峰，而在次年春夏季衰减，随后为一次反位相事件发展，构成准两年的周期过程（也是最为主要的类型）；但是本次事件在年秋季发展，冬季并未出现显著顶峰，而在年春夏发展，至年秋季短暂衰减后再度于-20冬季发展，可以说是反锁相特征的一次事件，同时与ENSO事件4-7年的低频变率型有关。

图2准两年型厄尔尼诺事件（左列）与低频型厄尔尼诺事件（右列）在第一年冬季到第二年冬季的海温（填色）与hPa高度场（等值线）演变。引自Yunetal.

在大气响应方面，过去两年的热带太平洋海温与纬向风场异常的时间-经度剖面（图2）显示出，在去年夏季之后，赤道中太平洋开始了明显增暖，并伴有日界线西侧稳定的异常赤道西风，表明日界线附近的赤道中太平洋开始出现稳定低空异常辐合，这一点在去年秋冬季更加明显，部分与热带印度洋偶极子事件的发展有关，导致暖水向东扩张与厄尔尼诺事件的发展。但在春季，持续了半年以上的西风异常宣告结束并转为东风异常，这与印度洋-西太平洋区域海温反馈引发的西北太平洋副热带反气旋的增强有关，这导致了平流作用的中断，并影响到后续次表层动力过程，导致了厄尔尼诺事件的快速衰减。而今年春季的hPa势函数（图3）表明，全球热带区域准定常波已经呈现显著的1波型，其中异常上升支位于西非-热带印度洋-海洋性大陆区域（马来群岛）一带，下沉支则位于东太平洋到南美西海岸一带，表明热带太平洋Walker环流已经响应热带印度洋-西太平洋的显著增暖与赤道中东太平洋的初步冷却，而出现了明显西移；同时，横跨赤道太平洋的信风异常也会显著增强，通过平流作用与增强上翻流，促进赤道中东太平洋海温进一步下降，促进Walker异常下沉支在赤道中东太平洋的增强与信风进一步增强，最终驱动热带太平洋海温-Walker环流间的Bjerknes正反馈，有利于后续冷异常状态发展，以至于发展出一次拉尼娜事件。

图3过去两年间赤道太平洋地区的海表纬向风异常（左）、海表温度距平（中）和20℃等温线深度距平（右）。

图4同图1，但为同期hPa速度势函数距平(单位：m2s-1)。

图5全球赤道地区（5°S-5°N）Walker环流异常，填色阴影代表垂直速度距平（单位：0.01Pa/s）,矢量箭头为纬向风-垂直速度合成（垂直速度放大倍）

图6同图1，但为同期OLR距平（填色阴影）与hPa风场距平（矢量箭头）

在热带洋区的垂直剖面上，可以看到赤道中东太平洋上层区域的总体热含量负距平的显著发展，对应着厄尔尼诺事件的快速衰减与转换为冷异常状态；而当前在热带太平洋日界线东侧的温跃层出现了相当显著的大范围冷异常，其中核心区域位于°W以东，温度负距平达到了-2℃以上，这对应着一次显著东传的冷性Kelvin波过程。本次海洋动力过程，和春季以来日界线附近赤道海域急剧转为东风异常有密切联系，在赤道东风的平流作用与动量下传的激发下，该冷性Kelvin波得以出现发展并沿着温跃层赤道潜流区东传。考虑到赤道Kelvin波的特征相速度，本次冷性Kelvin波过程将在1-2个月后抵达东边界（南美沿岸），此时南美西海岸和赤道东太平洋地区的SSTA与温跃层深度将明显下降。当然，由于目前温跃层冷性Kelvin波强度和混合层热含量负距平有限，后续很难发展到较强的拉尼娜事件。

图7近期赤道太平洋经度-深度剖面上的海温异常

此外，热带外地区的海洋与大气信号也可以作用于热带地区，从而对ENSO等热带海气变率造成一定影响。当前在热带外区域方面，副热带东北太平洋区域的PMM正位相模态急剧衰减，这将增强随后的夏秋季赤道中太平洋的信风并抑制对流活动，并促进表层暖水和次表层暖性K波进一步东传，与对流活动区域进一步东扩，将有利于夏秋季厄尔尼诺事件继续发展；不过值得注意的是，由于南极半岛附近海冰的偏多与SPO负位相配合下，当前秘鲁寒流有所偏强，这导致南美沿岸到东太平洋地区在当前存在一定程度偏冷，而这一海温异常也会进一步与大气作用而维持，这将一定程度上促进拉尼娜事件的发展，而空间型上也将使得东太平洋和南美沿岸的偏冷程度加剧。

总体而言，在过去的春季内厄尔尼诺事件急剧衰减并宣告结束，当前已转为中性偏冷位相状态，且冷异常在今年夏秋季继续有所发展。在事件强度上，后续秋冬季最有可能成为一次中等偏弱的拉尼娜事件，但在夏季发展期内是否发展成一次拉尼娜事件仍需观察。在空间型上，表现为赤道中东太平洋的总体一致冷却，但突出在Nino3区及其以东的东太平洋区域，而赤道中太平洋偏冷较弱；而在事件的时间演变上，由于4-5月起事件的快速衰减，且3-5月平均Nino3.4区海温距平已低于+0.5℃的事件阈值，因而属于时间演变上的“衰减早型”厄尔尼诺事件，同时后续冷异常将显著发展。

而本次厄尔尼诺事件的快速衰减与后续演变，也将对东亚季风区气候带来显著影响。

在时间演变特征上，由于本次厄尔尼诺事件衰减较快，当前Walker环流已经出现明显西移，可以确定随着后续赤道中东太平洋冷异常继续发展，Walker环流将继续增强，印度洋至西太平洋区域将被稳定的异常上升支控制，对流活动也将逐渐活跃。此外，在空间型特征上，由于冷异常中心偏东，位于东太平洋到南美西海岸一带，因而Walker环流上升/下沉支也会稍有偏东，在夏季期间西北太平洋对流活动将逐渐增强，并通过对流活动的潜热异常激发的北传遥相关波列影响东亚季风区。

而对于东亚季风区，厄尔尼诺事件在衰减期，主要通过副热带西北太平洋反气旋异常活动，以及位于热带西北太平洋与东亚地区的太平洋-日本型（Pacific-JapanPattern，PJPattern）遥相关，引起东亚季风区夏季气候异常。其中，位于20°N附近的西北太平洋反气旋异常，是其中最为重要的一环。在厄尔尼诺事件衰减期，维持西北太平洋反气旋异常的机制主要有以下三种：（1）在北半球冬季西北太平洋冷海温与西北太平洋反气旋异常的初始条件下，在反气旋东南侧出现东北风异常，增强背景的东北信风。这一信号通过风-蒸发-海面温度机制(WES)的作用,使得西北太平洋冷海温和异常反气旋从冬季到春季得以维持,从而对次年夏季东亚气候产生滞后影响，这一机制被称为热带西北太平洋冷海温异常-反气旋耦合反馈机制；（2）在厄尔尼诺峰值之后的夏季期间,热带印度洋的显著海温正异常,通过激发出大气赤道Kelvin波,在热带西北太平洋诱发出Ekman辐散机制,导致西北太平洋异常反气旋的维持与增强。这一机制被称为热带印度洋电容器效应，或热带印度洋暖海温异常-反气旋耦合反馈机制；（3）当赤道中东太平洋显著冷却后，由于赤道太平洋信风增强，向北侧形成反气旋涡度异常，这也会加强西北太平洋反气旋并导致其南移，被称作信风-反气旋涡度机制。对于不同演变特点的厄尔尼诺事件，这三种机制的贡献各有不同；而对于本次衰减较快的厄尔尼诺事件，后两者会占据重要作用，且随着后续印度洋暖海温的消退与赤道中东太平洋进一步冷却，机制（3）将成为主导。这将导致今年夏季西北太平洋反气旋与整体PJ波列的偏西，并在夏季晚期偏南——叠加在气候态上，将实际表现为副热带高压偏西偏强，但在夏季晚期明显偏北（这是PJ波列的中纬度反气旋叠加），并导致季风雨带更容易出现夏季内的阶段性显著北移，通常表现为6月相对偏南，位于华南北部和江南地区；7月北移至四川盆地、长江中下游地区至黄河以南；8月进一步北移至华北与东北南部。由于有明显的雨带移动而非长期滞留，今年我国中东部大部降水都会有所偏多，不过发生一级流域持续性特大洪水的概率较低，但需要注意阶段性中小规模洪涝与局地小流域的较大洪水影响。

图8衰减早型（左列）与晚型（右列）在6-9月逐月海温异常（填色）与hPa风场（矢量箭头）的演变。图源自个人硕士学位论文（非矢量图版本）。

1.1.2北太平洋中纬度变率——PDONPGO

太平洋年代际涛动（PDO）为20°N以北的北太平洋区域SSTA之EOF1模态，最显著的特征表现为北太平洋暖流区与北美西海岸（阿拉斯加~下加利福尼亚半岛）间的反相SSTA模，虽然以其最显著的年代际变率得名，但也存在显著的年际变率，这与ENSO强迫激发的球面遥相关波列引起的中纬度海气相互作用有关。而在20世纪90年代起，北太平洋环流模（NPGO）这一EOF2模态逐渐显著，在近些年的解释方差甚至可以和PDO可以抗衡，这一转变可能和ENSO空间型转变下，所激发响应位相发生变化的影响（年际尺度），以及热带外海气作用有关（年代际变率）。

就目前看，当前PDO指数为弱负值，其中空间模态上表现为北太平洋暖流区一致的显著偏暖。这与前冬仍处在厄尔尼诺状态时，日界线附近异常对流活动直接相关，潜热加热异常所激发的两个对流层低层异常反气旋，分别位于副热带西北太平洋与阿留申群岛南侧，二者南侧的异常东风通过WES机制减弱风速与蒸发，使得海温正异常发展（图7），同时被反气旋直接控制的阿拉斯加湾有显著增暖。而北美西海岸区域较为复杂，其中在加州沿岸因东北风的平流作用与风速增强已经出现较弱的冷异常。

图年至今PDO指数的演变

图10同图1，但为同时期北太平洋地区海表温度距平（填色，单位：℃），风速距平（等值线，单位：m/s）和hPa风场距平（矢量箭头）

考虑到热带外大气的响应滞后于热带地区海表信号2-4个月，而在近期Walker环流已经明显西移，潜热加热中心也相应西移，对北太平洋热带外区域造成的类PNA负遥相关型与北太平洋高压偏强的态势将在这个夏季大体维持，北太平洋暖流区偏暖的格局也将维持，PDO总体仍然偏向负值。与此同时，由于近地面各物理量场气候平均态的季节性变化（如气压带/风带在春夏季的北移），考虑到WES机制，这样的海温异常模态将随着季节演变向北移动，而副热带地区因东风异常的叠加，SSTA将明显下降。这一海温信号将随着副热带东风应力作用下，以热带外西传Rossby波形式向西传播，并影响到夏季西北太平洋副热带地区SSTA；同时也会通过感热等方式影响到北太平洋中高纬度地区环流异常型，对东北亚地区也存在着显著影响。

1.1.3太平洋经向模：PMM

PMM是扣除ENSO相关模态后的热带太平洋主导模态，时间演变上通常在春季强度最强（但未达到ENSO的季节锁相），而空间特征表现为夏威夷以东的东北太平洋海区和加拉帕戈斯群岛附近的赤道东太平洋冷舌区的经向偶极。一般认为，这是在东太平洋气候态SST经向不对称的基础上，由热带地区和中纬度变率的影响在WES机制下发展；同时也有研究认为，PMM会对随后的夏秋季ENSO事件的发展演变起到一定的调制作用，尤其与持续较长的低频型ENSO的相互作用值得