影響廣西沿海的熱帶氣旋分析

張操，胡松,3，陳默

（1.上海海洋大學海洋科學學院海洋生態系統與環境實驗室，上海201306；2.廣西科學院，廣西南寧530007；3.國家遠洋漁業工程技術研究中心，上海201306）

影響廣西沿海的熱帶氣旋分析

張操1，胡松1,3，陳默2

（1.上海海洋大學海洋科學學院海洋生態系統與環境實驗室，上海201306；2.廣西科學院，廣西南寧530007；3.國家遠洋漁業工程技術研究中心，上海201306）

應用《臺風年鑒》1953—2012年熱帶氣旋（TC）最佳路徑資料，統計分析了影響廣西沿海TC和易引發廣西沿海顯著增水的TC的時空分布特征以及年際變化特征。結果表明：影響廣西沿海的TC主要集中于7、8、9三個月份，以南海為主要源地，而引起廣西沿海顯著增水的TC多源于菲律賓以東大洋洋面。從影響廣西沿海的TC在近60年頻數和強度變化來看，廣西沿海TC最大強度存在下降趨勢，但每年的平均強度存在上升趨勢。

北部灣；熱帶氣旋；風暴潮

1 引言

廣西沿海地區南臨北部灣，海岸線長達1500多千米，是廣西主要的對外經濟開放區（圖1）。雖然其東部有海南島，和雷州半島作為屏障，但每年仍然會受到經過北部灣或廣西沿海地區的熱帶氣旋（TC）的影響。這些TC通常會給廣西沿海地區帶來暴雨、大風等災害性天氣，同時也會引起沿海地區的顯著增水，甚至造成風暴潮災害[1]。以往對于影響廣西地區的熱帶氣旋特征的研究主要注重的是暴雨，大風等災害[2-3]，而熱帶氣旋引起的風暴潮災害對于廣西沿海的海洋防災和減災也非常重要。本文主要研究近60年來引起廣西沿海風暴增水的TC資料，分析其時空特征及年際變化，為廣西TC風暴潮災害的防災減災相關提供依據。

圖1 北部灣的地理位置及廣西沿海的5個主要驗潮站

2 資料

本文采用《臺風年鑒》（1989年后改名為《熱帶氣旋年鑒》）1953—2012年TC最佳路徑資料。廣西沿海風暴潮期間風暴增水資料以及風暴潮災害直接損失資料來自于2007—2012年的廣西海洋環境質量公報及其他相關資料。

3 影響廣西沿海的TC特征

以往分析證明，當臺風進入112°E以西，17°E以北的區域時，廣西沿海就會產生一定程度的增水，當臺風越過110°E以西，21°N以北的時候，會出現顯著的風暴增水[4]。2007—2012年6年內廣西沿海共有接近或超過警戒潮位的風暴潮過程18次（見表1），圖2顯示的是引起這些風暴潮的TC的路徑及強度變化。這18個TC都到達了17°N以北，112°E以西，并且在影響區域內最大強度都在熱帶風暴以上。

表1 2007—2012年廣西臺風風暴潮災害

60 cm增水通常被用作風暴潮的評估標準，紀燕新等的研究也表明50—70 cm以上的風暴增水是易引發廣西沿海風暴潮的重要指標[5-6]。在2007—2012年6年內，共有12個TC造成的廣西沿海局部風暴增水超過60 cm（見圖2紅色路徑）。其中9個TC在影響區域內達到臺風及以上強度（08年9號臺風“芭瑪”，雖然在影響區域內6 h間隔記錄的強度未達臺風級別，但其在112°E附近時仍保持臺風強度，隨后移入影響區域，仍會保持臺風強度一段時間）。其余3個TC強度雖然沒有達到臺風級別，但其中心均經過107°E以西，21°N以北，近6年造成廣西沿海嚴重風暴潮災害的三次臺風過程（0809“北冕”，0814號臺風“黑格比”和1213號臺風“啟德”，見圖2中加粗紅色路徑）也均越過了107°E和21°N線。結合影響廣西TC的路徑，本文將影響區域限定在105°—112°E，17°—23°N，并將中心經過影響區域的臺風，或者是中心經過107°—110°E，21°—22°E這一基本與廣西海岸線平行的狹長區域（見圖2中陰影區域）的熱帶風暴作為易引起廣西沿海顯著增水的TC重點討論。

圖2 2007—2012年引起廣西沿海風暴潮過程的TC路徑及強度

3.1 強度

近60年內共有343個包括熱帶低壓在內的TC經過影響區域，其中在影響區域中仍能維持熱帶風暴（TS）及以上強度的TC有229個，占66.76%，達到臺風及以上級別的有95個，其中強臺風22個，出現過1次超強臺風，平均每年會有1—2個臺風經過影響區域。易引起廣西沿海顯著增水的TC共有119個。

3.2 月際分布

近60年經過影響廣西沿海的TC主要生成于7、8、9這3個月（見圖3），這3個月內生成的TC共有239個，占總數的69.7%，其中8月份是生成TC最多的月份，共有92個。易引起廣西沿海顯著增水TC數量的季節分布與影響廣西沿海的TC基本一致，也主要是集中在7、8、9這3個月，但各月份占總數的比例存在著差異。在6月份與10月份這一比例較高，表明這兩個月內生成的影響廣西沿海的TC最后成長為易引起廣西沿海顯著增水的TC的可能性較大，而8月作為影響TC生成最多的月份，其最后成長為易引起廣西沿海顯著增水的TC的比例反而較小。

3.3生命周期

經過影響區域的TC中，最短的維持時間為1.5天，而最長則可以達到22天，生命史平均7天左右，其中易引起廣西沿海顯著增水的119個TC的生命史在8天左右，均短于西北太平洋TC的平均生命周期[7-8]。

圖3 影響廣西沿海TC的月際分布

表3 近60年影響廣西沿海的TC源地的月份分布

3.4 源地

西北太平洋TC源地主要有3個，分別是西馬里亞納海盆和馬里亞納海溝地區，菲律賓海盆以及我國的南海[9]。近60年影響廣西的TC源地也主要集中在這3個地區，其中生成于南海的熱帶氣旋數量最多，達151個，占總數的44%；菲律賓海盆次之，有109個；生成于西馬里亞納海盆和馬里亞納海溝及其東南地區的TC有60個；還有23個TC是21°N以北或其他地區。

南海雖然是影響廣西沿海TC的主要源地，但TC達到的最大強度通常低于源地為菲律賓海盆和西馬里亞納海盆的TC（見表2），其平均最大風速只有21.947 m/s，成長為臺風的TC也偏少，只有22個，到達影響區域后，平均最大風速也最小，最后成長為易引起廣西沿海顯著增水的TC的數量最少比例也最小。以菲律賓海盆為源地的臺風有67個，易引起廣西沿海顯著增水的TC有51個，高于西馬里亞納海盆的47個和33個，但其比例和強度卻低于西馬里亞納海盆。

影響廣西沿海的TC源地分布存在明顯的月際特征（見表3），4—8月份，TC源地中心持續北移到達15°N以北，9月份變化較小，仍位于15°N以北，10月、11月中旬迅速向西向南移動退回到10°N附近，源地中心的變化與西北太平洋TC一致[10-11]，但總體偏西，這與廣西位于南海西北，南海TC占主導有關。其中南海TC在5月份出現，6月份迅速增加，8月份到達最大值，9月份開始減小，10月、11月迅速減少并且南移。7月份菲律賓海盆和西馬里亞納海盆TC開始迅速增加，并且分布相對集中，8、9月份數量變化不大，但分布較廣，10月份開始南移減少，但減少速度遠小于南海TC，11月份TC數量較少，源地主要為西馬里亞納海盆。

3.5 路徑

結合以往學者的研究結果[12-13]，可以將影響廣西沿海TC路徑分類如下：第一類為不經過北部灣海區，TC外圍影響北部灣，造成廣西沿海風暴增水，如0814號臺風“黑格比”。這一類TC通常有兩個路徑：一是在粵西沿海登陸，之后向西北移動，進入廣西境內，其路徑通常與廣西海岸線平行；二是在海南島以南向西最終在越南沿海20°N以南登陸。第二類是經過北部灣，直接影響北部灣的TC。此類TC經過北部灣時移向基本不變，按其移向可以分成：（1）西行，穿過雷州半島或者海南島后向西，最終在越南北部登陸；（2）西北行，斜穿過雷州半島或海南島，在越南北部或廣西沿海西部登陸；（3）北上，繞過海南島，在北部灣灣口北上，在廣西沿海登陸。

由表4可知，影響廣西沿海的TC大部分都經過北部灣，其中又以西行和西北行的TC為主，分別占到了總數的22.4%和27.1%。同時這兩個路徑也是易引發廣西沿海顯著增水的TC的主要路徑，其對廣西沿海影響較大[13]，第一類中的廣西陸路也是它的一個主要路徑。

3.6 登陸

影響廣西沿海的TC大部分都會在廣東至越南北部這一帶登陸，研究表明在沿海20°N以北，以及廣西沿海登陸的TC會通常會引起廣西沿海劇烈的增水[14]。近60年共有121個TC在這一區域登陸，占總數的35.3%。由于北部灣是個半封閉的海灣，在海灣西北登陸通常要穿過雷州半島或者海南島[15]，因此這121個登陸TC大多為第二次登陸（72個）或是第三次登陸（41個），氣旋強度低于第一次登陸。

表4 各類路徑的頻數及占總體的比例

圖4 近60年影響廣西沿海的TC（a）和易引起廣西沿海顯著增水的TC（b）年際變化（實線為TC頻數，虛線曲線為五年滑動平均，直線為線性趨勢線）

4 年際變化

4.1頻數變化

近60年影響廣西沿海的TC平均每年有5.72個，影響廣西沿海的TC最多的年份有12個（1989年），最少為0個（2004年）。易引起廣西沿海顯著增水的TC平均每年有1.98個，最多的年份可達7個（1989年）。

近60年內，影響廣西沿海的TC頻數總體呈波動下降的趨勢（見圖4）。其中20世紀50年代至60年代中期變化比較平穩，60年代后期下降后在70年代前期又迅速升高，之后一直處于緩慢波動下降趨勢直到21世紀初，在近10年內其頻數又有回升趨勢。易引發廣西沿海顯著增水的TC頻數也呈下降趨勢，但并不明顯，總體上維持在一年1—2次水平上，但在20世紀70年代初期和80年代后期至90年代初期出現過兩次高值區。

4.2 強度變化

近60年共有95個TC進入影響區域時達到了臺風等級，其中超強臺風1次（1973年14號臺風），強臺風21次。影響區域內年最大風速平均為37.9 m/s，大于32.7 m/s，總體呈下降趨勢，但變化幅度較小，近10年存在上升趨勢。5年平滑的平均風速與最大風速變化相一致，但其總體呈上升趨勢，近10年變化存在波動（見圖5）。

圖5 近60年影響廣西沿海的TC影響區域內年最大風速（a）和年平均風速（b）（實線為最大風速，虛線曲線為五年滑動平均，直線為線性趨勢線，2004年無熱帶氣旋記錄，所以強度認為是未達到熱帶低壓強度，最大風速，平均風速均采用8 m/s，小于數據集中記錄最小風速）

5 結果與討論

（1）近60年共有343個TC越過了110°E以西，17°N以北，對廣西沿海造成影響。其中有95個在影響區域內保持臺風及以上級別，同時有24個熱帶風暴經過了廣西近岸區域，這119個TC是引起廣西沿海風暴潮災害的主要天氣系統；

（2）影響廣西沿海的TC主要集中于7、8、9三個月份，這三個月也是易引起廣西沿海顯著增水的TC出現最多的月份，但6月份與10月份仍然有大量易引起廣西沿海顯著增水的TC出現，這兩個月的TC進入影響區域后更易引發廣西沿海的風暴潮；

（3）影響廣西沿海的TC以生成于南海的TC為主，但其生命周期較短，強度較低。影響廣西沿海的臺風則多以菲律賓海盆和西馬里亞納海盆為源地，這兩個源地的TC到達影響區域后仍大部分仍能維持強熱帶風暴強度，易引起廣西沿海的顯著增水；

（4）影響廣西沿海的TC通常先穿過雷州半島或海南島，進入北部灣后向西或西北移動，然后在廣西沿海或越南北部沿海登陸，這是造成廣西風暴潮災害TC的主要路徑。也有一部分TC先于粵西登陸，然后西移，從廣西陸路影響廣西沿海地區；

（5）近60年，影響廣西沿海的TC頻數和易引起廣西沿海顯著增水的TC頻數總體上均呈現波動下降趨勢，但近10年存在上升趨勢。在影響區域內TC的年最大強度維持在臺風強度，略有下降，平均強度有上升趨勢。

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Characteristics of the tropical cyclones influencing Guangxi coastal area

ZHANG Cao1,HU Song1,CHEN Mo2
（1.Marine Ecosystem and Environmental Laboratory,College of Marine Sciences,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306 China; 2.Guangxi Academy of Sciences,Nanning 570003 China）

Based on the CMA best track data from 1953 to 2012,the spatial-temporal distribution and interannual variation of tropical cyclones(TCs)influencing Guangxi coastal area are analyzed.TCs mainly occur in July, August and September from main source in the South China Sea.The storm surge disasters in Guangxi coastal area are mostly caused by TCs swirl up from the east of Philippines.In recent 60 years,the frequency and maximum intensity of the TCs affecting Guangxi coastal area is decreasing,while the average intensity is increasing.

Beibu Gulf;tropical cyclones;storm surge

P444

：A

：1003-0239（2014）05-0037-06

10.11737/j.issn.1003-0239.2014.05.006

2013-10-28

廣西科學院基本科研業務費資助項目（13YJ22HY07；12YJ25HY11）；國家自然科學基金（41266002）

張操（1989-），男，碩士研究生，主要從事近海海洋數值模擬研究。E-mail：zcyuyufei@gmail.com