近五十年登陸海南省的熱帶氣旋統計特征分析

梁海萍，梁海燕，車志偉，何雅興，李倫

（國家海洋局海口海洋環境監測中心站,海南海口 570100）

1 引言

熱帶氣旋（TC）是影響我國沿海及近岸最嚴重的災害性天氣系統之一，它是一種發生在熱帶海洋上的強烈風暴，其所帶來的狂風、暴雨、風暴潮等災害每年給我國的經濟和人民生命財產安全造成重大的損失。海南省位于中國最南端，緊鄰南海，東瀕太平洋，其特殊的地理位置使其極易受TC的影響，如2007年影響海南的TC給海南省的直接經濟損失為5億元左右，2013年影響海南的TC給海南省造成的直接經濟損失為5.88億元，其中損失最大的時段發生在TC的登陸階段。掌握登陸海南省的TC的登陸頻次、強度、路徑、登陸點等規律對海南省防災減災工作具有重要的指導意義。

關于TC活動已有不少統計研究及合成分析結果。陳小麗等[1]對115 a來影響海南省的TC的年際變化做了研究及預測，發現影響海南省的TC存在多臺期和少臺期，且影響海南TC年頻數有4個顯著周期，分別是46 a、19 a、14 a和4 a。楊玉華等[2]對近幾十年來登陸我國TC的頻數、強度及位置進行統計，發現其存在明顯的年際和年代際差異。吳慧等[3]研究影響海南的TC特征及其與ENSO的關系，統計了影響海南的TC頻數、強度、登陸點等規律及發現其與ENSO存在顯著的相關性。葉英等[4]將TC統計特征與同期西太平洋副熱帶高壓等海洋大氣環流活動的變化做了相關性分析。魏娜等[5]對1949—2008年在中國大陸活動的TC進行統計及環流背景進行分析，得出了TC登陸頻率、位置、強度、路徑等規律及揭示了不同路徑及不同季節相似路徑的TC的環流背景差異。本文利用了相關資料，對近50 a來登陸海南省的TC進行統計分析，以掌握TC影響海南的規律，為海洋預報和防災減災提供科學依據。

2 資料來源及處理方法

使用的資料來自于國家氣象局組織整編的《臺風年鑒》和溫州臺風網整理的TY歷史資料，選取資料長度為1964—2013年。采用5階多項式對1964—2013年登陸海南省的TC頻數進行擬合，分析登陸海南省TC頻數的年代際變化趨勢；用累積距平曲線法（對TC年登陸頻數進行距平后逐年累積，再采取多項式、2 a滑動平均進行擬合），研究TC登陸頻數年代際變化；采用圖表法，分析TC登陸頻數、月份、路徑、登陸點的特征。

3 登陸海南省的TC概述

3.1 登陸海南省的TC頻數年代際、月際變化

3.1.1 年代際變化

1964—2013年登陸海南省的TC總數87個，平均每年登陸個數為1.7個，年登陸頻數最多為5個，為1971年；其次是4個，為1989年、1981年；登陸頻數最少的為0個，分別為2012年、2006年、2004年、1997年、1998年、1999年（見表1）。對登陸頻數的年代際變化進行5階多項式擬合（見圖1），擬合結果表明：1964年以來，登陸海南省的TC頻數隨年代際呈現增減階段性轉換的變化趨勢（見圖1）。

用異常數A表示，A=Y-YC，其中Y表示TC登陸頻數，YC=1/n*∑Yi，n=50，∑Yi=87，表示登陸頻數平均值，為1.7。定義：A≥1為正異常年（氣旋偏多），A≤-1為負異常年（氣旋偏少），-1＜A＜1為正常年，對1964—2013年登陸海南省的TC個數作了異常度處理。

圖1 登陸海南省的TC頻數年代際變化趨勢

圖2 頻數累積距平曲線圖

那么，正異常年有10 a，分別為1973年、1974年、1981年、1983年、1985年、1986年、1989年、1991年、2003年、2011年；負異常年有6年，分別為1997年、1998年、1999年、2004年、2006年、2012年（見表1）。

累積距平曲線法（見圖2,分別為多項式累積距平曲線、2 a滑動平均累積距平曲線）分析結果發現：1965—1991年累積距平值不斷增大,這個階段正異常年偏多，1991—2013年累積距平值不斷下降,這個階段負異常年偏多；分析結果表明：正負異常年代各約持續25—30 a，預計近幾年負異常年將向正異常年轉換，并且接下來25—30 a基本保持正異常。這可能與太平洋十年濤動指數PDO的“暖位相”和“冷位相”各持續20—30 a的規律有一定關系，同時太陽黑子相對數的11 a周期雙振動也可能對其有顯著影響，后期做相關性探究。

表1 1964—2013年登陸海南省的TC頻數分布

3.1.2 月際變化

登陸海南省的TC頻數呈現明顯的季節性特征（見表2），4—11月份均有TC登陸海南省，夏季和秋季TC登陸頻繁，主要集中在7、8、9月，占總登陸頻數的62%，其次是10月份，占17.4%，春季TC登陸頻數較少，占總登陸頻數的5.7%，冬季沒有TC在海南省登陸；統計結果與吳慧等[3]研究的結果基本一致,這與不同季節大氣環流狀態[6]有一定關系，同時與下墊面狀態、副熱帶高壓強度[7]與活動狀態、冷空氣活動有顯著關系。

3.2 登陸海南省的TC強度分布規律

1964—2013年登陸海南省的TC各個等級都存在，其中STS及TY的頻數最多，分別占的比率為25.2%和32.1%；TD的頻數最少，所占比率為1.1%（見表3）。

1964—2013年登陸海南省的STS主要分布于7、8月份，占STS總數的77.2%；TY在4—11月份均可能登陸海南省，主要分布在9、10月份，占TY總數的46.4%；登陸海南省的STY主要分布在7、10、11月，占STY總數的75%；登陸海南省的Super TY主要分布在9、10、11月份，占Super TY總數的87.5%（見圖3）。

3.3 登陸海南省的TC移動路徑

登陸海南省的TC路徑復雜多變，但又不是雜亂無章，他們有一定的規律。本文對登陸海南省的TC路徑進行分類，分別為西行型、西北型、右折型、左折型、偏北型、回旋型。每種路徑定義如下：

西行型：全過程的平均移向是在250°—289°之間。

西北型：全過程的平均移向是在290°—339°之間。

右折型：路徑中至少有一個折向點，前后12 h平均移向相比較，右折角度≥45°。

左折型:路徑中至少有一個折向點，前后12 h平均移向相比較，左折角度≥30°。

偏北型:全過程的平均移向是在340°—20°之間。

回旋型：打轉、擺動、停滯少動，移動路徑變幻多端、無法判定。

3.3.1 TC移動路徑分布

從TC的路徑（圖略)及TC的移動路徑分布表（見表4）可以看出，1964—2013年登陸海南省的TC路徑復雜多變，有西行型、西北型、右折型、左折型、偏北型、回旋型。其中登陸海南省的主要路徑是西行型及西北型，所占總登陸次數的比率分別為33.3%及31%；其次是右折型；偏北型路徑最少，占比率僅約為2.3%。這與副熱帶高壓強度、西脊點位置、脊線位置、季風槽活動及青藏高壓活動有密切關系[5]。

表2 登陸海南省的TC頻數月份分布表

表3 登陸海南省的TC各等級強度分布

圖3 TC各等級強度月份分布圖

表4 登陸海南省的TC移動路徑分布

3.3.2 TC移動路徑隨月份、強度的變化規律

TC移動路徑隨月份有一定的特征及規律（見圖4），1964—2013年登陸海南省的TC西行型路徑主要分布在7—10月，占所有西行型路徑總數的89.6%，其中8月達到最盛，占比率為27.5%,12—5月份沒有西行型TC登陸海南省；西北型路徑主要分布在6—7月份，占所有西北型路徑總數的55.6%，其次是8、10月，占29.6%，11—4月份沒有西北型TC登陸海南省；右折型TC在4—11月份都有可能登陸海南省，沒有明顯的規律；左折型路徑主要分布在8月份以后；回旋型路徑分布在9月份；偏北型路徑只在7、11月份存在，且占比率很小。TC的強度與其路徑存在一定的關系[8]（見圖5），1964—2013年登陸海南省TD只存在于西北型路徑；TS存在于所有類型的路徑，但主要存在于右折型和西行型路徑，占TS總數的56.3%；STS存在于所有類型路徑，主要存在于西行型和西北型，占STS總數的68.2%；TY主要路徑是西北型及西行型，占TY總數的64.3%，其次是右折型及左折型，占TY總數的28.6%，沒有偏北型路徑；STY主要路徑是西行型和西北型，占STY總數的75%，其次是右折型，沒有回旋、偏北路徑；Super TY存在于西行型、西北型、右折型路徑中，最主要存在于西行型路徑中，占Super TY總數的50%。

圖4 TC路徑隨月際變化

圖5 TC強度與路徑關系

3.3.3 TC登陸點

登陸海南省的TC的登陸點一般位于海南省東部，但是有時右折型、左折型、回旋型路徑也會在海南省的其他地方登陸，本文統計的TC有個別存在2次登陸，本文均以第1次登陸點為準。登陸點與移動路徑、強度有一定關系，且登陸點存在一定的年際、月際變化規律。

由TC各登陸點登陸頻數分布表（見表5）可以看出，1964—2013年在海南省登陸的TC概率最高登陸點是在文昌，占登陸總數的33.3%，其次是萬寧和三亞，分別占登陸總數的25.3%和24.1%，概率最小的是在陵水，僅占4.6%。

表5 TC各登陸點登陸頻數分布

在瓊海、陵水、其他登陸點登陸的TC每年最多一個，登陸周期一般為3—4 a或10 a以上；在三亞、文昌登陸的TC，分別在1981年和1983年達到3個，三亞、萬寧、文昌分別有2、5、6 a達到2個之多，并且這三個登陸點都是在20世紀60—70年代登陸頻數較多，80—90年代較少，登陸周期一般為2、3、5年（見圖6）。

11月份TC一般在三亞和文昌登陸，在三亞登陸概率大；8—10月份TC一般在文昌和三亞登陸，且在文昌登陸概率更大；7、9月在萬寧與瓊海登陸的TC較其他月份明顯多（見圖7）。

在三亞登陸的TC概率最大的路徑是西行路徑；在陵水與萬寧登陸的TC概率最大的路徑是西北型路徑；在瓊海和文昌登陸的TC概率最大的路徑是西行路徑和西北型路徑；其他登陸點登陸的TC一般是回旋型路徑（見圖8）。

圖6 1964—2013年海南省各地TC登陸頻數年際變化

圖7 TC登陸點的月際變化

圖8 登陸點與TC路徑關系

4 小結

（1）1964—2013年平均每年登陸海南省的TC有1.7個，登陸海南省的TC頻數年代際呈現增減階段性轉換的變化趨勢，正負異常年代各約持續25—30 a，預計近幾年負異常年將向正異常年轉換，并且接下來25—30 a基本保持正異常，TC登陸月份主要集中在7、8、9月；

（2）1964—2013年在海南省登陸的TC，STS及TY登陸海南省的概率最大，STS主要分布于7、8月份，TY主要分布在9、10月份，STY主要分布在7、10、11月，Super TY主要分布在9、10、11月份；

（3）1964—2013年登陸海南省的TC主要路徑是西行型及西北型，偏北型路徑最少；西行型路徑主要分布在7—10月，西北型路徑主要分布在6—7月份，右折型路徑在4—11月都有可能登陸海南省，左折型路徑主要分布在8月份以后，回旋型路徑主要分布在9月份，偏北型路徑只在7、11月份存在；

（4）1964—2013年在海南省登陸的TC，TC的強度與其路徑存在一定的關系，STS、TY和STY主要路徑是西北型及西行型，TD只存在于西北型路徑；TS主要存在于右折型路徑和西行型路徑，Super TY最主要存在于西行型路徑中；

（5）1964—2013年在海南省登陸的TC，概率最高登陸點是在文昌，其次是萬寧和三亞，概率最小的是在陵水；11月份TC一般在三亞登陸；8—10月份TC一般在文昌和三亞登陸，且在文昌登陸概率大；TC登陸點與路徑存在一定關系。

[1]陳小麗.海南熱帶氣旋年際變化與趨勢預測[J].熱帶氣象學報,2000,16(4):360-365.

[2]楊玉華,應明,陳葆德.近58年來登陸中國熱帶氣旋氣候變化特征[J].氣象學報,2009,67(5):689-696.

[3]吳慧.影響海南的熱帶氣旋氣候特征及其與ENSO的關系[J].氣象,2005,31(12):61-64.

[4]葉英,董波.1994/1995年西北太平洋熱帶氣旋氣候特征與熱帶海洋和大氣環流分析[J].海洋預報,1997,14(2):44-52.

[5]魏娜,李英,胡姝.1949—2008年熱帶氣旋在中國大陸活動的統計特征及環流背景[J].熱帶氣象學報,2013,29(1):17-27.

[6]袁娟娟,丁治英,王莉.1949—2007年登陸我國變性熱帶氣旋的特征統計及合成分析[J].熱帶氣象學報,2011,27(4):529-541.

[7]高曉梅,秦增良,馬守強,等.影響山東的熱帶氣旋與西太平洋副熱帶高壓的關系[J].山東氣象,2008,28(2):1-5.

[8]李英,陳聯壽,張勝軍.登陸我國熱帶氣旋的統計特征[J].熱帶氣象學報,2004,20(1):14-23.