柳龍生,張新忠,許映龍
(1. 國家氣象中心,北京 100081;2. 北京弘象科技有限公司,北京 100195)
北印度洋主要包括阿拉伯海和孟加拉灣兩個海域,這兩個海域每年生成的熱帶氣旋(tropical cy?clone,TC)數量占全球熱帶氣旋總數約13%[1]。研究表明,阿拉伯海和孟加拉灣的熱帶氣旋生成數在5月和10—11月呈現高峰期[2-8],而全球其他海域熱帶氣旋的生成主要發生在盛夏季節,這是因為北印度洋夏季季風槽距離內陸較遠,盛行的西南風和高層東風產生了強烈的垂直切變,抑制了熱帶氣旋的形成[9]。春季季風槽向北推進或秋季季風槽向南撤退時,由水平風速切變引起的正壓不穩定可觸發熱帶氣旋的形成,熱帶氣旋發展的能量來自基本緯向流[10-11]。另外,北印度洋熱帶氣旋的活動與熱帶大氣季節內振蕩(madden-julian oscillation,MJO)活動位相密切相關[12]。阿拉伯海和孟加拉灣的熱帶氣旋類似,其生成數的月際變化均呈現雙峰型,兩個高峰期都發生在南亞季風轉換期間,并且受MJO 和大氣季節內振蕩(intraseasonal oscillation,ISO)的調制作用[12-14]。不僅如此,ENSO 通過強迫對流、低層氣旋渦度和熱帶氣旋的熱潛勢影響北印度洋熱帶氣旋活動[15-17]。
事實上,熱帶氣旋的生成與大尺度環境因子密切相關,GRAY[18]最早在1975 年提出熱帶氣旋潛在生成指數(genesis potential index,GPI),主要包括6個大尺度環境因子:低層相對渦度、科氏力參數、對流層高低層垂直風速切變、對流層中層相對濕度、海平面與500 hPa 相當位溫差及海洋熱能。之后EMANUEL 等[19]將熱帶氣旋最大潛在強度指數作為一個大尺度環境因子加入到GPI 的構建中,進一步發展了熱帶氣旋潛在生成指數,其主要基于4 個要素:對流層低層絕對渦度、垂直風速切變、熱帶氣旋最大潛在強度、對流層中層相對濕度。……