張操，胡松,3，陳默

（1.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院海洋生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，上海201306；2.廣西科學(xué)院，廣西南寧530007；3.國(guó)家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)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(xué)海洋科學(xué)學(xué)院海洋生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，上海201306；2.廣西科學(xué)院，廣西南寧530007；3.國(guó)家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海201306）

應(yīng)用《臺(tái)風(fēng)年鑒》1953—2012年熱帶氣旋（TC）最佳路徑資料，統(tǒng)計(jì)分析了影響廣西沿海TC和易引發(fā)廣西沿海顯著增水的TC的時(shí)空分布特征以及年際變化特征。結(jié)果表明：影響廣西沿海的TC主要集中于7、8、9三個(gè)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(shù)和強(qiáng)度變化來(lái)看，廣西沿海TC最大強(qiáng)度存在下降趨勢(shì)，但每年的平均強(qiáng)度存在上升趨勢(shì)。

北部灣；熱帶氣旋；風(fēng)暴潮

1 引言

廣西沿海地區(qū)南臨北部灣，海岸線長(zhǎng)達(dá)1500多千米，是廣西主要的對(duì)外經(jīng)濟(jì)開放區(qū)（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(huì)受到經(jīng)過(guò)北部灣或廣西沿海地區(qū)的熱帶氣旋（TC）的影響。這些TC通常會(huì)給廣西沿海地區(qū)帶來(lái)暴雨、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣，同時(shí)也會(huì)引起沿海地區(qū)的顯著增水，甚至造成風(fēng)暴潮災(zāi)害[1]。以往對(duì)于影響廣西地區(qū)的熱帶氣旋特征的研究主要注重的是暴雨，大風(fēng)等災(zāi)害[2-3]，而熱帶氣旋引起的風(fēng)暴潮災(zāi)害對(duì)于廣西沿海的海洋防災(zāi)和減災(zāi)也非常重要。本文主要研究近60年來(lái)引起廣西沿海風(fēng)暴增水的TC資料，分析其時(shí)空特征及年際變化，為廣西TC風(fēng)暴潮災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)提供依據(jù)。

圖1 北部灣的地理位置及廣西沿海的5個(gè)主要驗(yàn)潮站

2 資料

本文采用《臺(tái)風(fēng)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(fēng)暴潮期間風(fēng)暴增水資料以及風(fēng)暴潮災(zāi)害直接損失資料來(lái)自于2007—2012年的廣西海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)及其他相關(guān)資料。

3 影響廣西沿海的TC特征

以往分析證明，當(dāng)臺(tái)風(fēng)進(jìn)入112°E以西，17°E以北的區(qū)域時(shí)，廣西沿海就會(huì)產(chǎn)生一定程度的增水，當(dāng)臺(tái)風(fēng)越過(guò)110°E以西，21°N以北的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)顯著的風(fēng)暴增水[4]。2007—2012年6年內(nèi)廣西沿海共有接近或超過(guò)警戒潮位的風(fēng)暴潮過(guò)程18次（見表1），圖2顯示的是引起這些風(fēng)暴潮的TC的路徑及強(qiáng)度變化。這18個(gè)TC都到達(dá)了17°N以北，112°E以西，并且在影響區(qū)域內(nèi)最大強(qiáng)度都在熱帶風(fēng)暴以上。

表1 2007—2012年廣西臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害

60 cm增水通常被用作風(fēng)暴潮的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，紀(jì)燕新等的研究也表明50—70 cm以上的風(fēng)暴增水是易引發(fā)廣西沿海風(fēng)暴潮的重要指標(biāo)[5-6]。在2007—2012年6年內(nèi)，共有12個(gè)TC造成的廣西沿海局部風(fēng)暴增水超過(guò)60 cm（見圖2紅色路徑）。其中9個(gè)TC在影響區(qū)域內(nèi)達(dá)到臺(tái)風(fēng)及以上強(qiáng)度（08年9號(hào)臺(tái)風(fēng)“芭瑪”，雖然在影響區(qū)域內(nèi)6 h間隔記錄的強(qiáng)度未達(dá)臺(tái)風(fēng)級(jí)別，但其在112°E附近時(shí)仍保持臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，隨后移入影響區(qū)域，仍會(huì)保持臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度一段時(shí)間）。其余3個(gè)TC強(qiáng)度雖然沒有達(dá)到臺(tái)風(fēng)級(jí)別，但其中心均經(jīng)過(guò)107°E以西，21°N以北，近6年造成廣西沿海嚴(yán)重風(fēng)暴潮災(zāi)害的三次臺(tái)風(fēng)過(guò)程（0809“北冕”，0814號(hào)臺(tái)風(fēng)“黑格比”和1213號(hào)臺(tái)風(fēng)“啟德”，見圖2中加粗紅色路徑）也均越過(guò)了107°E和21°N線。結(jié)合影響廣西TC的路徑，本文將影響區(qū)域限定在105°—112°E，17°—23°N，并將中心經(jīng)過(guò)影響區(qū)域的臺(tái)風(fēng)，或者是中心經(jīng)過(guò)107°—110°E，21°—22°E這一基本與廣西海岸線平行的狹長(zhǎng)區(qū)域（見圖2中陰影區(qū)域）的熱帶風(fēng)暴作為易引起廣西沿海顯著增水的TC重點(diǎn)討論。

圖2 2007—2012年引起廣西沿海風(fēng)暴潮過(guò)程的TC路徑及強(qiáng)度

3.1 強(qiáng)度

近60年內(nèi)共有343個(gè)包括熱帶低壓在內(nèi)的TC經(jīng)過(guò)影響區(qū)域，其中在影響區(qū)域中仍能維持熱帶風(fēng)暴（TS）及以上強(qiáng)度的TC有229個(gè)，占66.76%，達(dá)到臺(tái)風(fēng)及以上級(jí)別的有95個(gè)，其中強(qiáng)臺(tái)風(fēng)22個(gè)，出現(xiàn)過(guò)1次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，平均每年會(huì)有1—2個(gè)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)影響區(qū)域。易引起廣西沿海顯著增水的TC共有119個(gè)。

3.2 月際分布

近60年經(jīng)過(guò)影響廣西沿海的TC主要生成于7、8、9這3個(gè)月（見圖3），這3個(gè)月內(nèi)生成的TC共有239個(gè)，占總數(shù)的69.7%，其中8月份是生成TC最多的月份，共有92個(gè)。易引起廣西沿海顯著增水TC數(shù)量的季節(jié)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(gè)月，但各月份占總數(shù)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(gè)月內(nèi)生成的影響廣西沿海的TC最后成長(zhǎng)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(zhǎng)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(jīng)過(guò)影響區(qū)域的TC中，最短的維持時(shí)間為1.5天，而最長(zhǎng)則可以達(dá)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(gè)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(gè)，分別是西馬里亞納海盆和馬里亞納海溝地區(qū)，菲律賓海盆以及我國(guó)的南海[9]。近60年影響廣西的TC源地也主要集中在這3個(gè)地區(qū)，其中生成于南海的熱帶氣旋數(shù)量最多，達(dá)151個(gè)，占總數(shù)的44%；菲律賓海盆次之，有109個(gè)；生成于西馬里亞納海盆和馬里亞納海溝及其東南地區(qū)的TC有60個(gè)；還有23個(gè)TC是21°N以北或其他地區(qū)。

南海雖然是影響廣西沿海TC的主要源地，但TC達(dá)到的最大強(qiáng)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(fēng)速只有21.947 m/s，成長(zhǎng)為臺(tái)風(fēng)的TC也偏少，只有22個(gè)，到達(dá)影響區(qū)域后，平均最大風(fēng)速也最小，最后成長(zhǎng)為易引起廣西沿海顯著增水的TC的數(shù)量最少比例也最小。以菲律賓海盆為源地的臺(tái)風(fēng)有67個(gè)，易引起廣西沿海顯著增水的TC有51個(gè)，高于西馬里亞納海盆的47個(gè)和33個(gè)，但其比例和強(qiáng)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(xù)北移到達(dá)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(dòng)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(dǎo)有關(guān)。其中南海TC在5月份出現(xiàn)，6月份迅速增加，8月份到達(dá)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(duì)集中，8、9月份數(shù)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(yuǎn)小于南海TC，11月份TC數(shù)量較少，源地主要為西馬里亞納海盆。

3.5 路徑

結(jié)合以往學(xué)者的研究結(jié)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(jīng)過(guò)北部灣海區(qū)，TC外圍影響北部灣，造成廣西沿海風(fēng)暴增水，如0814號(hào)臺(tái)風(fēng)“黑格比”。這一類TC通常有兩個(gè)路徑：一是在粵西沿海登陸，之后向西北移動(dòng)，進(jìn)入廣西境內(nèi)，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(jīng)過(guò)北部灣，直接影響北部灣的TC。此類TC經(jīng)過(guò)北部灣時(shí)移向基本不變，按其移向可以分成：（1）西行，穿過(guò)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(guò)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(guò)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(jīng)過(guò)北部灣，其中又以西行和西北行的TC為主，分別占到了總數(shù)的22.4%和27.1%。同時(shí)這兩個(gè)路徑也是易引發(fā)廣西沿海顯著增水的TC的主要路徑，其對(duì)廣西沿海影響較大[13]，第一類中的廣西陸路也是它的一個(gè)主要路徑。

3.6 登陸

影響廣西沿海的TC大部分都會(huì)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(huì)通常會(huì)引起廣西沿海劇烈的增水[14]。近60年共有121個(gè)TC在這一區(qū)域登陸，占總數(shù)的35.3%。由于北部灣是個(gè)半封閉的海灣，在海灣西北登陸通常要穿過(guò)雷州半島或者海南島[15]，因此這121個(gè)登陸TC大多為第二次登陸（72個(gè)）或是第三次登陸（41個(gè)），氣旋強(qiáng)度低于第一次登陸。

表4 各類路徑的頻數(shù)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(shí)線為TC頻數(shù)，虛線曲線為五年滑動(dòng)平均，直線為線性趨勢(shì)線）

4 年際變化

4.1頻數(shù)變化

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

近60年內(nèi)，影響廣西沿海的TC頻數(shù)總體呈波動(dòng)下降的趨勢(shì)（見圖4）。其中20世紀(jì)50年代至60年代中期變化比較平穩(wěn)，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(dòng)下降趨勢(shì)直到21世紀(jì)初，在近10年內(nèi)其頻數(shù)又有回升趨勢(shì)。易引發(fā)廣西沿海顯著增水的TC頻數(shù)也呈下降趨勢(shì)，但并不明顯，總體上維持在一年1—2次水平上，但在20世紀(jì)70年代初期和80年代后期至90年代初期出現(xiàn)過(guò)兩次高值區(qū)。

4.2 強(qiáng)度變化

近60年共有95個(gè)TC進(jìn)入影響區(qū)域時(shí)達(dá)到了臺(tái)風(fēng)等級(jí)，其中超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)1次（1973年14號(hào)臺(tái)風(fēng)），強(qiáng)臺(tái)風(fēng)21次。影響區(qū)域內(nèi)年最大風(fēng)速平均為37.9 m/s，大于32.7 m/s，總體呈下降趨勢(shì)，但變化幅度較小，近10年存在上升趨勢(shì)。5年平滑的平均風(fēng)速與最大風(fēng)速變化相一致，但其總體呈上升趨勢(shì)，近10年變化存在波動(dòng)（見圖5）。

圖5 近60年影響廣西沿海的TC影響區(qū)域內(nèi)年最大風(fēng)速（a）和年平均風(fēng)速（b）（實(shí)線為最大風(fēng)速，虛線曲線為五年滑動(dòng)平均，直線為線性趨勢(shì)線，2004年無(wú)熱帶氣旋記錄，所以強(qiáng)度認(rèn)為是未達(dá)到熱帶低壓強(qiáng)度，最大風(fēng)速，平均風(fēng)速均采用8 m/s，小于數(shù)據(jù)集中記錄最小風(fēng)速）

5 結(jié)果與討論

（1）近60年共有343個(gè)TC越過(guò)了110°E以西，17°N以北，對(duì)廣西沿海造成影響。其中有95個(gè)在影響區(qū)域內(nèi)保持臺(tái)風(fēng)及以上級(jí)別，同時(shí)有24個(gè)熱帶風(fēng)暴經(jīng)過(guò)了廣西近岸區(qū)域，這119個(gè)TC是引起廣西沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害的主要天氣系統(tǒng)；

（2）影響廣西沿海的TC主要集中于7、8、9三個(gè)月份，這三個(gè)月也是易引起廣西沿海顯著增水的TC出現(xiàn)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(xiàn)，這兩個(gè)月的TC進(jìn)入影響區(qū)域后更易引發(fā)廣西沿海的風(fēng)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(qiáng)度較低。影響廣西沿海的臺(tái)風(fēng)則多以菲律賓海盆和西馬里亞納海盆為源地，這兩個(gè)源地的TC到達(dá)影響區(qū)域后仍大部分仍能維持強(qiáng)熱帶風(fēng)暴強(qiáng)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(guò)雷州半島或海南島，進(jìn)入北部灣后向西或西北移動(dòng)，然后在廣西沿?；蛟侥媳辈垦睾５顷?，這是造成廣西風(fēng)暴潮災(zāi)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(qū)；

（5）近60年，影響廣西沿海的TC頻數(shù)和易引起廣西沿海顯著增水的TC頻數(shù)總體上均呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì)，但近10年存在上升趨勢(shì)。在影響區(qū)域內(nèi)TC的年最大強(qiáng)度維持在臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，略有下降，平均強(qiáng)度有上升趨勢(shì)。

[1]孔寧謙,歐志方.廣西主要海洋災(zāi)害及今后防御對(duì)策[J].海岸工程,1995,14(3):47-51.

[2]梁經(jīng)萍,周飛.廣西熱帶氣旋統(tǒng)計(jì)分析[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢, 1994,05:7-13.

[3]吳興國(guó).五十年來(lái)影響廣西的熱帶氣旋統(tǒng)計(jì)特征分析[J].廣西氣象,1998,19(4):29-32.

[4]張占海,張澤東,殷忠斌.北部灣海區(qū)風(fēng)暴潮數(shù)值模型和數(shù)值模擬[J].海洋預(yù)報(bào),1995,12(3):11-19.

[5]紀(jì)燕新,熊藝媛,麻榮永.風(fēng)暴潮災(zāi)害損失評(píng)估的模糊綜合方法[J].廣西水利水電,2007,02:16-19.

[6]紀(jì)燕新.北部灣廣西沿海風(fēng)暴潮災(zāi)害及防災(zāi)減災(zāi)研究[D].廣西大學(xué),2007:25-26.

[7]王蔚,朱偉軍,端義宏,等.大尺度背景下西北太平洋熱帶氣旋的統(tǒng)計(jì)分析[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),2008,31(2):277-286.

[8]朱業(yè),陸建新,盧美.近海北上熱帶氣旋特征[J].海洋預(yù)報(bào),2012, 29(5):23-28.

[9]陳世榮.西北太平洋的熱帶風(fēng)暴源地[J].氣象,1990,16(2):23-27.

[10]魏章進(jìn),唐丹玲.西北太平洋熱帶氣旋源地、強(qiáng)度及其關(guān)聯(lián)性的統(tǒng)計(jì)研究[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理,2011,30(3):512-521.

[11]楊彩虹,薛存金,季民.近30年西北太平洋熱帶氣旋時(shí)空特征分析[J].地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2012,14(5):611-617.

[12]李樹華,陳文廣,彭云勝,等.廣西沿海港口臺(tái)風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報(bào)諾模圖及最大增水預(yù)測(cè)[J].海洋通報(bào),1992,11(4):7-16.

[13]陳波,邱紹芳.廣西沿海港灣風(fēng)暴潮增減水與臺(tái)風(fēng)路徑和地形效應(yīng)的關(guān)系[J].廣西科學(xué),2000,7(4):282-285.

[14]水利部水文水利調(diào)度中心,中國(guó)風(fēng)暴潮概況及其預(yù)報(bào)[M].北京:中國(guó)科技出版社,1992:40-45.

[15]陳潤(rùn)珍,何海燕,蔡敏.進(jìn)入廣西沿海影響區(qū)的登陸熱帶氣旋氣候特征分析[J].海洋預(yù)報(bào),2005,22(4):56-61.

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(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（13YJ22HY07；12YJ25HY11）；國(guó)家自然科學(xué)基金（41266002）

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