江文，王東海，張春燕，曾智琳，李國(guó)平

(1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，四川 成都610225；2.中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院/廣東省氣候變化與自然災(zāi)害研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室，廣東珠海519082；3.澳門海岸帶生態(tài)環(huán)境國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站/澳門環(huán)境研究院/澳門科技大學(xué)，澳門999078)

1 引 言

熱帶氣旋(Tropical Cyclone，TC)是世界上最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，它在給廣大地區(qū)帶來(lái)了充足雨水的同時(shí)，也具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大的特點(diǎn)。南海地區(qū)是熱帶氣旋的多發(fā)地，在南海及其周邊海域(105～120°E，5～25°N)生成的TC為南海熱帶氣旋(South China Sea Tropical Cyclone，SCSTC)，俗稱“南海土臺(tái)風(fēng)”，因南海海域范圍較小且緊鄰大陸，同時(shí)受到西南季風(fēng)、西太平洋副熱帶高壓等天氣系統(tǒng)以及復(fù)雜的近海地形的影響，南海熱帶氣旋具有穩(wěn)定性差、發(fā)展速度快、預(yù)測(cè)難度大等特點(diǎn)，因此對(duì)SCSTC的研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，關(guān)于SCSTC的活動(dòng)規(guī)律，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，并取得了豐碩的研究成果[1-4]。白莉娜等[5]、Andy等[6]對(duì)SCSTC頻數(shù)和登陸SCSTC頻數(shù)的年際變化特征進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)SCSTC頻數(shù)的年際和年代際變化特征明顯，存在明顯的活躍期，登陸頻數(shù)與SCSTC成正比。李英等[7]、魏娜等[8]對(duì)登陸我國(guó)的TC的強(qiáng)度、登陸、衰減特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)登陸我國(guó)的熱帶氣旋數(shù)約占總登陸數(shù)的71%，衰減程度與登陸時(shí)強(qiáng)度呈反比。文獻(xiàn)[9-12]從SCSTC的強(qiáng)度入手，根據(jù)SCSTC的強(qiáng)度變化進(jìn)行分類，并從不同季節(jié)不同路徑等角度研究了SCSTC的強(qiáng)度變化規(guī)律。李春暉等[13]分析了近50年SCSTC源地的時(shí)空分布特征及其海洋影響因子進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)在SCSTC源地分布有明顯的季節(jié)性，海洋因子對(duì)SCSTC的源地位置有一定的影響。文獻(xiàn)[14-16]對(duì)西北太平洋及SCSTC的活動(dòng)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)ENSO與TC頻數(shù)的年際變化、路徑走向等都有一定的影響，El Ni?o年生成的TC數(shù)一般偏少，La Ni?a年生成的TC一般高于多年平均值。黃小燕等[17]從南海ITCZ年際和年代際異常變化特征及其對(duì)SCSTC活動(dòng)的可能影響來(lái)嘗試揭示SCSTC的活動(dòng)規(guī)律，結(jié)果表明：在年際和年代際時(shí)間尺度上，南海ITCZ強(qiáng)度指數(shù)與SCSTC的生成頻數(shù)存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。孫秀榮等[18]發(fā)現(xiàn)東亞夏季風(fēng)環(huán)流的強(qiáng)弱年際變化與TC頻數(shù)的多寡關(guān)系密切。文獻(xiàn)[19-20]采用了K-means、有限混合模型(FMM)等不同的聚類算法對(duì)西北太平洋的TC以及登陸我國(guó)的TC路徑進(jìn)行了分類研究。

綜上分析可看出，已有一些學(xué)者從不同角度對(duì)SCSTC的特征進(jìn)行了分析，但是也可發(fā)現(xiàn)大多數(shù)文獻(xiàn)關(guān)于SCSTC的基本特征的統(tǒng)計(jì)不夠詳盡，統(tǒng)計(jì)的時(shí)間長(zhǎng)度不夠，沒(méi)有系統(tǒng)全面地表現(xiàn)出SCSTC的特點(diǎn)，同時(shí)部分關(guān)于SCSTC的文獻(xiàn)研究對(duì)象不是純粹的南海本地生成的TC，而是將從西北太平洋移入南海的TC和南海本地產(chǎn)生的TC這兩類當(dāng)作了一個(gè)整體去分析，其表現(xiàn)的特征并不能完全代表南海海域生成的SCSTC的活動(dòng)規(guī)律，同時(shí)關(guān)于從移動(dòng)路徑這個(gè)角度出發(fā)對(duì)TC進(jìn)行分類的文獻(xiàn)多是針對(duì)西北太平洋生成的TC，而以SCSTC的移動(dòng)路徑為對(duì)象進(jìn)行分類的研究相對(duì)較少，值得更加深入的探討。本文將通過(guò)分析1949—2019年(71年)的SCSTC的統(tǒng)計(jì)特征，對(duì)SCSTC的頻數(shù)、源地、強(qiáng)度、登陸等特征進(jìn)行分析，同時(shí)將根據(jù)不同SCSTC的路徑走向?qū)CSTC分為西/西北向和東北向兩類進(jìn)行對(duì)比分析，掌握不同路徑走向的SCSTC的時(shí)空演變特征。

2 資料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用的熱帶氣旋資料是由中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所(CMA-ATI)整編的“熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集”，該數(shù)據(jù)資料記錄了1949年以來(lái)西北太平洋(含南海，赤道以北，東經(jīng)180°以西)海域熱帶氣旋每日4個(gè)時(shí)次(世界時(shí)00時(shí)、06時(shí)、12時(shí)和18時(shí))的臺(tái)風(fēng)中心位置經(jīng)緯度、近中心位置的最低氣壓和最大風(fēng)速；同時(shí)還使用了國(guó)家氣候中心提供的74項(xiàng)環(huán)流特征量中的西太平洋副高脊線(110～150°E)的數(shù)據(jù)資料。

2.2 方 法

本文所用到的統(tǒng)計(jì)方法主要有線性傾向估計(jì)、Morlet小波分析、合成分析和t檢驗(yàn)等[21-24]。其中線性傾向估計(jì)主要是指建立SCSTC頻數(shù)與時(shí)間的一元線性回歸方程，而后通過(guò)對(duì)回歸系數(shù)的值判斷頻數(shù)變化的傾向趨勢(shì)；在分析SCSTC頻數(shù)的振蕩周期特征時(shí)，選用了Morlet母小波對(duì)其進(jìn)行小波分析，把信號(hào)在時(shí)間和頻率上進(jìn)行展開(kāi)，得出時(shí)間序列的顯著波動(dòng)模式，即周期性動(dòng)態(tài)；合成分析參考了李英等[25]提出的動(dòng)態(tài)合成分析法，選取氣壓最低點(diǎn)為中心，對(duì)前后固定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的N個(gè)SCSTC的氣壓求平均，從而得到各等級(jí)SCSTC強(qiáng)度的平均值，同時(shí)，本文使用了t檢驗(yàn)對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了顯著性檢驗(yàn)。

2.3 分類標(biāo)準(zhǔn)

Gaffney等[26]使用不同的聚類方法對(duì)TC的移動(dòng)路徑進(jìn)行了分析，但由于聚類分析對(duì)TC路徑的長(zhǎng)度、形狀等都有一定的要求，且得到的路徑類別數(shù)目過(guò)多，不便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特征分析，因此本文根據(jù)生成源地、活動(dòng)范圍、主要影響區(qū)域以及移動(dòng)路徑等對(duì)SCSTC進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)71年來(lái)的所有SCSTC可分為向西/西北方向移動(dòng)類與向東北方向移動(dòng)類(圖1，見(jiàn)下頁(yè))。為詳細(xì)劃分，本文將生成于南海及其周邊海域(105～120°E，5～25°N)、生命史中70%的時(shí)間都在120°E以西并向西/西北方向移動(dòng)、主要向西影響華南、中南半島等地的SCSTC定義為西/西北走向的SCSTC(圖1a)；將生成于南海及其周邊海域(105～120°E，5～25°N)、生命史中70%的時(shí)間都在120°E以東并向東北方向移動(dòng)，主要影響我國(guó)東部沿海以及日韓等地區(qū)的SCSTC，定義為東北走向的SCSTC(圖1b)。

圖1 不同路徑的SCSTC a.西/西北走向；b.東北走向。

3 不同路徑SCSTC的頻數(shù)、強(qiáng)度、源地的時(shí)空演變

3.1 SCSTC頻數(shù)特征

3.1.1 年際變化特征

1949—2019年共有404個(gè)SCSTC生成，根據(jù)上述分類標(biāo)準(zhǔn)將所有的SCSTC分為東北走向和西/西北走向兩類后，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，東北走向的SCSTC有98個(gè)，西/西北走向的SCSTC有306個(gè)，同時(shí)根據(jù)TC等級(jí)劃分的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19201—2006)，按中心附近地面最大風(fēng)速可將TC劃分為六個(gè)等級(jí)：熱帶低壓(TD)、熱帶風(fēng)暴(TS)、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴(STS)、臺(tái)風(fēng)(TY)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)(STY)和超級(jí)臺(tái)風(fēng)(Super TY)，但在南海，除Super TY外，東北走向和西/西北走向的SCSTC各個(gè)等級(jí)TC均有生成，且主要以TD、TS、STS為主(表1)。

表1 不同路徑不同等級(jí)的SCSTC頻數(shù)分布

圖2為1949—2019年SCSTC總頻數(shù)和兩種移動(dòng)路徑的SCSTC頻數(shù)的年際變化曲線，SCSTC頻數(shù)整體上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，每十年減少0.4個(gè)SCSTC。在這71年中每年的SCSTC頻數(shù)差異較大，平均每年約有5.7個(gè)SCSTC生成，其中最少的為1964年、1966年和1970年，全年都沒(méi)有SCSTC生成，最多的為1956年，全年SCSTC頻數(shù)高達(dá)12個(gè)。同時(shí)可看出不同路徑走向的SCSTC頻數(shù)年際變化也有明顯差異，東北走向的SCSTC整體頻數(shù)變化比較平穩(wěn)，呈現(xiàn)略微下降的趨勢(shì)但下降趨勢(shì)并不顯著，年均約有2個(gè)SCSTC產(chǎn)生；西/西北走向的SCSTC頻數(shù)明顯較多，與總頻數(shù)的變化趨勢(shì)基本一致，呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì)，每十年約減少0.34個(gè)SCSTC，且每年約有5個(gè)西/西北走向的SCSTC產(chǎn)生。

圖2 1949—2019年總SCSTC和不同路徑的SCSTC頻數(shù)的年際變化 黑色實(shí)線為總SCSTC，紅色實(shí)線為西/西北走向的SCSTC，藍(lán)色實(shí)線為東北走向的SCSTC，**表示通過(guò)了0.01的顯著性t檢驗(yàn)。

同時(shí)從圖2可發(fā)現(xiàn)，SCSTC的頻數(shù)變化有一定的年代際特征，如1960年代中期之前，SCSTC處在高頻期，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)至2010年代，SCSTC處在低頻期。為進(jìn)一步檢驗(yàn)SCSTC的年代際變化特征，選用了Morlet母小波函數(shù)對(duì)不同路徑的SCSTC頻數(shù)進(jìn)行了小波分析(圖3)。西/西北走向的SCSTC頻數(shù)振蕩周期顯著，整體呈現(xiàn)2～5 a的周期變化，尤其是在1950年中期—1990年中期，2～5 a的周期更顯著；而2000年代中期—2010年代中期則呈現(xiàn)2～3 a的周期，此外，1950年代中期—1990年代中期還存在一個(gè)5～8 a的長(zhǎng)周期，東北走向的SCSTC整體比較活躍，呈現(xiàn)明顯的2～3 a振蕩周期變化，但不存在長(zhǎng)周期變化的特征。

圖3 1949—2019年不同路徑下SCSTC發(fā)生頻次的Morlet小波能量譜(a，c)及其平均功率譜曲線(b，d) 灰色實(shí)線以外的部分為頭部影響區(qū)，黑色實(shí)線以內(nèi)的部分表示通過(guò)了0.05的顯著性t檢驗(yàn)，藍(lán)色實(shí)線為功率譜的值，紅色虛線為0.05顯著性檢驗(yàn)曲線，紅色虛線超過(guò)藍(lán)色實(shí)線的部分代表通過(guò)了0.05顯著性t檢驗(yàn)。

圖4為1949—2019年各強(qiáng)度等級(jí)的SCSTC頻數(shù)的年際變化，雖然SCSTC的整體頻數(shù)變化呈下降趨勢(shì)，但不同等級(jí)的SCSTC的年際變化趨勢(shì)各有不同，TD、STS以及TY等級(jí)的SCSTC頻數(shù)都呈下降趨勢(shì)，其中TD的下降趨勢(shì)最明顯，從年均4個(gè)下降到了年均1個(gè)，TS頻數(shù)呈上升趨勢(shì)，從年均1個(gè)TS提高到了年均約2個(gè)，STS的頻數(shù)變化則比較平緩，而STY等級(jí)的SCSTC由于樣本量少，看不出其頻數(shù)變化趨勢(shì)。

不同路徑的SCSTC各等級(jí)的頻數(shù)變化趨勢(shì)也各有特點(diǎn)，從整體上來(lái)看兩種路徑每個(gè)等級(jí)的頻數(shù)變化的整體趨勢(shì)較一致(圖4)，兩種移動(dòng)路徑的TD、TY均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，其中西/西北走向的TD的下降趨勢(shì)最顯著，呈現(xiàn)每十年減少0.37個(gè)的趨勢(shì)，東北走向的TD同樣呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，每十年約減少0.06個(gè)，其下降趨勢(shì)弱于西/西北走向的TD。兩種移動(dòng)路徑的TS均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，其中西/西北走向的TS呈現(xiàn)每十年增加0.06個(gè)的趨勢(shì)，東北走向的TS呈現(xiàn)每十年增加0.05個(gè)的趨勢(shì)?？偟膩?lái)說(shuō)，西/西北走向的SCSTC在各等級(jí)的趨勢(shì)變化并不相同，其中TD的下降趨勢(shì)最顯著，其他等級(jí)呈現(xiàn)一定的變化趨勢(shì)，但并不顯著；而東北走向的SCSTC各個(gè)等級(jí)的增減差異并不大。

圖4 1949—2019年不同路徑不同等級(jí)的SCSTC頻數(shù)的逐年分布 黑色細(xì)實(shí)線為總SCSTC的頻數(shù)變化，紅、藍(lán)柱狀圖分別為西/西北路徑、東北路徑SCSTC的頻數(shù)變化；粗實(shí)線表征線性趨勢(shì)擬合結(jié)果，**表示通過(guò)了0.01的顯著性t檢驗(yàn)，*表示通過(guò)了0.10的顯著性t檢驗(yàn)。

3.1.2 逐月變化特征

圖5為總SCSTC和不同移動(dòng)路徑的SCSTC的頻數(shù)與西太平洋副熱帶高壓(副高)脊線位置的逐月變化，SCSTC的生成具有明顯的季節(jié)性特征，夏、秋兩季為SCSTC的高發(fā)期，春季和冬季其頻數(shù)明顯減少。同時(shí)不同移動(dòng)路徑的SCSTC頻數(shù)逐月變化有明顯差異：西/西北走向的SCSTC的整體頻數(shù)較多，主要的生成月份為5—12月，其中峰值出現(xiàn)在8月、9月，東北走向的SCSTC整體頻數(shù)較少，主要的生成月份為5—11月，其中峰值出現(xiàn)在5月、6月，并從6月開(kāi)始遞減。此外，副高脊線的移動(dòng)對(duì)SCSTC影響較大(圖5)，從5月到8月，副高脊線逐漸向北移動(dòng)，SCSTC頻數(shù)也隨之增加，而從8月到12月，副高脊線逐漸南撤，SCSTC的頻數(shù)隨之減少。但不同路徑的SCSTC頻數(shù)受副高緯度位置變化的影響不同，西/西北走向的SCSTC的頻數(shù)變化趨勢(shì)與西太平洋副熱帶高壓脊線位置的移動(dòng)趨勢(shì)相吻合，從5月開(kāi)始副高脊線就在持續(xù)北抬，該走向的SCSTC的生成數(shù)也隨之增加，在8月副高脊線北抬至最北28°N時(shí)，西/西北走向的SCSTC頻數(shù)達(dá)到峰值，隨后隨著副高脊線的南移，生成的SCSTC數(shù)也逐漸減少，而東北走向的SCSTC受副高脊線移動(dòng)的影響不大。

圖5 1949—2019年不同路徑的SCSTC頻數(shù)和副高脊線位置的逐月分布

值得注意的是，東北走向和西/西北走向的SCSTC頻數(shù)都在5月突增，其中東北走向的頻數(shù)增加最明顯，直接達(dá)到了峰值，此時(shí)東北走向的SCSTC頻數(shù)比西/西北走向的SCSTC多出近一半。分析可發(fā)現(xiàn)，5月SCSTC頻數(shù)的突增與西南季風(fēng)和副高有密切關(guān)系(圖略)，從5月開(kāi)始，西南季風(fēng)開(kāi)始加強(qiáng)并逐漸北移影響南海地區(qū)，此時(shí)副高脊線北伸至15°N，副高主體位于海上，西南氣流與副高南側(cè)的偏東氣流極易在南海及其周邊海域匯合并形成氣旋性渦旋，同時(shí)生成的SCSTC在東亞大槽槽前偏西南氣流與副高北側(cè)的西南氣流的共同引導(dǎo)下持續(xù)往東北方向移動(dòng)，從而使得5月為東北走向SCSTC的峰值月份，而后隨著副高的移動(dòng)，環(huán)流條件的改變，東北走向的SCSTC逐漸減少。

為細(xì)化分析SCSTC的逐月變化特征，現(xiàn)對(duì)不同路徑不同等級(jí)的SCSTC頻數(shù)的逐月變化進(jìn)行分析(圖6)，西/西北走向的SCSTC各強(qiáng)度等級(jí)的逐月分布的季節(jié)性特征更加明顯，峰值月份更加集中一點(diǎn)，主要是在8月、9月，各等級(jí)的SCSTC主要呈單峰型分布，同時(shí)在6月有一個(gè)小的副峰出現(xiàn)；東北走向的SCSTC各強(qiáng)度等級(jí)的逐月分布更加分散，呈現(xiàn)雙峰或多峰型的分布特點(diǎn)，每個(gè)等級(jí)的峰值月份都不同，其中強(qiáng)度較低的TD、TS峰值月份更集中在夏季的7月、8月，強(qiáng)度較強(qiáng)的STS、TY和STY峰值月份更集中在夏初的5月、6月。

圖6 1949—2019年不同路徑不同等級(jí)SCSTC頻數(shù)的逐月分布

3.2 SCSTC的強(qiáng)度特征

為研究SCSTC強(qiáng)度變化特征，現(xiàn)取強(qiáng)度達(dá)到最大的時(shí)刻為“0”時(shí)刻，可得到所有的SCSTC和不同路徑的SCSTC的最低中心氣壓的變化(包含SCSTC的整個(gè)生命史過(guò)程)。圖7a表明，在SCSTC的發(fā)生發(fā)展消亡過(guò)程中，最低中心氣壓隨時(shí)間呈“漏斗狀”的高-低-高變化，71年來(lái)的SCSTC最低中心氣壓的變化范圍為954～1 010 hPa，所有SCSTC平均后的變化范圍為991～1 004 hPa，且部分生命史較長(zhǎng)的SCSTC到達(dá)最低中心氣壓并維持一段時(shí)間后會(huì)反彈并出現(xiàn)SCSTC強(qiáng)度再次加強(qiáng)，即中心氣壓再度變低的現(xiàn)象。

圖7b、7c為不同路徑的SCSTC的強(qiáng)度變化，從平均結(jié)果來(lái)看，東北走向的SCSTC比西/西北走向的SCSTC強(qiáng)度大，且存在更明顯的二次加強(qiáng)的現(xiàn)象。東北走向的SCSTC平均最低中心氣壓變化范圍為988～1 003 hPa(個(gè)別強(qiáng)度較強(qiáng)的SCSTC最低中心氣壓能降到954 hPa)，在SCSTC強(qiáng)度達(dá)最大值并維持一段時(shí)間后，最低中心氣壓開(kāi)始回升，后又經(jīng)歷強(qiáng)度再次加強(qiáng)的過(guò)程，二次加強(qiáng)的SCSTC，強(qiáng)度遠(yuǎn)小于第一次加強(qiáng)過(guò)程(圖7c)。西/西北走向的SCSTC平均最低中心氣壓變化范圍為993～1 005 hPa(個(gè)別強(qiáng)度較強(qiáng)的SCSTC最低中心氣壓能降到960 hPa)，強(qiáng)度變化比較迅速，能在較短時(shí)間內(nèi)氣壓達(dá)到最低值并且回升，部分西/西北走向的SCSTC同樣存在著達(dá)到強(qiáng)度最大值后維持一段時(shí)間的現(xiàn)象，但其比例相對(duì)東北走向的SCSTC更低，雖然之后也存在強(qiáng)度二次加強(qiáng)的現(xiàn)象，但兩次強(qiáng)度加強(qiáng)的時(shí)間間隔會(huì)相對(duì)短一些，且二次加強(qiáng)的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于東北走向的SCSTC(圖7b)。

圖7 1949—2019年SCSTC在不同路徑下的強(qiáng)度變化 取SCSTC達(dá)到最大強(qiáng)度的時(shí)間為“0”時(shí)刻，時(shí)間間隔為距離SCSTC最大強(qiáng)度時(shí)刻的時(shí)間，正值為達(dá)到最大強(qiáng)度后的時(shí)間，負(fù)值為在最大強(qiáng)度之前的時(shí)間，細(xì)實(shí)線表示逐個(gè)SCSTC變化，粗實(shí)線表示所有SCSTC的平均值。

為更細(xì)致地分析SCSTC的強(qiáng)度變化，現(xiàn)對(duì)比不同等級(jí)的SCSTC強(qiáng)度變化特征(圖8)，不同等級(jí)的SCSTC的生命史長(zhǎng)度見(jiàn)表2。從多個(gè)不同等級(jí)的SCSTC的最低中心氣壓平均結(jié)果來(lái)看(圖8a、8b)，STY平均中心氣壓可在短時(shí)間內(nèi)從998 hPa降到960 hPa，變化幅度達(dá)38 hPa，平均氣壓變化率在強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)可達(dá)-6 hPa/(6 h)，生命史較長(zhǎng)，平均約為9.40 d。TY平均氣壓變化范圍為971～1 003 hPa，平均生命史約為7.08 d。STS平均氣壓變化范圍為986～1 003 hPa，平均生命史約為5.49 d。TS平均氣壓變化范圍為993～1 003 hPa，平均生命史較短，約為4.25 d。TD是五個(gè)等級(jí)中頻數(shù)最多的一類，約占SCSTC的38.9%，此類SCSTC生命史較短，平均約為3.29 d，也存在強(qiáng)度二次加強(qiáng)的情況，且部分TD級(jí)別的SCSTC二次降壓過(guò)程中氣壓的變化幅度大于第一次降壓。

對(duì)比不同路徑不同強(qiáng)度等級(jí)的SCSTC的生命史和強(qiáng)度變化(圖8c～8f，表2)，可發(fā)現(xiàn)東北走向和西/西北走向各等級(jí)的SCSTC的生命史長(zhǎng)度和二次加強(qiáng)的強(qiáng)度的差異都很大。從生命史長(zhǎng)度的角度來(lái)看(表2)，除TD等級(jí)外，其余各等級(jí)的東北走向的SCSTC的平均生命史均比西/西北走向的SCSTC長(zhǎng)，其中TY的生命史長(zhǎng)度差距最大，差值約為2.67 d。從強(qiáng)度的角度來(lái)看，東北走向的各等級(jí)的SCSTC的平均強(qiáng)度均比對(duì)應(yīng)等級(jí)的西/西北走向的SCSTC要強(qiáng)，同時(shí)可發(fā)現(xiàn)兩種路徑差異最明顯的強(qiáng)度等級(jí)就是TY和STY，東北走向的TY的生命史較長(zhǎng)，且存在強(qiáng)度二次加強(qiáng)的現(xiàn)象，兩次降壓過(guò)程間隔的時(shí)間較長(zhǎng)，最低中心氣壓變化緩慢，與西/西北走向的SCSTC相比，第二次降壓幅度更大，平均降壓幅度約為4 hPa，西北走向的TY雖然也存在二次降壓過(guò)程，但二次降壓現(xiàn)象并不明顯。同時(shí)也能看出，雖然STY頻數(shù)較少，但不同路徑的STY的區(qū)別也很明顯，且主要也是在降壓過(guò)程，東北走向的STY在第一次降壓過(guò)程迅速連貫，在氣壓降到最低值后逐漸回升，之后也存在多次降壓的過(guò)程，且降壓幅度較大，氣壓變化率大。與東北向STY不同的是，西/西北走向的STY的第一次降壓過(guò)程并不迅速，降壓速度較緩慢，且存在在某一氣壓值維持一段時(shí)間再繼續(xù)加強(qiáng)的現(xiàn)象，在強(qiáng)度達(dá)最大，氣壓降到最低值之后，西/西北走向STY的氣壓迅速回升，二次降壓現(xiàn)象并不明顯。

表2 不同強(qiáng)度等級(jí)的SCSTC的平均生命史(d)

圖8 1949—2019年不同等級(jí)不同路徑的SCSTC的強(qiáng)度變化和強(qiáng)度變化率均值 取SCSTC達(dá)到最大強(qiáng)度時(shí)刻的時(shí)間為“0”時(shí)刻，時(shí)間間隔為距離TC最大強(qiáng)度時(shí)刻的時(shí)間，正值為達(dá)到最大強(qiáng)度后的時(shí)間，負(fù)值為在最大強(qiáng)度之前的時(shí)間。

3.3 SCSTC源地特征

從SCSTC源地經(jīng)緯度分布圖來(lái)看(圖9)，SCSTC源地的緯度位置有一定的季節(jié)性特征，隨月份的變化會(huì)經(jīng)歷一個(gè)先北抬后南撤的過(guò)程，與副高脊線的移動(dòng)規(guī)律一致，同時(shí)由于TC的形成需要一定的地轉(zhuǎn)偏向力的作用使之產(chǎn)生強(qiáng)大的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的水平渦旋，所以赤道地區(qū)大部分的SCSTC都在5°N以北地區(qū)生成。從4月開(kāi)始，隨著SCSTC頻數(shù)的增多，源地的緯度范圍明顯擴(kuò)大并整體向高緯地區(qū)移動(dòng)，最北可至25°N附近(即此時(shí)處于南海以北的周邊海域)，7—9月SCSTC源地集中在10～25°N，8月在副高脊線達(dá)最北時(shí)，SCSTC源地緯度范圍達(dá)最大，約占15個(gè)緯距，其中SCSTC的高發(fā)區(qū)主要集中在15～20°N，從10月開(kāi)始SCSTC源地的集中區(qū)逐漸南撤，SCSTC的頻數(shù)也逐月減少，且源地緯度范圍逐漸變窄。從不同移動(dòng)路徑的角度來(lái)看，東北走向的SCSTC的緯度范圍集中在6～25°N，其中10～21°N是高發(fā)區(qū)，西/西北走向的SCSTC的緯度范圍集中在6～25°N，其中10～19°N是高發(fā)區(qū)，整體而言東北向的SCSTC源地的主要集中區(qū)域的緯度位置比西/西北向的SCSTC更偏北2～3個(gè)緯距，隨季節(jié)變化緯度的變化范圍也更大，同時(shí)結(jié)合圖5副高脊線的逐月變化可發(fā)現(xiàn)，東北走向的SCSTC的源地位置受副高脊線的位置的影響不大，在副高脊線的南北兩側(cè)均有生成，而西/西北走向的SCSTC主要在脊線南側(cè)生成。

圖9 不同路徑的SCSTC源地位置的逐月分布 線框?yàn)樯舷滤姆治?，延長(zhǎng)線上的上下邊界分別最大值和最小值，圖中僅為一條“—”的部分代表只有一個(gè)SCSTC生成或者多個(gè)SCSTC的源地的經(jīng)(緯)度的值一樣。

SCSTC源地的經(jīng)度范圍隨季節(jié)的變化也存在小幅度的先東移后西退的變化，4—8月，隨著月份的增加，SCSTC源地的經(jīng)度范圍總體是變大的，SCSTC源地的經(jīng)度位置略微東移，到8月SCSTC頻數(shù)達(dá)峰值的時(shí)候，經(jīng)度范圍達(dá)最大，在108～122°E，跨越14個(gè)經(jīng)距，主要生成區(qū)集中在114～119°E，從9月開(kāi)始，經(jīng)度范圍總體縮小，源地位置逐漸西移，其中1月SCSTC的經(jīng)緯度位置都偏東、偏北，但考慮到1月的臺(tái)風(fēng)數(shù)太少，其特征缺乏典型性。從不同移動(dòng)路徑的角度來(lái)看，東北向SCSTC的經(jīng)度范圍集中在108～122°E，其中112～118°E是高發(fā)區(qū)，在夏初和秋季經(jīng)度跨度較大，占7～9經(jīng)距，盛夏時(shí)節(jié)的源地經(jīng)度范圍較小，僅占3～4個(gè)經(jīng)距；西/西北向SCSTC經(jīng)度范圍集中在108～122°E，其中112～119°E是高發(fā)區(qū)，源地的經(jīng)度范圍隨季節(jié)的變化規(guī)律與東北向SCSTC相反，春秋季經(jīng)度范圍更窄，占3～4個(gè)經(jīng)距，盛夏時(shí)節(jié)經(jīng)度范圍有所擴(kuò)大，占4～5個(gè)經(jīng)距。

4 結(jié)論與討論

本文利用中國(guó)氣象局熱帶氣旋資料中心提供的熱帶氣旋中心最佳路徑數(shù)據(jù)集，選取南海及其周邊海域(105～120°E，5～25°N)作為研究對(duì)象，利用1949—2019年共71年南海熱帶氣旋(SCSTC)的各要素?cái)?shù)據(jù)資料對(duì)不同路徑的SCSTC從頻數(shù)、源地、強(qiáng)度等角度進(jìn)行分析，得出以下主要結(jié)論。

(1)1949—2019年共71年的SCSTC頻數(shù)整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，西北走向的SCSTC比東北走向的SCSTC的下降趨勢(shì)更顯著；TD的頻數(shù)下降得最明顯，TS頻數(shù)呈現(xiàn)弱上升趨勢(shì)。不同路徑走向的SCSTC的頻數(shù)特征有明顯差異，東北走向的SCSTC整體頻數(shù)較少，峰值月份集中在5月、6月，頻數(shù)的逐月變化與副高脊線位置的移動(dòng)趨勢(shì)的關(guān)系并不明顯；西/西北走向的SCSTC的頻數(shù)較多，約占總數(shù)的76%，峰值月份集中在8月、9月，其頻數(shù)變化趨勢(shì)與西太平洋副熱帶高壓脊線位置的移動(dòng)趨勢(shì)吻合，從5月開(kāi)始副高脊線逐漸北抬，西/西北走向的SCSTC的生成數(shù)也隨之增加，并在8月副高脊線北抬至最北28°N時(shí)，西/西北走向的SCSTC頻數(shù)達(dá)到峰值，隨后隨著副高脊線的南移，生成的SCSTC數(shù)也逐漸減少，而東北走向的SCSTC受副高脊線移動(dòng)的影響不大。

(2)從強(qiáng)度方面來(lái)看，東北走向的各等級(jí)的SCSTC比西/西北走向的SCSTC平均生命史更長(zhǎng)，強(qiáng)度更強(qiáng)，且存在明顯的強(qiáng)度二次加強(qiáng)的現(xiàn)象，兩者的差異最明顯的強(qiáng)度等級(jí)就是TY和STY等級(jí)，東北走向的TY的生命史較長(zhǎng)，且存在強(qiáng)度二次加強(qiáng)的現(xiàn)象，兩次降壓過(guò)程間隔的時(shí)間較長(zhǎng)，西北走向的TY二次降壓現(xiàn)象并不明顯。東北走向的STY在強(qiáng)度達(dá)最大、中心氣壓降到最低之后，也存在多次降壓的過(guò)程，且降壓幅度較大，氣壓變化率大。西/西北走向的STY的第一次降壓過(guò)程并不迅速，降壓速度較緩慢，且存在在某一氣壓值維持一段時(shí)間再繼續(xù)加強(qiáng)的現(xiàn)象，在強(qiáng)度達(dá)最大，氣壓降到最低值之后，西/西北走向STY的氣壓迅速回升，且二次降壓現(xiàn)象并不明顯。

(3)不同路徑走向的SCSTC的源地位置也有一定程度的季節(jié)性差異，兩者源地的緯度位置隨著季節(jié)的變化都有一個(gè)先北抬后南撤的過(guò)程，與副高脊線的移動(dòng)規(guī)律相符合，但東北走向SCSTC緯度位置的高發(fā)區(qū)(10～21°N)比西/西北走向SCSTC的高發(fā)區(qū)(10～19°N)更偏北2～3個(gè)緯距，同時(shí)，西/西北走向SCSTC經(jīng)度范圍隨季節(jié)的變化規(guī)律與東北走向的SCSTC相反，春秋季經(jīng)度范圍較窄，占3～4個(gè)經(jīng)距，盛夏時(shí)節(jié)經(jīng)度范圍有所擴(kuò)大，占4～5個(gè)經(jīng)距。

值得注意的是，本文著重對(duì)1949—2019年共71年的SCSTC的頻數(shù)、強(qiáng)度、源地、路徑等統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行了分析，總結(jié)出了SCSTC的移動(dòng)、分布等統(tǒng)計(jì)規(guī)律，但對(duì)其統(tǒng)計(jì)規(guī)律背后的機(jī)理、環(huán)流背景的分析缺乏深入的研究，同時(shí)SCSTC與西北太平洋TC的對(duì)比工作也值得進(jìn)一步展開(kāi)，綜合對(duì)比由南海產(chǎn)生的TC與西北太平洋產(chǎn)生的TC兩者在環(huán)流背景、統(tǒng)計(jì)特征方面的異同點(diǎn)，從而有利于更好地了解SCSTC的特殊性。