2期 李崇银等:MJO研究新进展 LI Chongyin et al. Progress on the MJO Research in Recent Years 233 着MO强对流中心的移动而变。 利于热带扰动的加强及台风生成 分别对第2、3和第5、6位相的大气环流要素 图3是热源与垂直环流的配置的合成分析结 进行合成分析,其结果清楚表明,西太平洋季风槽果。在MJO的第2、3位相,异常正热源中心位于 (ITCZ)的变化对台风生成有很大的影响,而对应75°E附近,负中心位于西太平洋地区;与之对应在 MO第2、3位相和第5、6位相时的海平面气压距赤道东印度洋有上升,在暖池以东有下沉的垂直环 平合成以及台风生成地点分布(图1)表明,西北流相配合。上述这种分布形势,不利于西太平洋地 太平洋地区的海平面气压异常分别为偏高和偏低,区气旋的发生和加强发展。而在第5、6位相,西 季风槽偏弱(偏强),不利于(有利于)西北太平太平洋赤道以北地区,也就是台风的易发区,有强 洋台风的生成和发展。风场和相对涡度异常场的合烈的上升运动,与之配合在中层有强烈的加热,表 成也清楚表明(图略),当MJO处于第2、3位相征潜热释放强劲,为台风的发生和加强提供了良好 时,850hPa的反气旋环流占据了西太平洋的主要的环境条件。从纬向平均的垂直速度和加热分布 区域,那里辐合减弱,辐散增强,在相对涡度场上看,MO的第2、3位相对应加强的 Hadley环流, 表现为负的相对涡度异常:在200hPa高空,主要而第5、6则呈反 Hadley环流的形势,这同样说明 以异常西风为主,呈气旋型辐合环流形势;但在两种情况对台风发生发展的影响大不相同。 MO的第5、6位相时,850hPa在西北太平洋均呈2.2西太平洋MJO强度对台风生成影响的进 现为气旋性环流异常流场,从低层到中层都有很强 分析 的辐合区;在200hPa高空西太平洋以偏东风和辐 为进一步分析MJO对台风生成的影响,我们 散环流为主。很显然,在MJO处于第2、3位相时,对多台风年和少台风年850hPa的30~60天低频 所对应的低层辐散,高层辐合的异常形势不利于台动能距平进行合成分析,在赤道西太平洋地区其数 风的发生发展;而在MO处于第5、6位相时,对值可反映那里MJO的强度。其结果表明,在多台 应着的低层气旋型环流异常和较强辐合,高层为辐风年存在两个低频动能的大值区(图略),最显著 散的反气旋型环流异常很有利于对流的发生发展的是低频动能正异常位于菲律宾以东15°N以南的 和维持 西北太平洋地区,此区域正好为热带辐合带(ITCZ) 对流层垂直风切变的大小,决定热带扰动系统所在的位置,说明在多台风年里该区域的强MO 中所释放的凝结潜热能否集中加热气柱,形成暖心活动使得ICZ加强,从而有利于台风的生成。而 结构,从而是台风形成的重要因子。对应MJO的在少台风年的情况与多台风年相反(图略),最大 第2、3(5、6)位相,在台风经常生成的西太平洋的低频动能中心位于印度半岛和我南海南部,表明 区域所作合成分析结果表明(图略),分别在对流那里MJO异常活跃,而菲律宾以东的西北太平洋 层存在较大(小)数值的垂直风切变,因此在MJO上与ITCZ所在位置对应的区域为低频动能的负距 的第2、3(5、6)位相也就不利于(利于)台风的平区,MJO偏弱。在多台风年与少台风年低频动能 生成和发展。 的差值图上(图略),低频动能分布的差异被进一 进一步从对流及能量角度来对比研究不同位步突出出来,位于西北太平洋130°E~170°E的正 相时的不同分布情况。图2是整层热源Ω1异常的差值中心非常显著,表明那里MJO差异最大。可 1000~200hPa垂直积分在MJO不同位相时的分以认为,MJO的强度对西北太平洋台风生成区的 布。很显然,在第2、3位相时异常热源主要位于ITCZ有重要作用,进而对台凤生成数有明显影响 印度半岛南部,以及海洋性大陆一带,西太平洋地 对多台风年与少台风年6~10月平均的850hPa 区整层大气凝结潜热释放较少。而在第5、6位相低频流场分别进行合成分析也表明,在多台风年热 时大气加热中心东传北跳至西太平洋地区,西太平带西太度洋有一个较强的低频气旋性环流一直延 洋大部分地区为潜热大值区位,两个大值中心分别伸到160°E附近,刚好与多台风年里ITCZ的范围 位于南海及菲律宾以东地区。也就是说在MO东相一致,因此在多台风年菲律宾以东西北太平洋上 传的两个时期,热力状况变化剧烈;当MO东传较强MJO活动加强了该地区对流层低层的气旋性 至西太平洋地区时(第5、6位相),整层大气的凝涡度,使ITCZ加强并向东延伸,从而有利于台风 结潜热释放相当强劲,能够释放出大量的能量,有的生成。但在少台风年那里MJO活动较弱,ITCZ2 期 No. 2 李崇银等：MJO 研究新进展 LI Chongyin et al. Progress on the MJO Research in Recent Years 233 着 MJO 强对流中心的移动而变。 分别对第 2、3 和第 5、6 位相的大气环流要素 进行合成分析，其结果清楚表明，西太平洋季风槽 （ITCZ）的变化对台风生成有很大的影响，而对应 MJO 第 2、3 位相和第 5、6 位相时的海平面气压距 平合成以及台风生成地点分布（图 1）表明，西北 太平洋地区的海平面气压异常分别为偏高和偏低， 季风槽偏弱（偏强），不利于（有利于）西北太平 洋台风的生成和发展。风场和相对涡度异常场的合 成也清楚表明（图略），当 MJO 处于第 2、3 位相 时，850 hPa 的反气旋环流占据了西太平洋的主要 区域，那里辐合减弱, 辐散增强，在相对涡度场上 表现为负的相对涡度异常；在 200 hPa 高空，主要 以异常西风为主，呈气旋型辐合环流形势；但在 MJO 的第 5、6 位相时，850 hPa 在西北太平洋均呈 现为气旋性环流异常流场，从低层到中层都有很强 的辐合区；在 200 hPa 高空西太平洋以偏东风和辐 散环流为主。很显然，在 MJO 处于第 2、3 位相时， 所对应的低层辐散, 高层辐合的异常形势不利于台 风的发生发展；而在 MJO 处于第 5、6 位相时，对 应着的低层气旋型环流异常和较强辐合, 高层为辐 散的反气旋型环流异常很有利于对流的发生发展 和维持。 对流层垂直风切变的大小，决定热带扰动系统 中所释放的凝结潜热能否集中加热气柱，形成暖心 结构，从而是台风形成的重要因子。对应 MJO 的 第 2、3（5、6）位相，在台风经常生成的西太平洋 区域所作合成分析结果表明（图略），分别在对流 层存在较大（小）数值的垂直风切变，因此在 MJO 的第 2、3（5、6）位相也就不利于（利于）台风的 生成和发展。 进一步从对流及能量角度来对比研究不同位 相时的不同分布情况。图 2 是整层热源 Q1 异常的 1000～200 hPa 垂直积分在 MJO 不同位相时的分 布。很显然，在第 2、3 位相时异常热源主要位于 印度半岛南部，以及海洋性大陆一带，西太平洋地 区整层大气凝结潜热释放较少。而在第 5、6 位相 时大气加热中心东传北跳至西太平洋地区，西太平 洋大部分地区为潜热大值区位，两个大值中心分别 位于南海及菲律宾以东地区。也就是说在 MJO 东 传的两个时期，热力状况变化剧烈；当 MJO 东传 至西太平洋地区时（第 5、6 位相），整层大气的凝 结潜热释放相当强劲，能够释放出大量的能量，有 利于热带扰动的加强及台风生成。 图 3 是热源与垂直环流的配置的合成分析结 果。在 MJO 的第 2、3 位相，异常正热源中心位于 75°E 附近，负中心位于西太平洋地区；与之对应在 赤道东印度洋有上升, 在暖池以东有下沉的垂直环 流相配合。上述这种分布形势，不利于西太平洋地 区气旋的发生和加强发展。而在第 5、6 位相，西 太平洋赤道以北地区，也就是台风的易发区，有强 烈的上升运动，与之配合在中层有强烈的加热，表 征潜热释放强劲，为台风的发生和加强提供了良好 的环境条件。从纬向平均的垂直速度和加热分布 看，MJO 的第 2、3 位相对应加强的 Hadley 环流， 而第 5、6 则呈反 Hadley 环流的形势，这同样说明 两种情况对台风发生发展的影响大不相同。 2.2 西太平洋 MJO 强度对台风生成影响的进一步 分析 为进一步分析 MJO 对台风生成的影响，我们 对多台风年和少台风年 850 hPa 的 30～60 天低频 动能距平进行合成分析，在赤道西太平洋地区其数 值可反映那里 MJO 的强度。其结果表明，在多台 风年存在两个低频动能的大值区（图略），最显著 的是低频动能正异常位于菲律宾以东 15°N 以南的 西北太平洋地区，此区域正好为热带辐合带（ITCZ） 所在的位置，说明在多台风年里该区域的强 MJO 活动使得 ITCZ 加强，从而有利于台风的生成。而 在少台风年的情况与多台风年相反（图略），最大 的低频动能中心位于印度半岛和我南海南部，表明 那里 MJO 异常活跃，而菲律宾以东的西北太平洋 上与 ITCZ 所在位置对应的区域为低频动能的负距 平区，MJO 偏弱。在多台风年与少台风年低频动能 的差值图上（图略），低频动能分布的差异被进一 步突出出来，位于西北太平洋 130°E～170°E 的正 差值中心非常显著，表明那里 MJO 差异最大。可 以认为，MJO 的强度对西北太平洋台风生成区的 ITCZ 有重要作用，进而对台风生成数有明显影响。 对多台风年与少台风年 6～10 月平均的 850 hPa 低频流场分别进行合成分析也表明，在多台风年热 带西太度洋有一个较强的低频气旋性环流一直延 伸到 160°E 附近，刚好与多台风年里 ITCZ 的范围 相一致，因此在多台风年菲律宾以东西北太平洋上 较强 MJO 活动加强了该地区对流层低层的气旋性 涡度，使 ITCZ 加强并向东延伸，从而有利于台风 的生成。但在少台风年那里 MJO 活动较弱，ITCZ