2023年秋季海洋天氣評述

張增海 劉濤 張浩 曹越男 郭乙瑩 張成寶

摘 要 2023年秋季（9—11月）北半球極渦為單極型分布，中高緯度地區呈5波型，歐亞大陸西風環流較為平直，西風帶槽脊較弱。我國近海共出現16次8級以上大風過程，其中熱帶氣旋大風過程3次，熱帶氣旋與冷空氣共同影響的大風過程3次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風過程3次，冷空氣大風過程7次。西北太平洋和南海共生成4個熱帶氣旋，熱帶氣旋活動較常年偏少，全球其他海域生成熱帶氣旋22個。近海出現2.0 m以上大浪過程17次，大浪日數占秋季總日數約71%。近海海面溫度較常年平均偏高。

關鍵詞 大氣環流；大風；熱帶氣旋；浪高；海面溫度；“小犬”

中圖分類號：P732.2文獻標志碼：A文章編號：2096-3599（2024）01-0129-10

DOI：10.19513/j.cnki.hyqxxb.20240108001

收稿日期：2024-01-08；修回日期：2024-01-29

基金項目：國家重點研發計劃項目（2022YFC3004200）

第一作者簡介：張增海，男，碩士，高級工程師，主要從事遠洋氣象導航和海洋氣象預報工作，zhangzh@cma.cn。

通信作者簡介：劉濤，男，高級工程師，長期從事遠洋氣象導航和海洋氣象預報工作，liut@cma.cn。

Autumn 2023 marine weather review

ZHANG Zenghai， LIU Tao， ZHANG Hao， CAO Yuenan， GUO Yiying， ZHANG Chengbao

（National Meteorological Center， Beijing 100081， China）

Abstract The main characteristics of the atmospheric circulation in the autumn （from September to November） of 2023 are as follows. The polar vortex is characterized by a single-pole type in the Northern Hemisphere and the circulations present a 5-wave mode in middle and high latitudes. In Eurasia， the circulation pattern of the westerly wind belt is flat without significant ridge and trough. In the offshore areas of China， there are 16 gale events above Beaufort scale 8， including three by tropical cyclones， three jointly by tropical cyclones and cold air， three by cold air and extratropical cyclones， and 7 by cold air. There are 4 tropical cyclones generated over western North Pacific and the South China Sea， while 22 tropical cyclones are named in other oceans. Tropical cyclone activities are less than the climate normal. There are 17 sea wave events with wave height greater than 2.0 m， with large wave days accounting for about 71% of the total number of days in this autumn. The sea surface temperature of offshore areas of China is higher than the climate normal.

Keywords atmospheric circulation; gale; tropical cyclone; wave height; sea surface temperature; Koinu

引言

根據2023年秋季（9—11月，下同）北半球的大氣環流特征及逐月演變情況，分析我國近海天氣變化，總結我國近海發生的主要災害性天氣及其影響。秋季，我國近海海域的主要災害性天氣為海上大風和大浪，受熱帶氣旋（含熱帶低壓）、冷空氣和溫帶氣旋的影響而發生。除此之外，結合天氣系統的變化還分析了我國近海海面溫度的演變特征，并統計了西北太平洋和南海以及全球其他海域熱帶氣旋的基本情況。

所使用的數據資料主要包括：常規氣象站觀測資料（含海上浮標和海島觀測等）、美國國家環境預測中心（National Centers for Environmental Prediction）與美國能源部（Department of Energy，DOE）再分析資料（NCEP-DOE）^［1］、歐洲中期天氣預報中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大氣再分析數據（ECMWF Reanalysis v5，ERA5）^［2］、美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）最優插值海面溫度資料（Optimum Interpolation Sea Surface Temperature，OISST）^［3］、中央氣象臺實時熱帶氣旋定位定強數據等。文中提到的海上大風和大浪等幾種重大過程的統計標準及使用的主要數據同文獻［4-10］，熱帶氣旋等級按標準GB/T 19201—2006^［11］和GB/T 32935—2016^［12］執行，標注時間均為北京時。

1 環流特征與演變

1.1 環流特征

2023年秋季500 hPa平均位勢高度場及其距平場（圖1）顯示，北半球極渦呈單極型，偏東半球。極渦附近位勢高度為524 dagpm，高度場上以負距平為主，較常年氣候值偏低3 dagpm左右。北半球中高緯度地區基本呈5波型分布（圖1a）。歐亞大陸環流較為平直，為“兩槽一脊”的環流型，西風帶槽脊較弱。西側的槽區位于烏拉爾山以西，并向南延伸到地中海，東亞大槽從東西伯利亞向西南方向伸展到渤海，該槽對我國近海天氣有重要影響，弱脊區位于蒙古高原。從距平圖（圖1b）上看，西側槽區在中高緯度呈負距平（-3 dagpm），而高壓脊區伴有較強的正距平（6 dagpm），東亞大槽北部與常年相比為負距平（-3 dagpm）。

1.2 環流演變對我國天氣的影響

9月，歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環流呈“兩槽一脊”型（圖2a），槽區位于西西伯利亞平原至黑海，呈東北—西南向，南支槽區位于地中海上空，東亞大槽位于大興安嶺以東至朝鮮海峽，亞洲大陸中緯度地區受弱高壓脊控制。從距平上看，西部大槽較常年略偏強，東亞大槽比常年偏弱，高壓脊區與常年相差不大。我國北方大部分地區受弱西北氣流控制，北部海區位于槽后的弱西北氣流區。由海平面氣壓場和距平場（圖2b）可以看到，冷高壓中心位于歐洲中部，中心氣壓值為1 022 hPa左右，高壓中心為正距平，冷高壓強度較歷史同期略偏強。我國北部海域為弱高壓區控制，南部海域為弱低壓區控制，均處于負距平（-2～0 hPa）區，熱帶氣旋活動比常年偏少，冷空氣強度比常年偏弱。

10月，歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環流繼續維持“兩槽一脊”型（圖3a），中歐大槽轉豎，東亞大槽略有加強，貝加爾湖以西的脊加強。從距平場上看，50°N以南的整個歐亞大陸以及西北太平洋海域中低緯地區為正距平區，槽區與脊區均較歷史同期偏強，歐亞大陸東部及我國近海海區上空的經向環流略有加強，有利于冷空氣南下。由對應的海平面平均氣壓場（圖3b）可以看到，10月冷高壓主體位于貝加爾湖以西，較9月有所加強，冷高壓控制我國大陸及北部和東部海域，強度較歷史同期偏低。南部海域處于正距平區，我國近海冷空氣活動頻繁但強度偏弱，熱帶氣旋活動偏少。

11月，歐亞大陸及西北太平洋海域的中高緯環流仍為“兩槽一脊”型（圖4a），兩槽分別位于烏拉爾山以東和鄂霍次克海至我國渤海，脊區位于中西伯利亞地區。烏拉爾山以東的槽在中高緯度地區比常年偏強，東亞大槽呈東北—西南向，較常年偏強。中西伯利亞地區的脊區為正距平區，較歷史同期偏強。由海平面氣壓場和距平場（圖4b）可以看到，貝加爾湖以西的冷高壓強度較10月增強10 hPa，且強于歷史同期，我國近海海域處于高壓區控制下。冷空氣影響偏南，熱帶氣旋活動較少。

2 我國近海天氣分析

2.1 大風過程

2.1.1 概況

2023年秋季，我國近海出現16次大風過程（2個或2個以上我國近海海區出現8級以上大風），其中熱帶氣旋大風過程3次（2次過程受熱帶氣旋“蘇拉”和“?？庇绊?，另一過程受熱帶低壓影響），熱帶氣旋與冷空氣共同影響的大風過程3次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風過程3次，冷空氣大風過程7次（表1）。

由月際變化來看，9月，共有4次近海大風過程，其中3次是熱帶氣旋單獨影響，1次是溫帶氣旋與冷空氣共同影響。大風過程中以熱帶氣旋影響造成的大風最為嚴重，9月沒有單獨的冷空氣大風過程，冷空氣強度較常年偏弱。10月，有5次大風過程，每次都有冷空氣的參與，冷空氣活動開始頻繁，其中3次是與熱帶氣旋共同影響我國南部海域，其余1次為冷空氣和溫帶氣旋共同影響，1次為冷空氣單獨影響。11月，冷空氣活動更加頻繁，7次大風過程中有6次是冷空氣單獨影響，1次是冷空氣與溫帶氣旋共同影響，11月無熱帶氣旋影響我國近海。

2.1.2 10月1—9日大風過程分析

10月1—9日，我國近海出現一次明顯的大風過程，這次大風過程由2314號熱帶氣旋“小犬”和北側的弱冷空氣共同影響，黃海、東海、臺灣海峽、臺灣以東洋面、南海北部海域、巴士海峽出現8～11級大風，熱帶氣旋“小犬”經過的海域風力為10～13級，陣風14～15級。

熱帶氣旋“小犬”向我國近?？拷倪^程中，經歷了3次加強，其中2次達到超強臺風級，熱帶氣旋中心附近氣壓和風速隨時間的變化如圖5所示。9月30日05：00，“小犬”在菲律賓馬尼拉偏東方向大約1 200 km的洋面上（15.6°N，132.1°E）生成，生成時中心附近最大風力為8級（18 m·s^-1），中心最低氣壓為1 000 hPa，逐漸向西北方向移動。10月1日11：00，“小犬”加強為強熱帶風暴級，20：00加強為臺風級，12 h之后的2日08：00加強為強臺風級，隨后強度進一步加強，2日23：00變為超強臺風級別（52 m·s^-1）。隨后“小犬”向西北方向移動，3日20：00移動到臺灣東南洋面，強度減弱為強臺風級，移動方向調整為向西，西移過程中維持強臺風級25 h，于4日22：00再一次加強為超強臺風級。5日08：20前后登陸臺灣省屏東縣鵝鑾鼻沿海，登陸時風力為15級（48 m·s^-1，強臺風級），氣壓為945 hPa，11：00，強度減弱為臺風級；之后保持臺風級沿廣東沿岸海域向偏西方向移動，6日17：00再次增強為強臺風級，直到8日10：00才再次減弱為臺風級，9日06：00減弱為強熱帶風暴級，14：00在南海西北部海面減弱為熱帶風暴級，17：00減弱為熱帶低壓，停止編號。

熱帶氣旋“小犬”發展移動的時段內，我國北方海域經歷多次弱冷空氣過程，與熱帶氣旋共同影響，造成東部海域的大風天氣。從9月30日開始，500 hPa位勢高度場上我國東北地區的高空槽在東移過程中，不斷發展加深，引導槽后的冷空氣南下。10月1日08：00（圖6a、d），東亞大槽移至我國東北地區到黃海一帶，地面的弱冷高壓中心位于華北地區，同時“小犬”由菲律賓東北洋面向西北方向移動，地面氣壓場上呈現“西北高、東南低”的形勢，東海海域氣壓梯度較大，海上的東北風強勁。隨著熱帶氣旋繼續向西北方向移動，強度進一步加強，中高緯度的高層環流有淺槽東移。10月4日08：00（圖6b、e），500 hPa高空形勢以西北氣流為主，貝加爾湖以東高空槽引導地面冷高壓系統向東南方向移動，冷空氣前鋒已抵達江南地區，此時“小犬”已經向北移動到東南洋面，海上氣壓梯度進一步加劇，在熱帶氣旋和冷空氣的共同影響下，東海南部、臺灣海峽、巴士海峽等海域均出現8～10級東北大風。4日開始，超強臺風“小犬”開始轉向為偏西方向移動，北部高空槽東移入海之后，地面冷空氣仍然控制著華北地區。6日開始，蒙古西部小槽在東移過程中不斷發展，7日與北側槽同位相疊加形成切斷低渦，引導槽后冷空氣再次補充南下，此次冷空氣影響范圍偏北，7—8日東海海域出現的東北大風主要受冷空氣影響，而此時“小犬”已經進入廣東以南海域，南海北部出現的大風主要由熱帶氣旋引起（圖6c、f）。

2.2 熱帶氣旋

2.2.1 西北太平洋和南海熱帶氣旋

2023年秋季，西北太平洋和南海共生成4個熱帶氣旋（表2），比多年（1949—2022年，下同）秋季平均熱帶氣旋生成個數（約11.4個）少7.4個。9月，有2個熱帶氣旋生成，較多年平均生成個數（5.1個）少3.1個；10月，有2個熱帶氣旋生成，較多年平均生成個數（3.8個）少1.8個；11月，沒有熱帶氣旋生成，較多年平均生成個數（2.5個）少2.5個。

由熱帶氣旋路徑（圖7）來看，2023年秋季生成的4個熱帶氣旋中，2316號熱帶氣旋“三巴”登陸3次：10月19日09：00前后在海南東方沿海首次登陸，登陸時中心附近最大風力為8級（20 m·s^-1），中心最低氣壓為998 hPa；10月20日09：45前后在廣東遂溪沿海再次登陸，登陸時中心附近最大風力為8級（20 m·s^-1），中心最低氣壓為995 hPa；20日19：40前后在海南臨高沿海第3次登陸，登陸時中心附近最大風力為6級（13 m·s^-1），中心最低氣壓為1 010 hPa?！叭汀闭麄€生命史期間給我國廣西南部、廣東西南部和海南島造成強降水，給南海北部和中西部、北部灣、瓊州海峽、海南島西部和南部沿海地區造成強風影響。

2314號熱帶氣旋“小犬”雖然沒有直接登陸我國，但是給我國近海帶來了大風。2023年秋季生成的其他2個熱帶氣旋為“鴛鴦”和“布拉萬”。熱帶氣旋“鴛鴦”路徑偏東，最大強度僅為熱帶風暴級，影響北馬里亞納群島以西洋面和小笠原群島以西洋面，對我國近海無影響。熱帶氣旋“布拉萬”的路徑位于140°E以東的西北太平洋，較“鴛鴦”更為偏東，但是“布拉萬”在轉向前后維持超強臺風級長達54 h，期間與我國陸地的冷空氣相結合，造成東海南部、臺灣海峽、南海北部和中部、巴士海峽出現大風。

2.2.2 全球其他海域熱帶氣旋概況

2023年秋季，除西北太平洋和南海熱帶氣旋之外，全球其他海域共有22個命名熱帶氣旋（風速大于或等于18 m·s^-1），分別為北大西洋9個、東北太平洋8個、北印度洋3個、南太平洋2個（表3）。同歷史（1981—2022年）平均個數對比來看，北大西洋較平均個數（6.3個）偏多2.7個，東北太平洋較平均個數（6.0個）偏多2.0個，北印度洋較平均個數（2.6個）偏多0.4個，南太平洋較平均個數（2.5個）偏少0.5個。其中，北大西洋“Lee”，東北太平洋“Jova”“Lidia”“Norma”“Otis”以及北印度洋“Tej”和南太平洋“Lola”的強度均達到我國超強臺風級。

3 海洋概況

3.1 有效波高

利用歐洲中期天氣預報中心的ERA5數據和我國近海的浮標觀測資料對我國近海有效波高（以下簡稱“浪高”）在2.0 m以上的海浪過程進行分析。2023年秋季我國近海有17次大浪過程（表4）：9月，我國近海大于2.0 m浪高的過程有4次，日數為9 d；10月，大于2.0 m浪高的過程有6次（含10月30日—11月2日的大浪過程），日數為28 d；11月，大于2.0 m浪高的過程有7次，日數為28 d。整個2023年秋季，出現2.0 m以上大浪過程的日數為65 d，約占秋季總日數的71%，9月大浪日數較少，10月和11月幾乎每天都有大浪天氣。

大浪過程中有5次與熱帶氣旋有關，其中有2次最大浪高超過8.0 m，分別受熱帶氣旋“蘇拉”和“?？庇绊懚a生。10月生成的熱帶氣旋“小犬”“三巴”和“布拉萬”與冷空氣相結合，造成3次近海海域大浪過程，其余的大浪過程受冷空氣或溫帶氣旋影響，絕大多數大浪過程最大浪高在3.0 m以上，其中有5次過程最大浪高大于5.0 m。

由月平均浪高場分布可見，9月（圖8a），我國近海大部海域浪高在1.5 m以下，其中東海大部海域、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海大部海域浪高為1.0～1.5 m，冷空氣實力偏弱，熱帶氣旋的影響時間較短。10月（圖8b），我國東海南部至南海中部的浪高較9月均有所增大，浪高2.0 m以上的海域有臺灣海峽和臺灣以東洋面，東海南部海域、巴士海峽、南海北部和中部海域的浪高為1.5～1.8 m，這與10月冷空氣頻繁南下有關。11月（圖8c），冷空氣活動更加頻繁，大浪過程主要受冷空氣影響，我國近海浪高明顯增大，2.0 m以上的大浪區域分布在臺灣海峽、南海北部和中部海域、巴士海峽，渤海、渤海海峽、黃海的平均浪高增加到1.0 m以上。

3.2 海面溫度

分析海面溫度的逐月平均分布（圖9）可以看出，海面溫度隨時間變化整體呈逐漸下降趨勢，北部海域降溫較為顯著。渤海、渤海海峽、黃海9月的海面溫度為25℃左右（圖9a），10月下降至18～23℃（圖9b），11月達到14～20℃（圖9c）。東海的海面溫度除了呈現逐月下降特征外，海面溫度梯度也明顯加大。南部海域海面溫度的變化幅度相對較小，南海北部和中部海域呈下降態勢，至11月25℃等溫線已經南壓至廣東沿海至臺灣海峽南部一帶，南海南部海域的海面溫度維持在28～30℃，變化上則呈現逐月略有增加的趨勢。

由逐月平均海面溫度距平分布（圖10）來看，2023年秋季我國近海海面溫度整體較常年平均偏高。9月（圖10a），南海東北部沿岸和臺灣島東部沿岸海區較常年略低0.5～1.0℃，其他海域海面溫度均為正距平，北部和東部海域海面溫度高于常年平均1.0～2.0℃，其中最大距平出現在渤海、渤海海峽、黃海以及東海北部海域。南海海面溫度略高于常年平均0.5℃左右。10月（圖10b），渤海、渤海海峽、黃海西部海面溫度為正距平，較常年偏高0.5～1.5℃，其中最大距平值出現在渤海和黃海西南海域，偏高1.5℃以上。東海海面溫度較常年偏高0.5～1.2℃。南海海面溫度較常年平均偏高0.5～1.5℃。11月（圖10c），我國近海均為正距平，較常年偏高1.0～2.0℃，其中最大距平值出現在渤海、黃海和南海西部海域。

4 小結

2023年秋季，北半球極渦呈單極型，極渦偏于東半球，中高緯度地區基本呈5波型。歐亞大陸西風環流較為平直，呈現“兩槽一脊”的環流型，西風帶槽脊較弱。較常年平均而言，影響我國的冷空氣勢力和熱帶氣旋活動都偏弱。具體天氣總結如下。

（1）我國近海出現16次8級以上大風過程，包括熱帶氣旋大風過程3次，熱帶氣旋與冷空氣共同影響的大風過程3次，冷空氣和溫帶氣旋共同影響的大風過程3次，冷空氣大風過程7次。

（2）西北太平洋和南海共生成4個熱帶氣旋，較常年偏少，其中9月2個、10月2個。2個熱帶氣旋影響我國近海。全球其他海域共生成熱帶氣旋22個，分別為北大西洋9個、東北太平洋8個、北印度洋3個和南太平洋2個。

（3）我國近海浪高2.0 m以上的海浪過程有17次。大浪過程中有5次與熱帶氣旋有關，2次最大浪高超過8.0 m，其余大浪過程受冷空氣或溫帶氣旋影響，其中有5次過程最大浪高大于5.0 m。出現2.0 m以上大浪過程的日數為65 d，約占秋季總日數的71%。

（4）我國近海海面溫度隨時間整體上呈逐漸下降趨勢，北部海域降溫顯著，海面溫度整體呈現較常年平均偏高的形態。

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