飘洋过海来看你的不一定是爱情，有可能是它

前言：

2018年9月16日，像往常一样，我坐在窗边憧憬爱情，幻想着心仪的她会乘风破浪、飘洋过海地来看我。

结果，我没等到她，却等来了“山竹”。

正文：

揭秘——愿意飘洋过海来看我的当然就是热带气旋（tropical cyclone, TC）啦！

西太平洋是TC最活跃的地区，平均每年有20多个TC生成，受到TC登陆的影响，我国东南沿海每年都要遭受巨大的损失。目前，生成TC必备的外部条件已经有了清楚的认识：适宜的海水温度（>26.5℃），高相对湿度，较小的垂直切变，大的相对涡度，当然，扰动的存在也是很重要的（对更多细节感兴趣的小伙伴可以私信作者）。

但是，很多关于“气象变量如何影响TC生成”的研究都基于单一变量对TC生成的贡献在流域内是均一的。

陆团队使用“小波分析”（对小波分析不太熟悉的小伙伴把它替代成傅里叶分析就好了）识别了TC在西太平洋生成的时空间分布特征，并通过“多元线性回归”及“小波相干性分析”（Wavelet Coherence Analysis）解释了不同气象变量在流域内不同区域对TC生成的影响。

在南海北部（NSCS）和菲律宾东部海域（OAEP1，OAEP2），TC生成有显著的半年变化和一年内变化；在西太平洋东南海域（~160°E，7°N，SEWNP），TC生成在ENSO尺度（4~8 年）上有很强的信号（图1）。

图1由陆萌茜博士提供▼

图1. 小波分析结果图。（a）-（d）不同时间尺度台风热带气旋生成信号显著的区域。（e）-（h）不同区域小波分析时域-频域图。

多元线性回归结果表明（图2），纬向风切变变化（vertical shear of zonal wind, 200-850mb）对TC生成贡献最大，四个区域都受到影响，但主要体现在NSCS和OAEP1；相对湿度变化（600mb）其次，主要作用于OAEP2；绝对涡度变化（850mb）影响最小，主要体现在SEWNP。（有机智的读者可能会问，那其余气象变量的影响呢？请移步https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/action/downloadSupplement?doi=10.1029%2F2019GL084995&file=grl59718-sup-0001-2019GL084995-SI.pdf）

图2由陆萌茜博士提供▼

图2. 多元线性回归结果图。（a）R2；（b）纬向风切变系数；（c）相对湿度系数；（d）绝对涡度系数

小波相干性分析结果表明（图3）(可以把相干性理解成Pearson correlation coefficient，区别在于相关系数体现线性关系，相干性体现非线性关系)，TC生成与纬向风切变、相对湿度在4-8年时间尺度上具有很强的相干性（coherence），这也进一步印证了通过小波分析及多元线性回归得出的结论。

同时，TC生成与厄尔尼诺指数（ONI）的高相干性（high coherence）也表明，在SEWNP，TC生成与ENSO之前有很强的非线性和非平稳关系（strong nonlinear and nonstationary relationships）。

图3由陆萌茜博士提供▼

图3. 小波相干性分析结果图。向上箭头表示同相位，向下箭头表示反相位。

结语：

受到科里奥利力（Coriolis force）和大尺度背景流场（large-scale background flows）的影响，在西太平洋生成的TC会向西北方向运动（β drift），有些TC在登陆之前就会消亡（frictional dissipation），但还是有一些TC通过不断的增强（intensification）最终漂洋过海来看我们。虽然目前尚不能精准预测TC的生成，但在TC生成之后的轨迹预测及预警方面已经较为准确，向所有为此做出贡献的气象人致敬。

原文链接：

Lu, M., &Xiong, R. (2019). Spatiotemporal Profiling of Tropical Cyclones Genesis andFavorable Environmental Conditions in the Western Pacific Basin. GeophysicalResearch Letters, 46(20), 11548-11558.

https://doi.org/10.1029/2019GL084995