2023年秋季海洋天气评述

张增海 刘涛 张浩 曹越男 郭乙莹 张成宝

摘 要 2023年秋季（9—11月）北半球极涡为单极型分布，中高纬度地区呈5波型，欧亚大陆西风环流较为平直，西风带槽脊较弱。我国近海共出现16次8级以上大风过程，其中热带气旋大风过程3次，热带气旋与冷空气共同影响的大风过程3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程3次，冷空气大风过程7次。西北太平洋和南海共生成4个热带气旋，热带气旋活动较常年偏少，全球其他海域生成热带气旋22个。近海出现2.0 m以上大浪过程17次，大浪日数占秋季总日数约71%。近海海面温度较常年平均偏高。

关键词 大气环流；大风；热带气旋；浪高；海面温度；“小犬”

中图分类号：P732.2文献标志码：A文章编号：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

基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFC3004200）

第一作者简介：张增海，男，硕士，高级工程师，主要从事远洋气象导航和海洋气象预报工作，zhangzh@cma.cn。

通信作者简介：刘涛，男，高级工程师，长期从事远洋气象导航和海洋气象预报工作，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）北半球的大气环流特征及逐月演变情况，分析我国近海天气变化，总结我国近海发生的主要灾害性天气及其影响。秋季，我国近海海域的主要灾害性天气为海上大风和大浪，受热带气旋（含热带低压）、冷空气和温带气旋的影响而发生。除此之外，结合天气系统的变化还分析了我国近海海面温度的演变特征，并统计了西北太平洋和南海以及全球其他海域热带气旋的基本情况。

所使用的数据资料主要包括：常规气象站观测资料（含海上浮标和海岛观测等）、美国国家环境预测中心（National Centers for Environmental Prediction）与美国能源部（Department of Energy，DOE）再分析资料（NCEP-DOE）^［1］、欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大气再分析数据（ECMWF Reanalysis v5，ERA5）^［2］、美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）最优插值海面温度资料（Optimum Interpolation Sea Surface Temperature，OISST）^［3］、中央气象台实时热带气旋定位定强数据等。文中提到的海上大风和大浪等几种重大过程的统计标准及使用的主要数据同文献［4-10］，热带气旋等级按标准GB/T 19201—2006^［11］和GB/T 32935—2016^［12］执行，标注时间均为北京时。

1 环流特征与演变

1.1 环流特征

2023年秋季500 hPa平均位势高度场及其距平场（图1）显示，北半球极涡呈单极型，偏东半球。极涡附近位势高度为524 dagpm，高度场上以负距平为主，较常年气候值偏低3 dagpm左右。北半球中高纬度地区基本呈5波型分布（图1a）。欧亚大陆环流较为平直，为“两槽一脊”的环流型，西风带槽脊较弱。西侧的槽区位于乌拉尔山以西，并向南延伸到地中海，东亚大槽从东西伯利亚向西南方向伸展到渤海，该槽对我国近海天气有重要影响，弱脊区位于蒙古高原。从距平图（图1b）上看，西侧槽区在中高纬度呈负距平（-3 dagpm），而高压脊区伴有较强的正距平（6 dagpm），东亚大槽北部与常年相比为负距平（-3 dagpm）。

1.2 环流演变对我国天气的影响

9月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬环流呈“两槽一脊”型（图2a），槽区位于西西伯利亚平原至黑海，呈东北—西南向，南支槽区位于地中海上空，东亚大槽位于大兴安岭以东至朝鲜海峡，亚洲大陆中纬度地区受弱高压脊控制。从距平上看，西部大槽较常年略偏强，东亚大槽比常年偏弱，高压脊区与常年相差不大。我国北方大部分地区受弱西北气流控制，北部海区位于槽后的弱西北气流区。由海平面气压场和距平场（图2b）可以看到，冷高压中心位于欧洲中部，中心气压值为1 022 hPa左右，高压中心为正距平，冷高压强度较历史同期略偏强。我国北部海域为弱高压区控制，南部海域为弱低压区控制，均处于负距平（-2～0 hPa）区，热带气旋活动比常年偏少，冷空气强度比常年偏弱。

10月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬环流继续维持“两槽一脊”型（图3a），中欧大槽转竖，东亚大槽略有加强，贝加尔湖以西的脊加强。从距平场上看，50°N以南的整个欧亚大陆以及西北太平洋海域中低纬地区为正距平区，槽区与脊区均较历史同期偏强，欧亚大陆东部及我国近海海区上空的经向环流略有加强，有利于冷空气南下。由对应的海平面平均气压场（图3b）可以看到，10月冷高压主体位于贝加尔湖以西，较9月有所加强，冷高压控制我国大陆及北部和东部海域，强度较历史同期偏低。南部海域处于正距平区，我国近海冷空气活动频繁但强度偏弱，热带气旋活动偏少。

11月，欧亚大陆及西北太平洋海域的中高纬环流仍为“两槽一脊”型（图4a），两槽分别位于乌拉尔山以东和鄂霍次克海至我国渤海，脊区位于中西伯利亚地区。乌拉尔山以东的槽在中高纬度地区比常年偏强，东亚大槽呈东北—西南向，较常年偏强。中西伯利亚地区的脊区为正距平区，较历史同期偏强。由海平面氣压场和距平场（图4b）可以看到，贝加尔湖以西的冷高压强度较10月增强10 hPa，且强于历史同期，我国近海海域处于高压区控制下。冷空气影响偏南，热带气旋活动较少。

2 我国近海天气分析

2.1 大风过程

2.1.1 概况

2023年秋季，我国近海出现16次大风过程（2个或2个以上我国近海海区出现8级以上大风），其中热带气旋大风过程3次（2次过程受热带气旋“苏拉”和“海葵”影响，另一过程受热带低压影响），热带气旋与冷空气共同影响的大风过程3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程3次，冷空气大风过程7次（表1）。

由月际变化来看，9月，共有4次近海大风过程，其中3次是热带气旋单独影响，1次是温带气旋与冷空气共同影响。大风过程中以热带气旋影响造成的大风最为严重，9月没有单独的冷空气大风过程，冷空气强度较常年偏弱。10月，有5次大风过程，每次都有冷空气的参与，冷空气活动开始频繁，其中3次是与热带气旋共同影响我国南部海域，其余1次为冷空气和温带气旋共同影响，1次为冷空气单独影响。11月，冷空气活动更加频繁，7次大风过程中有6次是冷空气单独影响，1次是冷空气与温带气旋共同影响，11月无热带气旋影响我国近海。

2.1.2 10月1—9日大风过程分析

10月1—9日，我国近海出现一次明显的大风过程，这次大风过程由2314号热带气旋“小犬”和北侧的弱冷空气共同影响，黄海、东海、台湾海峡、台湾以东洋面、南海北部海域、巴士海峡出现8～11级大风，热带气旋“小犬”经过的海域风力为10～13级，阵风14～15级。

热带气旋“小犬”向我国近海靠近的过程中，经历了3次加强，其中2次达到超强台风级，热带气旋中心附近气压和风速随时间的变化如图5所示。9月30日05：00，“小犬”在菲律宾马尼拉偏东方向大约1 200 km的洋面上（15.6°N，132.1°E）生成，生成时中心附近最大风力为8级（18 m·s^-1），中心最低气压为1 000 hPa，逐渐向西北方向移动。10月1日11：00，“小犬”加强为强热带风暴级，20：00加强为台风级，12 h之后的2日08：00加强为强台风级，随后强度进一步加强，2日23：00变为超强台风级别（52 m·s^-1）。随后“小犬”向西北方向移动，3日20：00移动到台湾东南洋面，强度减弱为强台风级，移动方向调整为向西，西移过程中维持强台风级25 h，于4日22：00再一次加强为超强台风级。5日08：20前后登陆台湾省屏东县鹅銮鼻沿海，登陆时风力为15级（48 m·s^-1，强台风级），气压为945 hPa，11：00，强度减弱为台风级；之后保持台风级沿广东沿岸海域向偏西方向移动，6日17：00再次增强为强台风级，直到8日10：00才再次减弱为台风级，9日06：00减弱为强热带风暴级，14：00在南海西北部海面减弱为热带风暴级，17：00减弱为热带低压，停止编号。

热带气旋“小犬”发展移动的时段内，我国北方海域经历多次弱冷空气过程，与热带气旋共同影响，造成东部海域的大风天气。从9月30日开始，500 hPa位势高度场上我国东北地区的高空槽在东移过程中，不断发展加深，引导槽后的冷空气南下。10月1日08：00（图6a、d），东亚大槽移至我国东北地区到黄海一带，地面的弱冷高压中心位于华北地区，同时“小犬”由菲律宾东北洋面向西北方向移动，地面气压场上呈现“西北高、东南低”的形势，东海海域气压梯度较大，海上的东北风强劲。随着热带气旋继续向西北方向移动，强度进一步加强，中高纬度的高层环流有浅槽东移。10月4日08：00（图6b、e），500 hPa高空形势以西北气流为主，贝加尔湖以东高空槽引导地面冷高压系统向东南方向移动，冷空气前锋已抵达江南地区，此时“小犬”已经向北移动到东南洋面，海上气压梯度进一步加剧，在热带气旋和冷空气的共同影响下，东海南部、台湾海峡、巴士海峡等海域均出现8～10级东北大风。4日开始，超强台风“小犬”开始转向为偏西方向移动，北部高空槽东移入海之后，地面冷空气仍然控制着华北地区。6日开始，蒙古西部小槽在东移过程中不断发展，7日与北侧槽同位相叠加形成切断低涡，引导槽后冷空气再次补充南下，此次冷空气影响范围偏北，7—8日东海海域出现的东北大风主要受冷空气影响，而此时“小犬”已经进入广东以南海域，南海北部出现的大风主要由热带气旋引起（图6c、f）。

2.2 热带气旋

2.2.1 西北太平洋和南海热带气旋

2023年秋季，西北太平洋和南海共生成4个热带气旋（表2），比多年（1949—2022年，下同）秋季平均热带气旋生成个数（约11.4个）少7.4个。9月，有2个热带气旋生成，较多年平均生成个数（5.1个）少3.1个；10月，有2个热带气旋生成，较多年平均生成个数（3.8个）少1.8个；11月，没有热带气旋生成，较多年平均生成个数（2.5个）少2.5个。

由热带气旋路径（图7）来看，2023年秋季生成的4个热带气旋中，2316号热带气旋“三巴”登陆3次：10月19日09：00前后在海南东方沿海首次登陆，登陆时中心附近最大风力为8级（20 m·s^-1），中心最低气压为998 hPa；10月20日09：45前后在广东遂溪沿海再次登陆，登陆时中心附近最大风力为8级（20 m·s^-1），中心最低气压为995 hPa；20日19：40前后在海南临高沿海第3次登陆，登陆时中心附近最大风力为6级（13 m·s^-1），中心最低气压为1 010 hPa。“三巴”整个生命史期间给我国广西南部、广东西南部和海南岛造成强降水，给南海北部和中西部、北部湾、琼州海峡、海南岛西部和南部沿海地区造成强风影响。

2314号热带气旋“小犬”虽然没有直接登陆我国，但是给我国近海带来了大风。2023年秋季生成的其他2个热带气旋为“鸳鸯”和“布拉万”。热带气旋“鸳鸯”路径偏东，最大强度仅为热带风暴级，影响北马里亚纳群岛以西洋面和小笠原群岛以西洋面，对我国近海无影响。热带气旋“布拉万”的路径位于140°E以东的西北太平洋，较“鸳鸯”更为偏东，但是“布拉万”在转向前后维持超强台风级长达54 h，期间与我国陆地的冷空气相结合，造成东海南部、台湾海峡、南海北部和中部、巴士海峡出现大风。

2.2.2 全球其他海域热带气旋概况

2023年秋季，除西北太平洋和南海热带气旋之外，全球其他海域共有22个命名热带气旋（风速大于或等于18 m·s^-1），分别为北大西洋9个、东北太平洋8个、北印度洋3个、南太平洋2个（表3）。同历史（1981—2022年）平均个数对比来看，北大西洋较平均个数（6.3个）偏多2.7个，东北太平洋较平均个数（6.0个）偏多2.0个，北印度洋较平均个数（2.6个）偏多0.4个，南太平洋较平均个数（2.5个）偏少0.5个。其中，北大西洋“Lee”，东北太平洋“Jova”“Lidia”“Norma”“Otis”以及北印度洋“Tej”和南太平洋“Lola”的强度均达到我国超强台风级。

3 海洋概况

3.1 有效波高

利用欧洲中期天气预报中心的ERA5数据和我国近海的浮标观测资料对我国近海有效波高（以下简称“浪高”）在2.0 m以上的海浪过程进行分析。2023年秋季我国近海有17次大浪过程（表4）：9月，我国近海大于2.0 m浪高的过程有4次，日数为9 d；10月，大于2.0 m浪高的过程有6次（含10月30日—11月2日的大浪过程），日数为28 d；11月，大于2.0 m浪高的过程有7次，日数为28 d。整个2023年秋季，出现2.0 m以上大浪过程的日数为65 d，约占秋季总日数的71%，9月大浪日数较少，10月和11月几乎每天都有大浪天气。

大浪过程中有5次与热带气旋有关，其中有2次最大浪高超过8.0 m，分别受热带气旋“苏拉”和“海葵”影响而产生。10月生成的热带气旋“小犬”“三巴”和“布拉万”与冷空气相结合，造成3次近海海域大浪过程，其余的大浪过程受冷空气或温带气旋影响，绝大多数大浪过程最大浪高在3.0 m以上，其中有5次过程最大浪高大于5.0 m。

由月平均浪高场分布可见，9月（图8a），我国近海大部海域浪高在1.5 m以下，其中东海大部海域、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海大部海域浪高为1.0～1.5 m，冷空气实力偏弱，热带气旋的影响时间较短。10月（图8b），我国东海南部至南海中部的浪高较9月均有所增大，浪高2.0 m以上的海域有台湾海峡和台湾以东洋面，东海南部海域、巴士海峡、南海北部和中部海域的浪高为1.5～1.8 m，这与10月冷空气频繁南下有关。11月（图8c），冷空气活动更加频繁，大浪过程主要受冷空气影响，我国近海浪高明显增大，2.0 m以上的大浪區域分布在台湾海峡、南海北部和中部海域、巴士海峡，渤海、渤海海峡、黄海的平均浪高增加到1.0 m以上。

3.2 海面温度

分析海面温度的逐月平均分布（图9）可以看出，海面温度随时间变化整体呈逐渐下降趋势，北部海域降温较为显著。渤海、渤海海峡、黄海9月的海面温度为25℃左右（图9a），10月下降至18～23℃（图9b），11月达到14～20℃（图9c）。东海的海面温度除了呈现逐月下降特征外，海面温度梯度也明显加大。南部海域海面温度的变化幅度相对较小，南海北部和中部海域呈下降态势，至11月25℃等温线已经南压至广东沿海至台湾海峡南部一带，南海南部海域的海面温度维持在28～30℃，变化上则呈现逐月略有增加的趋势。

由逐月平均海面温度距平分布（图10）来看，2023年秋季我国近海海面温度整体较常年平均偏高。9月（图10a），南海东北部沿岸和台湾岛东部沿岸海区较常年略低0.5～1.0℃，其他海域海面温度均为正距平，北部和东部海域海面温度高于常年平均1.0～2.0℃，其中最大距平出现在渤海、渤海海峡、黄海以及东海北部海域。南海海面温度略高于常年平均0.5℃左右。10月（图10b），渤海、渤海海峡、黄海西部海面温度为正距平，较常年偏高0.5～1.5℃，其中最大距平值出现在渤海和黄海西南海域，偏高1.5℃以上。东海海面温度较常年偏高0.5～1.2℃。南海海面温度较常年平均偏高0.5～1.5℃。11月（图10c），我国近海均为正距平，较常年偏高1.0～2.0℃，其中最大距平值出现在渤海、黄海和南海西部海域。

4 小结

2023年秋季，北半球极涡呈单极型，极涡偏于东半球，中高纬度地区基本呈5波型。欧亚大陆西风环流较为平直，呈现“两槽一脊”的环流型，西风带槽脊较弱。较常年平均而言，影响我国的冷空气势力和热带气旋活动都偏弱。具体天气总结如下。

（1）我国近海出现16次8级以上大风过程，包括热带气旋大风过程3次，热带气旋与冷空气共同影响的大风过程3次，冷空气和温带气旋共同影响的大风过程3次，冷空气大风过程7次。

（2）西北太平洋和南海共生成4个热带气旋，较常年偏少，其中9月2个、10月2个。2个热带气旋影响我国近海。全球其他海域共生成热带气旋22个，分别为北大西洋9个、东北太平洋8个、北印度洋3个和南太平洋2个。

（3）我国近海浪高2.0 m以上的海浪过程有17次。大浪过程中有5次与热带气旋有关，2次最大浪高超过8.0 m，其余大浪过程受冷空气或温带气旋影响，其中有5次过程最大浪高大于5.0 m。出现2.0 m以上大浪过程的日数为65 d，约占秋季总日数的71%。

（4）我国近海海面温度随时间整体上呈逐渐下降趋势，北部海域降温显著，海面温度整体呈现较常年平均偏高的形态。

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