Role of the Monsoon Gyre in the Interannual Variation of Tropical Cyclone Formation over the Western North Pacific
Weather and Forecasting 爱荷华州立大学 陈清长
季风涡旋对WNP TC生成年际变化的影响
研究背景和目的
前人研究表明影响WNP TCGF年际变化的机制主要有两个。一方面，在Ei年的夏季，WNP的上升支被削弱，会导致西太平洋 TCG减少，从而使WNP TC成因在年际时间尺度上出现东西波动。另一方面，由夏季热带海温异常（nino3区）影响的东亚地区出现的经向遥相关波列（P-J模态），夏季热带海温异常为正时，东亚地区的波列为热带负异常和亚热带正异常，这会导致WNP TCG出现年际的南北变化。
Lander发现在WNP的西风和信风的交汇区有时会出现直径2500Km的气旋性环流，其东南侧低层的气流交汇区和高层的气流出流区产生了有利于对流增强和TC生成的区域，鉴于MG对TC/TD生成的作用，我们进一步研究了1979-2002年季风环流在WNP TC/TD生成中的作用。
数据和分析方法
JMA和JTWC的最佳路径数据集，主要使用JMA数据中的命名TC轨迹，并再次分析来验证，另外使用JTWC作为补充TD的数据；日降水数据使用了MSU（1979-1993）\GPI（1989-1998）\GPCP（1997-2002），插值一致后对重叠部分进行了简单的平均，用于识别MG，也使用了NCEP再分析数据中的OLR资料；
MG会形成有益于热带扰动（包括TC和TD）生成的环境，MG识别标准：
1. 东西向2500km，生命史大于5天的闭合涡旋，可以在850hPa流线图中清晰识别
2.涡旋东南部存在日降水和深对流（每日OLR>=235）；
3. 低层海洋（东海岸）高压区将涡旋低压区（由西南偏南和东北偏北的相邻反气旋组成的短波列）和东亚陆块低压区相分离；
4. 高层存在弱脊/反气旋
5. 在MG的东南偏南有一系列小涡旋或TD形成
论证过程
由于夏秋季的NINO3区海温与peak时期的海温正负不一定一致，所以以夏秋季的NINO3区海温为准，挑选出了ENSO的暖年和冷年（以0.5℃为准），绘制相应ENSO冷暖年的气候态7 8和9 10月的850hPaWNP区域流线图。
WNP区域cold-warm年
78月为南北方向为反气旋气旋排列，较强对流区域位于北部气旋的东南侧，TC/TD冷年偏向15°N以北，暖年偏向15°N以南；
9 10月南部的异常反气旋减弱消失，北部的异常气旋一分为二，一个位于南海，另一个较弱位于西北太平洋，较强对流区域扩展到了78月的反气旋区域，TC/TD冷年偏150°E以西，暖年150°E两侧差不多。
定量分析也表示出了TC/TD生成位置和nino3区域海温的关系。
前人研究指出季风槽位置和海表面温度会影响到TCG。其中，季风槽影响WNP TCG是通过形成异常遥相关波列引起的，而季风涡旋常常出现在季风槽上方，于是引出如下问题：
1. MG在年际时间尺度上是否会随着MT的变化而变化？
2.季风涡旋在WNP TCG的年际变化中扮演了什么角色？
识别出的季风涡旋中心位置与TC/TD中心一致，在78月位于15°N以北，9 10月位于15°N附近。
看看78月和9 10月季风涡旋中心所处位置的不同
在SST冷季，MG更频繁发生，且生命史更长，这些MG的东南侧较强的对流活动，导致了WNP区域TC/TD活动被增强，约占70%的TC/TD被影响。
结论：1. 针对与ENSO周期相关的热带太平洋海温异常，Chen et al(1998)发现热带WNP季风环流在夏季和秋季皆表现为东西向细长的气旋-反气旋异常环流单体的北南偶极子。这些异常环流在冷(暖)夏季增强(削弱)了北纬15°N以北，在冷(暖)秋季增强(削弱)了东纬150°E以西。由于季风环流是一种天气尺度的扰动，热带太平洋海温变化对WNP TC/TD成因频率的影响应该通过热带WNP季风系统中的季风环流活动来反映；
2. WNP TC/TD大约70%的发生/发展与季风环流有关；与季风环流相关的TC/TD发生/发展的年际变化与季风环流活动的年际变化高度相关(与Nino-3 sst的年际变化不一致)；这很大程度上证明了热带太平洋海温变化通过调制季风涡旋活动影响TC/TD的发生发展；
体会：
在不方便直接分析季风涡旋时，可以找出与其相关的环流和大尺度系统，从大尺度系统的角度入手，进行合成/相关分析。
后续问题：
1. 为什么沿季风环流的东南边缘成为TC/TD形成的首选区域?这可能是季风环流东南偏南边缘汇合流的强偏南气流向北平流β涡度，而产生负涡度倾向到下游，因此，诱导出正涡旋拉伸来抵消β平流，并产生辐合流以维持季风环流东南边缘的对流/降雨。这里提出的涡度动力学的诊断可以回答这个问题；
2. 季风环流在什么天气条件下可以形成?Holland(1995)认为季风环流的形成可能与30 - 60天的季风模式有关。30 - 60天的季风模式如何影响季风环流的形成，进而影响TC/TD的成因活动?南海SCS-NWP地区的季风生命周期反映了季风西风带的季节内变化(Chen and Chen 1995)。由于季风西风带和太平洋信风的合并发生在热带WNP地区，季风涡旋是否会在活跃(中断)季风期形成得更多(更少)?将SCS-WNP区域的季风生命周期与WNP TC/ TD成因活动进行对比，可以为上述问题提供答案；
3. 如图6所示，季风环流的发生与TC/TD的发生/发展具有高度相关的年际变化。如果季风环流的形成可以受到问题2所示的季风模式的影响，那么季风环流和WNP TC/ TD成因活动的年际变化是否可以遵循30 - 60天季风模式?Lau和Chan(1986)表明30 - 60天模式的向东传播受到ENSO周期的调节。这种季节内模式的调节能改变季风环流和TC/TD成因活动吗?通过对这一低尺度过程的研究，可以对TC/TD成因的年际变化有新的认识。
