结论

1. 东南向台风生成位置的转换以及受ENSO影响大尺度环流的变化导致了北纬20°以南东经130°以东的台风活动加强；

2. 西北路径的台风、可以影响到东亚、台湾、大陆、韩国以及日本的台风在厄尔尼诺年有向西移动的趋势，在拉尼娜年则有向北移动的趋势；

3.模式模拟结果也表示，台风盛行路径的改变主要是与 ENSO有关的大尺度环流变化 以及台风形成位置的改变的结果。

引言 

前人研究表明

1.厄尔尼诺年相比拉尼娜年，西北太平洋区域台风生成位置有向东南方向移动的趋势

2.主要集中于ENSO对台风登陆路径的影响

3.ENSO对台风路径的影响远低于南极涛动

4.强暖年的秋季，热带气旋数量有着recurve的向北增加5.受ENSO影响，登陆越南、菲律宾、中国乃至东亚的热带气旋的模式已经有了显著变化

5.缺乏有效的诊断工具定量判断大尺度大气环流和台风生成位置改变对热带气旋路径变化的贡献

6.近些年，由于全球变暖导致热带气旋增强引起了广泛关注。相关研究也记录了台风路径的年际变化。一些研究发现，全部台风引起的的降水在中国近十年已经减少，但是随之而来的是在长江流域洪水增加。科学家们设计了台风路径模式，以评估全球变暖对西北太平洋热带气旋路径可能的影响

7.以统计学方法，定量研究热带气旋盛行轨迹变化中热带气旋生成位置年际变化以及大尺度环境流场的作用。形成大量生成位置的样本并应用轨迹模型。

第二段为厄尔尼诺和拉尼娜年的选择；第三段为西太平洋TC轨迹变化观测事实的讨论；第四段为TC形成位置的统计学方法以及轨迹模型的介绍；第五段为厄尔尼诺和拉尼娜年生成位置及环境环流对台风盛行轨迹影响的研究；第六段为总结。

正文

第二段：

研究时间：1950-2007  "JAS"

厄尔尼诺和拉尼娜年的定义为SSTA异常前25%的年份（SSTA>0.47℃）（<-0.47℃）各有14年；该定义与前人其他定义得到的elnino年与lanina年基本一致；

JAS平均的SSTA指数，红色为E年，黑色为L年

将WNP分为2.5°*2.5°的box，由所有进入该box的TC速度计算整个box的平均速度（TC平移速度和β漂移）（β漂移一般会使热带气旋相对于它们在背景潜在涡度场未受风暴干扰的情况下的运动向极地和西部移动。这种漂移速度一般为1-2米/秒左右），每个box中的样本量需要超过每年一个。

第三段：

TC的平移速度很大程度上由大尺度转向流（u850-u300）所决定；

向东的大尺度转向流异常与北纬24°N以北TC向东的平移向量一致；

在中国南海，TC平移向量的变化主要是在北部和南部分别向东南和向东，这也与大尺度转向的相应变化一致；

β漂移的变化在E年和L年差距不大，所以本研究中不涉及它的变化。

a：气候态TC转动向量差（E-L）b:气候态850-300uv风（E-L）皆为7-9月

从14年E与L中的TCfrequency确定的气候态台风三条路径，一条是从热带太平洋到菲律宾海与中国南海（西向轨道）23%，第二条是从热带太平洋西北向移动到韩国和日本（西北轨道）53%，第三条是由热带太平洋向东或东北前进，然后转弯至140°E以东（重新弯曲轨道）24%。

E年生成TC181个，L年生成TC180个，总数基本相同，但1. E年轨道一略向北移动，这导致了150°E以东的TC活动相对于L年减少；2. TC的主要路径轨道2（其可影响东亚大部分地区），在E年向西移动，在L年向北移动；3. E年的TC明显多于L年。

总结来说，TC频数在北纬20°以南于E年更多。MK检验的结果也显示，TC频数突变增加是在130°E以东的热带太平洋。

观测资料使用box统计法下统计出的TC频数 a：E年 b：L年 7-9月

E-L 蓝色为通过了95%的显著性检验区域

第四段：

E年TC生成位置有三个大值中心，分别位于中国南海、菲律宾东部及其东部；而在L年，第三个大值中心消失了，可能的原因为E年暖SST的扩张。

观测资料中的TC生成频数，a：E年 b：L年

而后根据观测信息构造二维概率密度函数（PDF），高斯核包括各向异性方差长度标度δ1和δ2，它们被称为PDF的带宽。

PDF函数1   x、y分别为lon lat

假设经向与纬向的带宽相等（δ1=δ2），方程则变为

PDF函数2

这里还引入了高斯核函数（kernels）->详见核密度估计KDE(Kernel Density Estimation)

各种核函数种类

为了确定E与L年的最佳带宽，我们使用交叉验证的方法。

图7使用了三种不同的带宽（1.5° / 2.9° / 5°）模拟概率密度函数的结果，展示了找出最佳带宽的重要性。

1.5°模拟局部最大值过多，5°模拟TC生成位置过于平滑只有一个最大值中心，2.9°的模拟结果与观测事实最接近。

而在L年，3.4°的带宽模拟效果最好。

使用交叉验证方法确定PDF函数的带宽，纵轴为validation errors 即多次训练得到的validation error 合集，表示第i次训练的第i个数据预测错误的情况，横轴为带宽也就是方程中的δ。错误越小，模型效果越好，所以要确定y最大时x的值。

上述过程详见对数似然与交叉验证

图七. 不同带宽假设下，在E年模拟出的WNP二维高斯核概率密度分布  PDF标准化为了单位最大值。

在最佳的PDF下，使用统一随机数生成器模拟台风生成位置，模拟出了十倍于观测值的TC生成位置。结果显示，模拟出的点与观测出的点分布非常一致。

使用随机数生成器模拟出的TC生成位置频率分布

上图为模拟结果，下图为观测结果，二者分布基本一致。

考虑到TC移动由气候态β漂移与大尺度转向流所决定，参照前人的研究结果，可以使用轨迹模型模拟盛行TC的移动轨迹。可以看出轨迹模型能够很好地模拟厄尔尼诺和拉尼娜年盛行TC轨道的主要特征，该模型还可以很好地模拟厄尔尼诺年和拉尼娜年之间TC发生频率的差异。

由TC轨道模型模拟TC在2.5°*2.5°的BOX中的出现频率，用来表示TC轨迹 a： E b：L

第五段：

前人研究指出，异常walker环流的形成改变了特定区域的对流强度，从而改变了TC的生成位置和移动轨迹；E年与L年TC轨迹的变化与大规模转向流的变化显著相关，同时与异常大尺度风场相关的不同ENSO位相也导致了TC路径的不同（西，西北，北），他们是一致的。即TC生成位置变化与大尺度转向流的改变是TC轨迹变化的原因。

TC轨迹仅由两个因素控制：它们的形成位置和平移向量。后者由大规模转向流和β漂移的组成，其中又由大尺度转向流的变化决定着平移向量的年际变化。

图5中可以看到TC平均生成位置从El Ni~no年向La Ni~na年有一个西北方向的移动。进一步计算表明，平均生成位置为15°N 140°E（厄尔尼诺年份）和20°N 136°E（拉尼娜年份）（在95%的置信水平下），差异显著。但这两个因素对观测到的TC盛行轨迹变化的相对贡献是什么？设计了四次数值实验，分别为E(L)年的大尺度转向流和E(L)年的TC生成位置两两组合而成的EE/LL/EL/LE。

图5

图10显示了实验EE和LL之间TC发生频率的模拟差异。尽管南海的模拟差异向北移动，但可以看出，轨迹模型可以成功地模拟厄尔尼诺和拉尼娜年之间TC发生频率的差异。

图10 使用轨迹模型，模拟出的TC在BOX中出现的频率从而来衡量TC运动轨迹。图示为条件为EE-LL的频率差值，7-9月。

图11a和11b显示了在大尺度转向流保持不变的情况下生成位置变化的影响。可以看出，实验LE和LL（图11a）之间以及实验EE和EL（图11b）之间TC发生频率的模拟差异具有相似的模式，即南（北）20°N的正（负）异常。图11a和11b表明，厄尔尼诺年和拉尼娜年之间TC生成位置的变化有助于20°N南部TC活动的增强。原因是厄尔尼诺年相对于拉尼娜年，TC生成位置向东移动且平均纬度较低。

大尺度转向流保持不变的情况下，E与L年TC生成位置不同时TC发生频率的差值。a：LE-LL b：EE-EL

图11c和11d显示了在TC生成位置保持不变的情况下，大尺度转向流变化的影响。在实验EL（EE）和LL（LE）中，生成位置源自La Ni~na（ELNi~no）年。实验EL和LL（图11c）之间以及实验EE和LE（图11d）之间TC生成频率的模拟差异也具有类似的模式。如第2节所述，在厄尔尼诺年期间，沿着盛行轨道II的TC倾向于向西移动。图11c和11d表明，活动增强的主要原因是大尺度转向流的变化。可以看出，大尺度转向流的变化也导致南海北部和日本南部海洋上空TC发生频率的增加。后者在很大程度上被生成位置变化的影响所抵消。因此，在厄尔尼诺年和拉尼娜年之间观测到的TC盛行轨迹变化是大尺度转向流和生成位置变化的综合结果。

TC生成位置保持不变的情况下，E与L年大尺度转向流不同时TC发生频率的差值。c：EL-LL d：EE-LE

第六段：

尽管TC盛行路径与TC生成位置及大尺度转向流紧密相关，但ENSO对西太海域TC盛行路径的影响并未得到充分的研究，根本原因是没有很适合的工具诊断ENSO影响下该地区TC盛行路径的变化。

该研究基于挑选出的14个L年与E年，建立了模拟TC生成位置的统计模型和模拟TC移动轨迹的轨迹模型检验了ENSO对TC盛行路径的影响。

分析表明，西太海域TC盛行轨迹存在显著年际变化。

在选定的E年中，TC生成总数并未有所不同，但TC生成位置的东南向移动以及大尺度转向流的变化导致了20°N以南TC活动的增强，在130°E以东的地区，这种变化更加明显（in particular）。

对于行动轨迹为西北方向(2)的TC（会影响到东亚地区），在E年有向西移动的趋势，在L年则有向北移动的趋势。

最后，统计模式模拟TC生成位置及轨迹模型模拟台风运动轨道的结果表明，TC盛行路径的变化是与ENSO有关的大尺度转向流改变及TC生成位置改变的共同因素导致的。