引 言

热带气旋(以下简称为TC)，是破坏力最强的气象灾害之一。而西北太平洋是全球范围内TC活动最频繁的海域，因此对西北太平洋TC进行分析很有意义。以前，许多学者已经对西北太平洋TC活动的气候学特征^[1～3]及其运动路径和其结构对移动路径的影响等方面^[4～7]都做过大量的研究。对大尺度环流和TC活动间的关系也做过一些研究:叶英、董波^[8]分析了副热带高压、西风带环流、青藏高原指数和南方涛动指数的变化，揭示西北太平洋TC活动的气候变化规律与大气环流特征量的相互关系；吴达铭^[9]讨论了副热带西风急流、副热带高压的活动位置及黑潮等大尺度环流与台风频率变化的关系；马德贞等^[10]对北半球极涡位置、东亚西风强度指数及南半球大气环流变化特征与台风活动的关系也做了很多分析。

以前的工作主要研究TC的气候学特征等，对大尺度环流与TC活动的关系也有一些研究，但主要讨论的是中、下层大尺度环流与TC之间的关系，对更高层的大尺度环流如南亚高压(SAH)与TC之间的关系研究不多，而SAH 是北半球100 hPa 等压面上最强大、最稳定的系统，对我国夏季降水影响很大。张琼^[11]利用SVD 方法，分析了100 hPa高度场对我国夏季降水的影响，黄燕燕^[12]及钱永甫^[13]等也分析了SAH 对我国夏季华北和长江流域旱涝的影响。众所周知，我国夏季旱涝受TC活动影响很大，既然SAH 与旱涝关系密切，则TC与SAH 和100 hPa 环流形势之间必定也存在某种联系。因此，本文从高层的大尺度环流研究其前期的特征对当年西北太平洋TC频数的影响。西北太平洋范围定为0°～55°N 、105°E～180°，根据国家气象局关于“采用国际热带气旋名称和等级标准”的通知，按热带气旋中心附近地面最大风速划分为台风、强热带风暴、热带风暴、热带低压四个等级，本文所讨论的TC是指所有发生在西北太平洋的TC。

1 资料和方法

利用1949～1996年48年TC年个数资料和1958～1997年40年SAH 特征参数及100 hPa 高度场和风场的NCEP/NCAR 资料。采用小波分解方法分析TC年个数的周期及其周期能量，用相关法确定SAH 和TC频数的时滞关系。

2 结果分析 2.1 TC频数及周期

图 1是1949～1996年共48年TC的年个数。从图 1可见，TC发生的频率差异较大，多则超过50个，少则小于20个,平均年个数约为35个。60年代中期到70年代初期TC发生的频率较高，这与穆海振等^[2]讨论的1949～1995年西太平洋TC活动的频数是一致的。从11年滑动平均也可以看出，TC在60年代中后期、70年代初期有上升趋势。

图 2是用小波分解方法得到的TC年个数周期(a)和其对应的周期能量(b)。从TC年个数图(2a)可见，TC年个数存在约30～31 、19～20年的长周期，5～6 、3～4年的短周期，3～4年的短周期集中在TC多发年。从年个数周期对应的周期能量图(2b)可见，3～4年的短周期能量较显著，而滤波后20年和30年左右的长周期较显著(图略)。通过以上分析可知，TC的年个数存在约30年和20年的长周期，对应的周期能量较大,TC年个数也存在3～4年的短周期，其周期能量集中在TC多发期。

2.2 TC频数与SAH特征参数及100 hPa 高度场的相关分析

以往研究大多都是从天气学的观点考虑TC发生，本文则从气候学的角度考虑影响TC发生的大尺度因子，因此本节研究TC的年际及年代际变化与100 hPa 大尺度系统的联系。

2.2.1 TC频数与SAH 特征参数的相关分析

SAH 的特征参数包括SAH 的中心强度、纬度和经度，本文所指的高压的中心强度是张琼定义的强度(I1)，即西风分量为零的高压脊线上最大位势高度值，最大位势高度值所在的纬度和经度就是高压的中心纬度和中心经度。图 3表示前一年、当年和后一年SAH 中心强度与当年TC频数的相关。从图 3可见，前一年10月到当年4月(OA)的SAH 中心强度对当年的TC频数影响较大，TC频数对当年9月到第二年5月(S-M)的SAH 中心强度影响也较大,其中前期1月SAH 中心强度对当年TC频数影响最大，TC频数对后期11月SAH 中心强度影响最大，都呈显著的负相关；从经度和纬度的相关(图略)可见,SAH 的经度和纬度与TC的频数相关不显著，但在上述时间段中，SAH 经度与TC频数呈负相关，而纬度与TC频数呈正相关。通过分析可以发现，SAH 中心强度的影响显著于其他两个参数。

2.2.2 TC频数与100 hPa 高度场的相关分析

在100 hPa 高度场上可能还存在着比高压中心更明显的相关区，因此，对前一年、当年和后一年100 hPa 高度场与当年TC频数也做了时滞相关分析。结果表明，在前期(OA)和后期(S-M)的100 hPa 高度场上，除SAH 中心与TC频数的相关较显著外，还有其它相关较显著的区域。就以前期1月和后期11月的100 hPa 高度场与当年TC频数的相关分析为例，在前期1月100 hPa 高度场与TC频数的相关图(4a)上，除SAH 中心与TC频数的负相关显著外，15°N 以南相关系数都超过-0.4(置信度α=0.01)。同样，在后期11月100 hPa 高度场与TC频数相关图(4b)上，除TC频数与后期11月SAH 中心的负相关较显著外，35°N 以南相关系数都超过-0.4，而15°N 以南达-0.5，有的甚至达-0.6。

从上述前期和后期100 hPa 高度场与TC频数的相关分析可见，整个低纬热带地区的负相关都较好，而SAH 中心在各月都位于高相关区内。100 hPa 高度场与TC的这种大面积相关，正好说明两者相关关系的稳定性，并隐含着某种相互作用机制，有待今后进一步研究。

2.3 异常TC年和SAH的关系

以上分析表明，前期(1月)SAH 中心强度与TC频数的关系最为密切。为了进一步讨论两者之间的关系，挑出相关比较好且符合前期(1月)SAH 强弱年(指SAH 中心强度距平大于或小于零)的100 hPa 高度场和环流场以及异常TC年(指TC频数的绝对值大于0.5倍方差)进行分析。表 1 、表 2分别表示上述定义的异常TC年和前期SAH 强弱年。

从表 1可见，TC多发年有12年，少发年有13年。而从表 2可见，对应TC多发年有8年1月的SAH 偏弱，占2/3。在TC少发年中，当年1月SAH 偏强有8年(占8/13)。可见，在TC异常年中，SAH 的中心强度异常大多符合相关律。

对异常TC年前期符合相关律的多年(见表 2)SAH 环流场和100 hPa 高度场进行合成。图 5是异常TC年1月SAH 环流和100 hPa 高度的偏差场(指异常TC年的场减去正常TC年的场)。从偏差场图来看，在环流场(图 5a，b)上，多TC年前期1月SAH 环流场呈反时针旋转，而少TC年则相反，说明多TC年前期SAH 中心强度偏弱，少TC年则偏强；在高度场(图 5c，d)上，多TC年在热带和副热带地区为负距平，少TC年则为正距平，说明多TC年前期的100 hPa 高度场偏弱，少TC年相反。

由此可见，前期SAH 不同的环流特征和100 hPa 高度场的不同形势会影响当年TC频数，前期SAH 的中心偏西、偏北，环流场偏弱及100 hPa 高度场偏低时，当年TC偏多,少TC年则相反，这与前期SAH 特征参数及100 hPa 高度场和当年TC频数的相关分析是一致的。

以上举例分析了相关最好的单个月SAH 和100 hPa 高度场与TC的关系，以下从最佳相关时段进一步研究它们之间的关系。

2.4 异常TC年前期SAH 的相关时段分析

相关时段的挑选方法是先选出相关系数在临界值附近的连续几个月的SAH 中心强度，第一个月的相关系数用自身的中心强度与TC频数求相关，第二个月的相关系数用前两个月的中心强度平均值与TC频数求相关，依次类推。先求出各月或几个月SAH 平均强度与TC频数的相关系数，然后挑出相关最好的时间段。表 3是按相关时段挑选的方法得到的前期(O-A)SAH 强度与当年TC频数的相关。

从表 3可以看出，TC频数与各时间段的SAH 中心强度呈显著负相关，而且时间段的相关比单个月的相关显著，最好的相关时段是前一年10月到当年1月(O-J)，达-0.516。

选取SAH 中心强度与TC频数最显著的相关时段(O-J)，进行100 hPa 高度场与TC频数的相关分析。如图 6所示，在相关时段的平均高度场上，除SAH 中心与TC频数的相关达-0.5(置信度α=0.01)，比单个月的相关显著外，40°N 以南相关系数都超过-0.4，有的甚至达-0.6，显著区域范围也明显大于单个月(见图 4a)。

同样选取前期(O-J)SAH 的环流场和100 hPa 高度场为相关时段，进一步考虑前期SAH 对当年TC频数的影响。分析结论与前期单个月SAH 环流场和100 hPa 高度场对TC频数的影响是一致的。

3 结论

(1) TC频数存在约30年和20年长周期，5年和3年的短周期，有相应的周期能量。

(2) 前期SAH 的特征参数都影响当年TC发生的频率。前期SAH 中心位置偏西、偏北，中心强度偏弱时，当年的TC偏多，反之，当年的TC偏少，且强度的影响显著于其它两个参数。

(3) 前期(O-J)平均SAH 中心强度和100 hPa 高度场与TC频数的相关比单个月的好，且100 hPa 高度场上显著区域范围比单个月的大。