引言

台风是发生在热带海洋上的具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，它(含飓风、热带风暴)是全球热带地区的一种十分严重的自然灾害(朱乾根等，1992)。我国是世界上受热带气旋影响最严重的国家之一，夏季影响我国的热带气旋大部分来自菲律宾群岛以东的西北太平洋(陈联寿和丁一汇，1979)。福建濒临西北太平洋，台风活动十分频繁。1961—2015年，共有385个台风登陆和影响福建，平均每年6.9个，其中登陆年均1.6个，影响年均5.3个。登陆福建的台风，路径复杂、结构和强度变化大、降水强度强，沿海风的破坏力大，往往造成严重的风、雨、潮灾害，为福建省最主要的气象灾害(鹿世瑾和王岩, 2012；刘爱鸣等，2006)。统计表明，进入21世纪以来，登陆福建热带气旋的强度和频数呈上升趋势。

2015和2016年，受赤道中东太平洋海表温度异常及大气响应的显著影响，我国天气气候呈现显著的异常特征(崔童等，2015；廖要明等，2016；邵勰和周兵，2016)，登陆和影响福建的台风(以下简称福建台风)也各具特色：2015年为厄尔尼诺持续发展年，福建台风生成路径偏东、生命史偏长、强度偏强、影响个数少，2个登陆台风和4个影响台风中，仅“莲花”为台风级，其余均为超强台风。2016年为厄尔尼诺衰减、冷海温发展年，福建台风呈现与2015年不同的特征。本文通过总结2016年福建台风特征，分析其主要成因，并对台风的气候预测进行评估，以期为开展福建台风的监测和预测提供思路。

1 资料及方法

所用资料包括：(1)美国环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)逐日2.5°×2.5°水平分辨率再分析格点资料(Kalnay et al, 1996)；(2)美国环境预报中心(NCEP)的Climate Forecast System Version 2 (CFSv2)气候预测模式产品(Saha et al, 2014)；(3)美国大气海洋管理局(NOAA)的月平均海温资料；(4)台风生命史及“莫兰蒂”云图等资料取自日本数字台风网；(5)国家气候中心的“气候系统监测-诊断-预测评估系统”提供的大气环流分析产品；(6)热带大气季节内振荡(MJO)指数(Wheeler and Hendon, 2004)取自澳大利亚气象局(http://www.bom.gov.au/climate/mjo/)；(7)本文使用的台站资料为福建省2016年逐日观测资料。

根据越赤道气流、季风槽、西太平洋副热带高压(简称西太副高或副高)等指数或特征量的定义(高辉和薛峰，2006；高建芸，2007；国家气候中心，2010)，利用NCEP逐日再分析数据计算了2016年逐日监测值；基于小波分解等方法对相关物理量进行了分析。

2 2016年登陆和影响福建台风特征 2.1 2016年福建台风概况

2016年登陆和影响福建的台风共7个，接近常年。其中，3个登陆台风分别为“尼伯特”、“莫兰蒂”和“鲇鱼”，4个影响台风分别为“妮妲”、“马勒卡”、“艾利”和“海马”(表 1)。可见，2016年登陆台风频数偏多，影响台风频数略偏少。月份分布：7月1个、8月1个、9月3个、10月2个，呈现显著的前少后多特征。生命史以“妮妲”78 h为最短，最长为“马勒卡”的186 h；中心强度则以“莫兰蒂”最强，“艾利”最弱；11级以上风圈半径以“鲇鱼”的280 km为最大，“莫兰蒂”的130 km次之，“尼伯特”和“马勒卡”的110 km居第三。3个登陆台风的登陆风速分别达强热带风暴级、强台风级及台风级。

2016年登陆和影响福建台风的路径如图 1a所示，可以看到“马勒卡”为转向台风，其余为西行或西北路径。其中，“尼伯特”和“鲇鱼”经历两次登陆的衰减后，在进入江西后即填塞停编，而“莫兰蒂”登陆福建后长驱直入，历经福建、江西、安徽、江苏四省，后入东海消亡停编。除“尼伯特”和“海马”外，其余5个台风生成于140°E以西，生成路径偏西。

登陆台风给福建造成严重影响，直接经济损失为2000年以来之最。“尼伯特”为1949年以来生成时间第二晚的首个台风(权婉晴和何立富，2016)，受其正面登陆影响，7月8—9日福建省出现强风雨，局地强降水致重灾(图 1b)。“鲇鱼”造成福建省多站出现极端降水(表 2)，14站过程降水量超过250 mm、2站超过400 mm，以柘荣的540.3 mm为最大(图 1c)。“莫兰蒂”为1949年以来登陆福建南部的最强台风，对福建风雨影响并重，直接经济损失远远超过2005年的“龙王”、2006年的“桑美”以及2015年的“苏迪罗”，接下来就其强度及风雨影响进行阐述。

2.2 “莫兰蒂”及其对福建的影响

“莫兰蒂”(Meranti)于9月10日14时在西北太平洋洋面上生成，9月12日11时加强为结构对称、组织坚实、风眼清晰的超强台风(图 2a)，9月15日3时05分在厦门翔安沿海登陆，登陆时中心附近最大风力15级(48 m·s^-1，强台风级), 中心最低气压945 hPa，移动路径见图 2b。

“莫兰蒂”影响特点：一是强度强，为2016年登陆我国大陆的最强台风，也是1949以来登陆福建南部沿海的最强台风，在登陆福建的历史台风中仅次于2006年“桑美”；二是风速疾，9月14日夜间至15日白天受台风逼近和登陆影响，在厦门附近出现超过17级的阵风，最大值出现在厦门湖里区滨海街道(66.1 m·s^-1)，厦门本站最大阵风达到16级(54.9 m·s^-1)，仅次于5903号台风(60.0 m·s^-1)；三是雨势猛，受“莫兰蒂”影响，福建省出现大范围暴雨到大暴雨，局部特大暴雨，统计9月13日20时至16日20时降水量，65个县(市)437乡镇超过100 mm，其中24个县(市)66乡镇超过250 mm，区域站以南安向阳乡500.2 mm为最大，国家站以柘荣368.4 mm为最大。南安(201.9 mm)、仙游(185.2 mm)、德化(158.8 mm)日降水量突破9月同期最大日降水量极值；四是致灾重，这次台风登陆厦门，造成的危害主要在福建省人口最集中的闽南地区，导致城市受淹、房屋倒塌、基础设施损坏、水电路讯中断，特别是厦门全城电力供应基本瘫痪、全面停水，泉州、漳州大面积停电，经济损失极为严重。

3 主要影响因子分析 3.1 海温

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)作为热带海气系统年际变化的最强信号，其不同位相发展对我国热带气旋的调制作用得到广泛关注，得出很多有意义的结果(刘聪和曲学实，1992；何敏等，1999；黄勇等，2008；曹智露等，2013；郝赛和毛江玉，2015)。从1961—2015年福建台风频数与同期主要影响季节(7—10月)海表温度的相关分布(图 3a)可以看到，赤道中东太平洋为显著负相关区，北太平洋、赤道新几内亚东侧的西太平洋为显著正相关区，表明ENSO暖位相即厄尔尼诺年不利于福建台风频数的增多，相反，拉尼娜年则台风频数易于偏多。

2015年12月起，赤道中东太平洋的正海温距平迅速减弱，2016年7—10月，赤道中东太平洋由海温负距平控制(图 3b)，国家气候中心的监测结果表明8月起进入拉尼娜状态，而菲律宾以东的西太平洋为海温正距平覆盖，这种配置有利于登陆和影响福建台风频数的增多。2016年登陆和影响福建台风大多生成于130°~150°E区域(图 1a)，和上述分析结果相吻合。同时也可以看到南海区域为弱的正海温距平，其生成台风易于西行，不利于影响福建。

3.2 西太平洋副热带高压

副高强弱及位置影响着台风的生成位置、生成频数和移动路径，从而与登陆和影响我国的台风关系密切(龚道溢和何学兆，2002；任素玲等，2007；王磊等，2009；许金镜等，2009)。2016年7—10月平均的500 hPa位势高度场及其距平分布(图 4a)表明，西太副高面积较常年偏大、强度偏强、脊线位置略偏北，有利于台风沿西北路径影响我国。距平场上东亚地区(10°~60°N、110°~140°E)总体呈“低—高—低”分布，140°E以西的季风槽区高度场距平明显低于其北侧区域，表明多热带低值系统活动，这与许金镜等(2009)分析多台风登陆福建环流背景的研究结果相吻合。

再从副高各特征量的逐日演变(图 4b~4e)可见，副高呈现持续偏大、偏强的特征；副高脊线位置则呈现南北振荡的阶段性变化，存在显著的10~20 d和30~60 d低频周期(图略)，台风登陆或影响福建时，处于10~20 d低频的正位相，此时脊线北抬；西伸脊点总体偏西，但台风登陆时出现阶段性的东撤。

3.3 季风槽活动

西北太平洋季风槽的强弱直接影响西北太平洋台风的生成位置、强度及群发性。王慧等(2006)指出西北太平洋季风主要通过季风槽的活动影响台风生成，季风槽偏强(偏弱)时，台风生成位置偏东(偏西)。高建芸等(2008)、吕心艳和端义宏(2011)通过讨论不同类型西北太平洋季风槽受太平洋海温场的差异的影响使得台风生成位置、频数、路径以及在我国的登陆点的显著差异性。黄荣辉等(2016)系统回顾了西太平洋暖池热状态通过西北太平洋季风槽影响热带气旋活动年际和年代际变化的影响过程及其机理的研究。为了更准确地描述东亚夏季风期间不同时期西北太平洋季风槽的强度，高建芸等(2011)将南海—西北太平洋季风槽分为南海、西北太平洋西段(简称西太西季风槽)、西北太平洋东段(简称西太东季风槽)，讨论其活动特征。通过监测2016年台风季逐日各段及整个西北太平洋季风槽的强度及生成台风的变化(图 5)，发现台风绝大多数生成在季风槽偏强或开始增强的时段，如7月下旬至8月中旬，虽然三段季风槽出现阶段性偏强(或偏弱)的变化，但整个季风槽(三者总和)持续增强至偏强，台风生成明显活跃，1个月内共生成10个台风，但生成位置总体偏东、偏北，仅偏西生成的“妮妲”对福建省产生轻微的风雨影响。9月上旬中期至中旬前期^*，西太西季风槽和南海季风槽相继偏强，西太平洋台风群发，8天生成4个台风，“莫兰蒂”和“马勒卡”一周内相继登陆和影响福建，福建省出现2016年第一个台风影响活跃期(指一周内有2个或以上台风影响)。随后季风槽减弱，无台风生成。9月下旬中期起，西太西季风槽和南海季风槽再次偏强，对应“鲇鱼”和“暹芭”的生成。在10月上旬前期的短暂停歇后，季风槽再次偏强，10天内相继生成4个台风。

*在福建省开展的持续性天气事件延伸期预报业务中，将每旬前3日定义为前期，每旬4—7日定义为中期，每旬后3日定义为后期，下同。

研究表明，西北太平洋上空季风槽的年际异常不仅受西北太平洋暖池的影响，而且还受热带西太平洋越赤道气流的影响(冯涛等，2014)。从逐日南海和菲律宾越赤道气流的监测(图 6)可以看到，7月上旬南海和菲律宾越赤道气流偏强，此时南海夏季风和西北太平洋夏季风偏强(图略)，对应“尼伯特”的生成和登陆福建；7月中下旬上述两支越赤道气流总体偏弱，相应的夏季风和季风槽强度偏弱；8月中旬前，热带西太平洋越赤道气流接近常年至略偏强，对应夏季风和季风槽的增强及台风的生成；9月中旬的“莫兰蒂”和“马勒卡”影响期间，南海越赤道气流偏强、菲律宾越赤道气流也处于增强阶段；而9月下旬的“鲇鱼”登陆则主要和菲律宾附近的越赤道气流增强相联系，此时西太平洋夏季风偏强。

3.4 热带大气季节内振荡

王慧等(2006)的研究指出西北太平洋夏季风通过季风的季节内振荡对西北太平洋台风也有显著的影响。季节内振荡对台风生成的影响主要以30~60 d振荡为主。孙长等(2009)研究表明：西北太平洋地区的对流活动存在20~60 d的准周期振荡，该区域的热带气旋活动也具有这种频率的季节内变化，即热带气旋的活动具有明显的群发性和周期性，热带气旋易集中出现在大气季节内振荡(MJO)的湿位相。研究表明，当MJO处于活跃状态时，台风出现频率增加(Maloney and Hartmann, 2000a; 2000b; Gao and Li, 2011)。潘静等(2010)、李崇银等(2013；2014)的分析也指出，MJO在第5、6位相则明显有促进对流发生发展，为台风生成和发展创造了有利的大尺度环流动力场。

统计2016年西北太平洋生成的26个台风所对应的MJO位相(表 3，基于澳大利亚气象局逐日RMMs指数)可以看到，当MJO湿位相位于西太平洋(5~7位相)时生成台风(近7成)明显多于其他位相，其次是2~3位相；登陆和影响福建台风的生成位相亦呈现相应的特征，“尼伯特”和“鲇鱼”分别生成于第7、5位相，强度明显偏强，而“莫兰蒂”生成于弱2位相，这与潘静等(2010)和福建台风影响活跃位相(图略)的统计结果一致。袁媛等(2017a;2017b)的分析指出8月MJO活动的异常是导致西北太平洋台风异常活跃以及夏季热带—副热带大气环流发生突然转折的重要原因。

从西北太平洋各段及总季风槽强度的小波分解结果(图略)来看，2016年夏季季风槽均存在显著的30~60 d低频周期，同时南海和西太西段还存在显著的10~20 d低频周期，3个登陆台风对应上述周期的正位相叠加时段，这与王慧等(2006)分析结果相吻合。

为了更好地捕捉和预测台风对福建的影响，还制作了沿南海至西太平洋8个方位925 hPa热带低频对流向福建传播的剖面图。从2016年台风季热带低频对流的传播情况(图略)来看，在福建台风来临前存在明显的热带低频对流由西太平洋向西传播。

4 预测评估 4.1 月-季预测

登陆和影响福建台风的预测历来受到各级政府和气象部门的密切关注，也是福建气候灾害预测的重点内容之一。一般年、季尺度的预测提供3次，此外在7—10月逐月气候预测中，均需给出当月的台风预测意见。针对2016年的福建台风，根据福建台风气候背景、ENSO事件发展预测、大气环流响应预测和福建台风的物理概念模型，2015年11月28日发布“福建省2015/2016年冬季至2016年夏季气候趋势展望”时预测“2016年登陆或影响的台风个数为5~6个左右，数量略少，可能有秋季晚台风影响”；2016年3月23日发布“福建省2016年4~9月气候预测”指出：“预计2016年登陆或影响台风5~7个(常年7个)，总体分布前少后多，初台偏晚，有秋季晚台风影响”；6月底发布的福建夏季(7—9月)气候预测也做出相似的预测。从上述分析来看，2016年的福建台风的频数、时段分布与实况基本相符。2016年8月30日以“9月中下旬可能有1~2个台风登陆或影响”为标题向福建省委、省政府报送了9月预测，实况与预测非常一致。

可见，通过预测大气环流对典型厄尔尼诺或拉尼娜事件的异常响应，可以较准确把握福建台风频数及其分布特征。

4.2 延伸期预报

2013年起，福建省气候中心开展了影响福建台风活跃期的逐周滚动延伸期预报业务，2015年起增加西北太平洋台风生成群发期预报内容。实际业务中，通过对接NCEP逐日再分析实况资料与CFSv2模式未来45 d数据，结合延伸期预报方法制作未来11~30 d延伸期预报产品。经检验，对2014年8月无台风生成和影响(杨超和许映龙，2014)、2015年影响福建台风活跃期等均作出较准确的预测。2016年6月21日起启动了相应的台风延伸期预报业务，共发布14期预报产品。如6月21日预报“未来一个月南海、菲律宾和新几内亚越赤道气流偏弱，季风槽明显偏弱，不利于西北太平洋热带气旋群发，6月下旬后期至7月上旬前期可能有单个热带气旋生成，未来一个月出现台风影响活跃期的可能性小”；8月18和25日均指出“9月上旬后期至中旬后期台风再次群发，期间可能有台风影响”；9月8日指出“9月下旬后期至10月上旬有利于台风生成，谨防秋台影响”；9月22日发布“未来一个月西北太平洋为台风群发期，9月下旬后期起可能有台风影响或登陆”等，均与实况基本相符。11~30 d的延伸期预报有效填补了月—季预测和中短期天气预报的空白，服务效果显著。

5 结论与讨论

(1) 2016年登陆和影响福建的台风7个，呈前少后多分布，无早台风、有秋季晚台风影响；其中，3个登陆台风、4个影响台风，登陆台风偏多，带来狂风暴雨，日降水和过程降水量屡创新极值。

(2) 超强厄尔尼诺事件于2015年12月起迅速减弱，2016年8月起赤道中东太平洋进入拉尼娜状态，海温距平的演变及相应的大气异常响应是造成福建台风的前少后多分布及登陆台风偏多的主要原因。

(3) 季风槽增强有利于台风生成，7月下旬至8月中旬相继10个台风生成，9月上旬中期至中旬前期西太平洋台风群发，“莫兰蒂”和“马勒卡”一周内相继登陆和影响福建，是季风槽增强或持续偏强的结果。季风槽呈现显著的30~60 d和10~20 d低频周期，台风登陆期间为上述低频正位相叠加。

(4) 2016年西北太平洋生成与影响福建的台风与热带大气季节内振荡关系密切，近7成台风生成于MJO的第5~7位相；通过热带低频对流传播能够有效监测和预测台风的影响。

(5) 发生典型厄尔尼诺或拉尼娜事件时，通过分析大气环流的异常响应能较准确预测气象灾害的分布特点；基于大气低频变化理论的延伸期预报试验填补了月-季预测和中短期天气预报之间的空白，有效提升服务效果。

影响福建台风的因素很多、物理过程复杂，本文的分析仅是初步的。另一方面，当前期海温异常等外强迫信号不够突显时，如何把握其他的有效信号进行预测？还有待更多的分析和研究。同时，在进行台风延伸期预报业务时，由于CFSv2模式产品本身的预报性能局限，加上定义季风槽强度指数范围(5°~25°N)偏南等，对西北太平洋台风生成预测存在较大不确定性。因此，寻求其他更能客观反映台风生成群发性或影响活跃性的监测指标和低频前兆信号，发展更有效的延伸期预报方法，都将是我们努力的方向。