编者按：11月底生成的台风“北冕”，于12月2日在菲律宾以东洋面加强为超强台风。一般来说，12月西北太平洋洋面出现台风的概率很小，那么，这个12月还会有台风吗？12月初，我国东南沿海地区的降水过程是否和“北冕”有关？拥有最冷红外亮温的“北冕”有何不同？“北冕”冷台风的属性又是否名副其实？本期科普看台一一解读。

　　本期专家顾问：中央气象台首席预报员 张玲  中国气象局台风与海洋气象预报中心高级工程师 吕新艳

今年会有台风吗？

中国气象报记者 张明禄

　　11月26日14时生成的今年第28号台风“北冕”于12月5日14时在南海中部海域减弱为热带低压，其风力进一步减弱，已很难确定其环流中心，中央气象台当日17时对其停止编号。

“北冕”卫星云图。来源：国家卫星气象中心

　　如今已是2019年最后一个月了，那么，12月还会有台风吗？
　　台风是发生在热带和副热带洋面上的低压涡旋，是一种常见的天气现象，其经常产生在西北太平洋洋面上，主要集中在夏季和秋季。台风的形成需要以下几个条件：要有广阔的洋面，海温26℃，水深60米以上；一定的正涡度初始扰动；环境风在垂直方向切变小；具有一定地转偏向力，一般至少离赤道5个纬度。
　　吕心艳介绍，从历史数据看，1月到12月南海和西北太平洋海域均有台风生成，一般来说，7月到9月是台风生成的活跃期。从多年平均看，12月生成台风数量明显偏少，平均每年有1.26个台风生成，少于6月到11月，多于1月到5月，排在全年的第7名。因为在季风背景下，夏季的季风槽非常有利于台风生成，但在冬季，没有明显的季风槽，主要受赤道辐合带控制。另外，冬季海温不如夏季和秋季的海温高。
　　此外，12月很少有台风登陆我国。据统计，仅有两个台风登陆我国，1974年第27号台风于12月2日登陆广东台山，强度为热带风暴级（23米/秒，998百帕）；2004年第28号台风于12月4日登陆台湾屏东，强度为强热带风暴级（28米/秒，995百帕）。但是，这两个登陆在12月的台风，都生成于当年11月底。
　　之所以12月登陆我国的台风很少，是因为此时台风移动路径以偏西或转向路径为主。12月的台风一般生成于副热带高压南侧的东风波中或赤道辐合带中，沿副高南侧偏东气流向偏西方向移动，或在大洋中间转向，在洋面中减弱消失，很难在我国登陆。如2017年第27号台风“天秤”在菲律宾以东生成后，一路西行，在泰国湾减弱停编。
　　由于大气环流和海洋热力条件不好，12月的台风强度通常不强。1949年到2018年，12月生成的台风最强极值强度为90米/秒（1955年，Ruth），但是，约61%的台风极值强度在台风级或台风级以下，强热带风暴级或热带风暴级台风居多。
　　今年台风生成的数量偏多，但登陆我国的台风偏少，强度整体偏弱，登陆台风强度较历史平均水平也偏弱。截至12月7日，南海和西北太平洋海域有28个台风生成，比常年同期偏多两个，但仅有5个登陆我国（分别是“木恩”“韦帕”“利奇马”“白鹿”“米娜”），登陆个数比常年偏少两个，比去年偏少5个。28个台风的峰值强度平均为37.8米/秒（13级），弱于多年平均（40.1米/秒，13级）。其中，5个台风登陆我国时的平均强度值为30.6米/秒（11级），小于多年平均值（32.6米/秒，12级），但台风“利奇马”登陆强度极强，在1949年以来登陆我国大陆地区的台风中强度排名第五，在登陆浙江的台风中强度排名第三。截至目前，2019年12月无台风生成。中国气象局台风与海洋气象预报中心预计，后期将有一到两个台风生成。

东南沿海降水，台风雨？

中国气象报记者 宛霞

　　12月初，时值冬季，我国东南沿海地区出现降水过程，其中，福建沿海部分地区出现大雨，浙江大部地区以阵雨为主，浙江、福建、台湾的部分山区还出现了降雪。有人将这次降水过程归咎于台风“北冕”，认为是台风雨或台风雪。对此，张玲予以否定，她澄清说，到目前为止，气象学界并没有台风雨或台风雪的概念。
　　大风、降水、风暴潮是台风最主要的三大影响。而所谓的台风降水一般是指台风直接造成的降水，通常包括台风本体降水和台风外围降水。台风本体降水是指台风本身系统造成的降水，一般不超过半径500公里范围；而台风外围降水是指台风外围系统（比如台风倒槽或台风倒槽和冷空气结合等）造成的降水。从本次降水区域出现的位置距台风中心的距离看，并不属于台风本体降水。
　　张玲说，无论是台风、冷空气、冷涡还是锋面造成的降水，都要具备以下几个条件，即有充足的水汽，有抬升机制，还要考虑是否有局地的地形影响等其他因素。
　　从天气背景看，12月4日至7日，我国东部地区经历了一次大范围降温过程，与此同时，5日至7日，我国长江以南地区有一次南支槽东移过程，而东南沿海地区的降水就发生在南支槽东移期间。
　　“在这次降水过程中，福建、浙江等地的降水量级和降水区域，与南支槽东移可以很好地匹配。”张玲说，即使没有台风“北冕”，在东移南支槽和南下冷空气的影响下，东南沿海地区很大可能也会出现降水过程。因为从动力条件看，南支槽东移本身就是一个非常强的动力条件，槽前有较强的上升运动。另外，从低层850百帕以下看，冷空气一路从我国东部地区南下，东部海区和沿海持续长时间的较强东北风，在华南北部形成了一个东东北-西西南走向的锋面，南支槽槽前的暖湿气流在锋面上爬升，具备了较好的动力抬升条件，非常有利于降水产生。
　　那么，台风“北冕”对此次东南沿海地区的降水到底有没有影响呢？
　　“北冕”从热带洋面一路过来，携带大量水汽，到我国中沙群岛附近止步，其中心没有继续北上靠近我国大陆，而是掉头向偏南方向移去。
　　从3000多米的高空流场可以发现，在“北冕”中心东侧有偏南风向我国东南沿海输送，表明“北冕”对降水区的出现起到了一定的水汽输送作用。
　　此外，“北冕”对于有利于降水的动力抬升条件也有一定贡献。台风是低压系统，冷空气是高压系统，“北冕”进入南海后，强度减弱并不快，保持着强的低压性质，它和冷高压存在悬殊的气压差，从而在两者间存在明显的气压梯度力，这个较大的气压梯度力有利于锋面附近出现明显的上升运动；同时，在3000多米的高空，此次降水期间，在我国东南沿海地区上空维持一个东北-西南向的倒槽，这些都是对降水产生的有利因素。
　　张玲认为，在东南沿海的这次降水过程中，有利于降水出现的因素很多，“北冕”的确在水汽输送和动力抬升条件方面对这次东南沿海的降水过程有贡献，发挥了一定作用，但“北冕”并不是起到决定性作用的因素。因此，说12月初我国东南沿海降水是台风雨或台风雪的说法并不准确。

“冷台风”？“北冕”不背锅

中国气象报记者 简菊芳

　　冻透广东、福建、浙江，台风“北冕”被网友称为“冷台风”。人们甚至认为，是“北冕”吸引冷空气南下。这样说来，北冕“冷台风”属性似乎名副其实。那么，“冷台风”这个高冷霸气的名字，“北冕”是否值得拥有？
　　张玲说，气象学界没有“冷台风”“热台风”的说法。实际上，所有台风都是“暖心”系统，是不折不扣的“暖男”。这是因为和它周围环境相比，其中心比周围环境同高度处的温度高出8℃到10℃，并且根据台风强度不同，这个数据还会有所不同。
　　台风在发展过程中，通过垂直上升运动把水汽抬升到高空，水汽在上升过程中凝结，并不断释放凝结潜热，由于台风中心附近有非常强的上升运动，凝结潜热释放作用非常明显，从而导致台风云体中上部位出现“暖心”结构，这是台风“暖心”的主要原因。此外，台风的“暖心”和强度有一定的正相关关系，一般而言，中心越暖，强度越强。
　　与台风中心的暖相比，台风眼墙的云顶是冷的。张玲说，这个“冷”不代表冷台风，而是判定台风强度的重要因素之一。台风的冷在云顶区，简单来说，台风眼区温度越高，环绕台风中心的眼墙的云顶温度越低，就越有利于形成结构清晰的台风眼，台风就越强。
　　台风云系是一个螺旋上升结构，越往上抬升温度越低。从大气温度的垂直分布看，高度达到10千米以上，温度都是零下几十摄氏度。
　　从夏季到冬季，身处中纬度地区的人们能明显感觉到温度的变化。但台风发源地——热带洋面的海温在一年中变化幅度很小，加上中纬度的冷空气活动对低纬地区的影响程度有限，因此热带洋面上仍然具备一定的孕育台风的条件，这是在秋冬季的热带洋面依然会有超强台风的原因，只是数量上较夏季偏少。
　　在“北冕”登陆菲律宾前，已达到超强台风级，其伸展高度可达15公里甚至更高，因此，其冷云区最低温度可达零下八九十摄氏度甚至更低。张玲表示，从结构上看，冬季的超强台风和夏季的超强台风没有明显区别，且“北冕”达到超强台风级时所处的海域也是在夏季容易出现超强台风的海域之一。
　　网友所说的“冷台风”，主要是认为“北冕”与这次冷空气南下有很大关系，它与夏季的台风不一样，甚至说它是高冷选手。张玲说，台风不能背这个锅。一方面，冷空气并不是台风“北冕”带来的，只是“北冕”影响我国的时间和冷空气影响我国的时间基本重叠而已；另一方面，冷空气对“北冕”的强度有一定的破坏作用。
　　张玲说，冷空气对“北冕”强度的削减是逐步的。12月4日到5日，“北冕”西侧有对流层中层的干空气卷入，导致台风西侧和南侧的对流受到抑制。这是由于台风的对流发展需要有大量的水汽输入才能得以维持，这股干空气的到来就好比是给熊熊燃烧的大火泼了一盆水，明显削减了台风云系的“嚣张气焰”；紧接着5日下午，伴随对流层低层冷空气前锋到达南海中部并继续南下，“北冕”在冷空气的裹挟下转向偏南方向移动，强度进一步减弱。
　　张玲说，强冷空气对台风强度有明显的减弱作用，但一般的冷空气对台风的影响比较复杂，有时甚至可能对台风强度有短暂增强作用，要看具体情况，不能一概而论。

“北冕”和“别人”不一样

中国气象报记者 李慧

　　卫星探测资料显示，台风“北冕”中心区域形成的冷云区最低温处达到-109.4℃，是已知地球上观测到的最冷红外亮温，这和气候变暖有关吗？如果有关，未来随着气候变化的影响，是否会有更多的最冷红外亮温出现？
　　红外亮温是指气象卫星红外通道的观测值，是云顶和无云或少云区地球表面向太空发射的辐射。通常将它以相当黑体温度（Black Body Temperature，缩写为TBB）来表示，也称之为“亮度温度”或“亮温”。亮温可以揭示出云的存在和云所处演变阶段中的一些显著特征。热红外通道亮温主要反映的是云顶温度和高度信息。对于成熟阶段的对流云，云顶温度越低，其云顶越高，越容易产生降水。通过云顶红外亮温，降水云识别能力比仅采用光学厚度和有效半径的方案明显提高。无论陆地还是海洋区域，新增红外亮温信息后，能够更有效地识别弱降水，出现降水误判和漏判的区域面积更小。
　　目前，一些气象学家指出，由于台风“北冕”在发展过程中出现极为强烈的冷云区，使得它在西太平洋历史上可能已经有了非常独特的地位。卫星探测资料显示，11月30日4时，“北冕”中心出现了极为强烈的冷云区，最低温处达到-109.4℃，这可能是已知地球上观测到的最冷红外亮温。
　　由于高度升高温度下降的原理，对流层顶附近的温度都非常低，一些强对流天气发生时云层顶部温度可以达到-50℃或者更低。对流活跃的台风也是如此，云层顶部的温度可以低至-70℃以下。来自美国关岛大学的马克·兰德指出，台风“北冕”发展过程中的-109.4℃似乎是有记录以来最低的云顶温度，大大低于此前观测到的世界纪录-102.2℃，此前的纪录是澳大利亚附近的一个名为Hilda的热带气旋创造的。
　　除了台风会将云顶推到极强的低温以外，强烈的雷暴也会将云顶推至极强的低温状态。比如2008年11月，在澳大利亚北海岸出现了一次强烈的雷暴天气，在这次天气过程中，雷暴云产生的云顶亮温低至-102℃以下，逼近当时的世界最低云顶亮温纪录。
　　专家分析指出，如此强烈的对流是台风“北冕”的“中心冷云盖”产生的异常情况，在出现这种情况时，“北冕”所处海域海洋能量过度充沛，同时，处在有环境垂直风切变和高空急流存在的特殊大气环境中，导致对流极强但强度发展缓慢，而过度充沛的海洋能量则可能和全球变暖有关。
　　全球变暖是由地球系统能量不平衡驱动的，由于大气温室气体增加，进入地球系统的能量大于逃逸出地球系统的能量，造成地球系统能量增加。海洋巨大的热容量是全球变暖最主要的能量存储器。过去几十年，海洋热含量和大气中的二氧化碳浓度均不断攀升。所以，在全球变暖继续发展的背景下，未来还有可能出现更低的云顶亮温。

（来源：《中国气象报》2019年12月13日三版 责任编辑：王美丽）