两个相似台风强降水空间分布差异成因

1307号台风"苏力"和1513号台风"苏迪罗"路径相似,登陆位置相近,登陆之前均达到了超强台风级别,造成的强降水落区却大有不同。该文从高低空环流配置、水汽、垂直运动和冷暖平流等方面对二者降水落区成因进行分析,得到以下结论:南亚高压和低空西南急流的垂直配置造成"苏力"南侧强降水,而副热带西风急流入口区和低空东南风急流的垂直配置造成"苏迪罗"北侧强降水;副热带高压的相对位置可能对台风东北侧的垂直运动有重要影响。台风"苏力"的水汽来源于南海,台风"苏迪罗"的水汽来源于孟加拉湾;"苏力"北侧偏南风急流形成辐散区,南侧东北气流和南风气流形成辐合区,而"苏迪罗"北侧为强盛的东南气流,形成强辐合区,南侧辐合偏弱,整层水汽辐合的象限不同是造成强降水落区南北差异的必要条件。两个台风垂直运动的非对称性分布是形成台风单侧强降水的重要条件。台风登陆前后中低层上冷下暖的垂直分布造成大气层结的不稳定,进而触发对流,对强降水落区有重要的指示意义,"苏迪罗"登陆过程中冷空气南下,形成了北侧强降水增幅。     

台风Khanun迅速加强成因及其与Rananim登陆强度的比较分析

以严重影响我国的2005年15号登陆台风Khanun为研究对象,首先从大尺度环流特征和物理量场,对其登陆前强度迅速加强原因进行了诊断分析,结果表明,台风强度增强与低空持续加强的水汽输送、高空流出气流的强辐散、台风移向垂直切变小值区和暖洋面密切相关;然后就登陆时强度,将Khanun与2004年14号台风Rananim从水平流场、暖心结构、稳定度和涡度等方面进行对比,发现Khanun在上述几方面略弱于Rananim,这一结论为登陆台风强度判定提供了一些参考。     

“鲇鱼”台风闽东阶段性暴雨物理量特征与地形模拟试验

采用NCEP全球再分析资料、区域自动站资料、雷达回波等,对2016年第17号台风"鲇鱼"登陆福建时造成闽东地区历史罕见洪涝灾害的大暴雨成因进行初步分析,研究不同阶段的暴雨物理量特征,并利用WRF数值模式对闽东地形和台湾岛地形进行敏感性试验,分析不同阶段地形对暴雨增幅作用的敏感性程度。结果发现,此次台风暴雨过程存在两个明显的阶段性特征,第一阶段台风系统深厚,为整层正涡度,较强的低层辐合和高层辐散的垂直配置使上升运动发展和维持,动力条件好;第二阶段深厚的台风系统开始减弱,高层辐散和低层辐合强度明显减弱;涡度场上为低层正涡度、高层负涡度,且结构倾斜,表明有冷空气入侵。高低空急流的耦合作用有利于上升运动;偏东风和偏南风低空急流是主要的水汽通道和能量通道,第一阶段宁德地区受台风北侧宽广的偏东风-东南风急流辐合影响,各层高能区达到强盛期,暴雨区域广、强度强;第二阶段偏东风急流和偏南风急流在宁德北部汇合,假相当位温的中心值有所减弱,高能区分散,使得宁德北部地区暴雨表现为较明显的局地性特征;闽东地形对降水的增幅作用显著。     

台风"温比亚"在河南的转向路径和暴雨特征分析

利用常规、非常规、再分析资料,对2018年8月台风"温比亚"在河南的转向路径和暴雨特征进行了诊断分析.结果表明:"温比亚"在河南经历了西北行逐渐减速、停滞转向、东北行逐渐加速的过程;大范围暴雨主要集中于台风进入河南西北行逐渐减速的过程中.中纬度西风槽携带的冷空气从低空侵入台风环流,在非纬向高空急流形成的强辐散场与台风低空辐合场耦合的情况下,触发对流和暴雨增幅.西风槽东移有利于台风西北行减速停滞并转向.非纬向高空急流向平直西风急流演变并增强南扩,急流轴右侧的强辐散中心东北移,从高层牵引台风转向;台风东侧副热带高压及高空反气旋环流加强并向西南伸展,台风环境风场转入增强的西南气流中,是台风转向并加速东北移的重要动力因素.台风停滞转向之后,台风上部垂直涡度、散度、垂直速度场与下部错位,台风强度减弱,水汽通量值下降,降水也随之减弱.低空水汽通量大值中心、水汽通量散度负值中心和高空辐散中心对预报台风移动方向和降水强弱趋势具有指示意义.     

孟加拉湾东北路径登陆风暴结构特征

利用NCEP/NCAR（11）再分析资料,对20012010年孟加拉湾东北路径登陆风暴进行合成分析,研究了风暴登陆前后水平流场、垂直环流、涡度、散度和垂直风切变等大气要素场,得到了其结构特征:①风暴中心气流一致性气旋性流入仅限于900 hPa层以下,环形复合带的厚度随风暴登陆时的减弱而减小;②风暴的垂直环流不对称,中心周围上升气流垂直、风速较大,风暴西侧气流向外流出层较高、东侧气流向外流出层较低,南侧和北侧气流几乎向北倾斜;③风暴涡旋结构基本对称,整个对流层内涡旋柱比较垂直,登陆前后圆形涡旋形态逐渐向椭圆形形态变化;④登陆前风暴中心周围对流层底层辐合、高层辐散结构比较脆弱,登陆时,对流层中高层风暴两侧变为了气流辐合辐散不对称结构;⑤孟加拉湾风暴生存环境为垂直风切变较小、梯度变化较大的区域内,风暴向垂直风切变最大梯度方向移动.     

华南暖区暴雨中一次飑线过程的数值模拟

运用WRF模式模拟,研究分析了2010年5月6~7日华南暖区暴雨中低空急流与尾部入流在飑线系统组织过程中的作用。结果表明,在系统发生发展阶段,低空急流增强飑线西南侧的水平涡度。水平涡度引发的垂直环流通过促进不稳定区能量释放,影响对流系统生消发展。飑线成熟期尾部入流的主要来源为反气旋式涡旋风场。尾部入流较强的区域与环境风切变大值区平衡,促进不稳定区风场辐合,激发对流新生及维持其发展。同时尾部卷入的干空气下沉,加速水滴蒸发和凝结潜热释放,形成负位温扰动冷池中心,维持飑线发展。     

台风“巨爵”特征及其成因分析

利用常规观测资料、NCEP/NCAR再分析资料等,采用大尺度环流、天气尺度特征、物理量诊断等方法对1524号台风"巨爵"的强度和移动路径特点进行分析,结果表明:"巨爵"的移动路径与副热带高压、双台风间的相互作用、中纬度西风槽的活动有密切关系,海温、环境垂直风切变及高低层散度场对"巨爵"的强度变化也有较好的预示作用。     

台风“鲇鱼”(2010)过程影响系统分析

本文利用日本气象厅的台风最佳路径数据和美国国家环境预报中心1°×1°逐6h再分析资料,对2010年第13号台风"鲇鱼"的发生发展过程进行详细的分析,发现该过程中主要的影响天气系统有副热带高压和中纬度西风槽等.然后利用分部位涡反演的方法,进一步研究各系统对"鲇鱼"路径与强度变化的影响.得到结果如下:(1)路径方面:台风"鲇鱼"发展过程中,前期主要受副高环流影响向西北方向运动;中期主要是受到位于华南的高压单体的东北风引导气流影响向南转折;后期由于西风槽增强南压,台风与西风槽底接近,"鲇鱼"受到西风槽系统产生的西南风引导气流的作用,向东北偏折.(2)强度方面:在台风强度达到最大时,西风槽、副高、台风等系统位涡扰动对应的水平风垂直切变为最小,不会抑制台风加强;后期西风槽和副高扰动产生的风垂直切变逐渐减小,但随着"鲇鱼"逐渐接近陆地,环境风切增大,台风强度逐渐减弱.这些结果表明,在副高强度大并且与台风距离近时,"鲇鱼"运动主要受副高环流的引导.而随着"鲇鱼"不断西移北抬,副高远离台风其影响几乎消失,中纬度西风槽成为影响台风运动的主要系统.     

0505号台风"海棠"灾害的初步诊断研究

0505号台风“海棠”(Haitang)是一个范围广、强度大、路径复杂的台风,在其生命史的各个阶段表现出不同的特征。该台风具有很强的破坏力,使我国许多地区遭受严重灾害。在对台风灾害和环流背景分析的基础上,利用Q矢量和螺旋度等诊断方法,对该台风在浙闽地区造成强降雨的成因作了初步的研究。研究表明,台风外围螺旋云带、台风密蔽云造成台湾省和大陆东南部地区强降雨,其外围东南急流中的云团也引发了强降雨,而台风减弱后的残留低压与西风带系统相互作用在华北区产生了强对流天气和强降雨。通过对该台风登陆前后Q矢量辐合辐散情况的诊断可用来判断当时的垂直运动分布,而对螺旋度的分析,发现该台风的螺旋雨带在低层相对螺旋度场上反映为正的大值中心。     

台风"麦莎"(0509)登陆北上变性加强过程的诊断分析

以一个在陆上长久维持并最终演变成温带气旋的登陆台风“麦莎”为研究对象,通过对其北上变性过程的分析发现,台风与中高纬西风槽的相互作用使得冷空气侵入是其变性加强的原因。高层位涡的变化可清楚揭示台风变性加强的物理过程,分析表明,“麦莎”变性过程中有高层正位涡下传的现象。在台风结构上,从变性前的垂直对称分布演变为倾斜的非对称分布。     

台风桑美的路径、强度分析

 2006年8月10日,超强台风“桑美”在浙江温州登陆,成为50年来登陆中国大陆最强的台风,具有近海突然增强、中心气压低、风速大、降雨集中、发展迅速、移动快等特点。台风登陆后深入内陆,减弱缓慢,给浙江、福建、江西、湖南等省造成严重损失。本文对“桑美”的路径和强度特点进行分析研究,为中国台风成因分析与预测预报提供一些参考资料,为以后应对此类自然灾害提供参考。     

登陆台风路径与降水分析

首先利用1979—2002年台风年鉴上的热带气旋纪要表进行分析，总结热带气旋的登陆数据，并根据热带气旋路径图归纳出线性、左折、右折三种路径的登陆热带气旋。利用欧洲中心每天4次（6小时预报）的总降水资料，将热带气旋作为一个整体来研究探讨它在海洋和陆地上的降水分布和演变特征，尤其是台风路径与降水分布之间的关系，弥补以往对热带气旋降水的研究只局限于陆地降水的不足。     

近35年登陆我国台风的年际变化特征及灾害特点

根据近35年的台风资料,分析了在西北太平洋和南海海域生成台风及在我国登陆台风的年际变化特征。结果表明,近35年间在西北太平洋和南海生成的台风和热带风暴有减少的趋势,并且登陆我国的台风和热带风暴也有微弱的减少趋势,但登陆的台风(登陆时中心附近最大风速≥32.7m/s)略有增加的趋势。分析表明,7-10月是生成台风和热带风暴最为频繁的季节,生成个数占全年生成总数的71%,而在我国登陆时间主要集中在7-9月,约占全年登陆总数的78%。我国台风灾害具有发生频次高、影响范围广、受灾程度重等特点。此外,对近几年我国的台风灾害进行了总体的评估。     

影响华南西部的登陆热带气旋的若干气候特征

利用1950-1999年台风年鉴资料,结合广西89个测站的降水资料,统计和分析了登陆影响华南西部热带气旋的若干气候特征.结果表明,进入华南西部的热带气旋数占登陆华南沿海地区总数的75%;年均有1.9个热带风暴级别以上的热带气旋进入广西,其中强热带风暴强度以上的占84%.进入华南西部和登陆华南地区的热带气旋都具有显著的年际变化特征.不同月份、不同热带气旋登陆后的维持时间差异极大,平均维持时间的长短与登陆后12 h内强度的衰减程度密切相关.热带气旋引起暴雨的多寡和低压环流在广西境内的滞留时间成正相关,而与登陆时的强度没有明显的关系.     

近58年登陆我国热带气旋的气候特征分析

 利用1949-2006年登陆我国热带气旋(TC)资料,采用统计方法对比分析了近58 a登陆我国TC的频数、强度、初（终）旋日、台风季长度等气候特征参数的总体和区域分布及其时间演变特征。分析得出各参数的主要演变特征为：(1) 1949-2006年登陆我国TC频数呈下降趋势,台风季长度缩短、平均中心气压降低、登陆点区域分布也发生了改变;(2) 登陆我国TC频数、中心气压、台风季长度等均在20世纪90年代中期（1995年前后）发生了显著突变;(3) 相比于突变发生前（1949-1994年）,突变后的12 a间,① 登陆全国TC频数减少,并且沿海各省登陆TC频数大多减少或持平,只有浙江增加;② 我国台风季长度缩短,并且除广西和浙江略增长外,其它沿海各省均一致缩短;③ 除登陆台湾TC的平均中心气压略上升外,登陆其它沿海各省TC的平均中心气压均下降。     

Study on wavy distribution of rainfall associated with typhoon Matsa （2005）

An analysis is made to investigate the structure features of the extensive heavy rainfall left by typhoon Matsa, after its landfall in mainland China in August 2005, based on a range of observational results, including surface intensive observation data, TBB data from China's FY-2 satellite, and NCEP 1°×1° reanalysis data. The study tries to explore the interaction between atmospheric waves, 3-D atmospheric structures, and typhoon rainbands. Observational facts, diagnostic analysis, and atmospheric wave theory are used to look into the formation mechanism of distant typhoon rainbands. Results show that (1) Matsa rainbands have the features of noticeable wave train distribution and long distance propaga-tion; (2) the typhoon rainbands extend as far as 2000 km northwardly from the typhoon center, with a wavelength of 500―1000 km and a wave period of 12―24 h; (3) the wave structure of Matsa rainbands is closely associated with the corresponding wave variation of the ambient 3-D atmospheric structures, including disturbance vorticity, divergence field, vertical motion field, water vapor flux divergence field, etc. (4) both observational facts and theoretical analysis show that the northward extending typhoon rainbands are associated with the mixed effects of atmospheric inertia wave and internal gravity wave; (5) only under proper atmospheric stratification and vertical wavenumber of gravity wave, can a ty-phoon stimulate such a wave being able to reach such a distance, and result in extending wavy rain-bands.     

台风麦莎(0509)的数值模拟及结构演变特征分析

利用中尺度数值模式MM5,成功地模拟了0509号台风“麦莎”的路径、强度及其内部结构。根据模式输出的高分辨率结果分析了“麦莎”的动力和热力特征,包括环流结构、涡度、散度以及温湿场。结果表明：气旋低层的动力场及温湿场的明显不对称分布,加强了系统内部的上升运动;Q矢量散度辐合中心与强降水有很好的对应关系,500hPa高度场上强Q矢量散度辐合区域以及正涡度区对地面强降水中心有很好的指示作用。     

Diagnostic analysis of the asymmetric structure of the simulated landfalling typhoon "Haitang"

The landfalling processes of Typhoon "Haitang" near Lianjiang of Fujian Province of China from 00 UTC 19 to 12 UTC 20 July 2005 were reproduced by using the nesting non-hydrostatic WRF model and data assimilation technology (Level II Doppler radar data of Changle of Fujian Province are assimilated to the simulation every one hour from 01 to 06 UTC 19 July 2005).The mesoscale structure and evolution of the typhoon before,during,and after its landfall were discussed.The simulation data show that the assimilation experiment with the high temporal-and-spatial-resolution radar radial velocity and reflectivity data can produce much better simulation of the typhoon track,intensity evolution and landfalling location than the control experiment without assimilating radar data.By using the assimilation experimental data,the mesoscale fine-mesh structure and evolution before and after typhoon landfall were analyzed.Because of the influence of sea-land thermodynamic difference,two asymmetric convective regions were located at ocean and land,respectively.To better understand and investigate the asymmetric-structure characteristics of the landfalling typhoon,several dynamical diagnostic tools,the helicity (H),the moist potential vorticity (MPV),the convective vorticity vector (CW),the moist vorticity vector (MVV),which are associated with the development of strong convections,are introduced.Further analysis illuminates that the distributions of these physical diagnostic parameters are totally asymmetric,and subsequently,the associated convections also show distinct asymmetry.     

台风螺旋结构的分析

通过研究不同发展阶段的台风水平涡管的分布,发现台风里螺旋云带的结构并非都呈现旋转上升的形状.在水平涡矢与垂直速度水平分布满足右手螺旋法则的情况下,当上下切向风差别很大时,水平涡矢与台风的径向风方向相平行,螺旋云带的结构与径向风方向相平行;当台风辐合增强时,水平涡矢与台风的切向风方向相平行,因此螺旋云带的结构也与切向风方向相平行.另一方面,除海表面以外,台风里低层的风速一般大于高层,所以水平涡矢的方向一般背向台风中心.由于台风存在强烈的上升运动,因此方向背向台风中心的水平涡管在垂直速度的抬升下,逐渐转变为气旋性的垂直涡管,使台风的涡度增强,这样能量逐渐由低层传递到高层.