热带气旋“浣熊”引发广东南部沿岸大暴雨分析

应用NCEP 1白1?的再分析资料、常规观测资料及地面加密观测资料分析2008年4月热带气旋“浣熊”引发的广东南部沿海地区大暴雨过程成因,结果表明：此次大暴雨过程是在南亚高压加强并向西北方向移动控制华南沿岸及南海北部,同时“副高”减弱东退的大尺度形势背景下发生的;南亚高压和“副高”之间存在“反向”而行的短期互动,而这种互动对大暴雨过程有重要影响;热带气旋向偏北方向移动过程中与高原东侧东移南下的槽在广东南部沿岸合并是引发大暴雨的重要天气系统;暴雨区上空存在对流不稳定,大陆冷高压东移出海过程大气边界层内回流弱冷空气是大暴雨过程不稳定能量释放的促发机制;大暴雨过程水汽源地是西太平洋和南海,来自西太平洋和南海的水汽在暴雨区上空辐合为大暴雨过程提供了充足水汽;大暴雨降落在热带气旋路径的右侧而不是热带气旋中心的四周,其原因是水汽和风场的辐合均发生在热带气旋路径的右侧,这是由热带气旋自身环流和大尺度环境气流共同决定的。     

台风季中国热带气旋降水的典型模态及显著影响因子

本文利用客观分离的热带气旋降水的台站资料,运用经验正交分解法分析了台风季中国热带气旋降水的前两个主要典型模态及其与同期西北太平洋热带气旋源地路径的关系,以及与海表面温度和500 hPa环流场的关系.结果表明:热带气旋降水第1模态表现为以华南西南为正中心而华东为负中心的偶极子振荡型,此模态出现于赤道中东太平洋海表面温度一次冷异常过程的鼎盛时期,对应的西北太平洋500 hPa环流异常主要表现为低纬中西太平洋海域的东风异常以及中国区域北高南低的环流异常,在这样的环流异常配置下,热带气旋源地显著偏西,西行路径显著偏多,而北折路径较为偏少.热带气旋降水第2模态表现为以华东及海南南端区域为正中心的中国大部地区的一致同步型,此模态出现于赤道中东太平洋海表面温度一次冷异常逐渐减弱并向暖异常过渡的相位变化时期,对应的西北太平洋500 hPa环流异常各月差异较大,7、9月份的环流异常配置使热带气旋路径偏南更易侵袭我国海南等南端区域,而8月的环流异常配置导致热带气旋源地偏北,中国东南近海热带气旋生成频数显著偏多,且其路径更易北折影响华东地区.     

一次爆发性气旋引发的罕见暴风雪过程分析

冬季温带气旋强烈的发展会带来大范围严重的暴风雪天气。针对2007年3月3?5日一次气旋爆发性发展所造成的暴雪、大风和低能见度给辽宁省的交通,特别是航空带来的巨大影响,从大尺度环流背景、气旋移动路径和强度、水汽条件、冷暖空气活动及多种物理量场,对这次气旋的强烈发展及其相关联的垂直环流进行了动力学和热力学的诊断分析。结果表明,大气的强斜压性和其所伴随的冷、暖平流是气旋爆发性发展的主要原因;高位势涡度的下传促进了气旋的强烈发展;气旋中心附近最强的上升运动区基本上是上下垂直的;高、低空急流及相关的高、低空散度场和垂直运动构成了气旋所伴随的强大次级环流;沈阳地区强暴风雪的产生与气旋的强烈发展、偏南风低空急流的水汽输送及气旋内部垂直运动的强弱等密切相关。     

热带和副热带大气准双周振荡特征对西北太平洋台风路径的影响

根据美国联合台风预警中心热带气旋的数据(1979—2010年)以及NCEP/NCAR再分析风场和高度场的资料,从气候学角度分析了近32年夏季西北太平洋3类路径台风的大气准双周振荡的特征,并合成分析了6~10月3类路径台风生成时刻的原始环流、低频环流以及QBWO周期内低频环流的演变过程,结果表明:对流层低层至中层的大气存在明显的10~20 d准双周振荡特征,这对西北太平洋台风路径的预报有很好的指示作用;低频环流的演变特征表明,在西北太平洋地区,QBWO是通过低频气旋和低频反气旋来影响南海的季风槽以及副热带高压的强度和位置,进而对台风的生成位置和移动路径产生影响;菲律宾以东低纬度地区生成的低频气旋易于台风的生成,低频气旋的正涡度带走向和移动趋势预示着台风未来的移动方向;另外,在副热带地区同样存在着一支自西向东传播的大气准双周振荡波列,热带与副热带大气准双周振荡的相互作用对台风的路径产生了重要影响,这对台风路径的预报有较好的参考意义.     

热带气旋与南海季风的相互作用

通过个例分析和历史统计, 对热带气旋与夏季南海季风的相互作用进行了研究, 揭示了热带气旋活动导致南海低空急流增强的机制。在个例分析中, 以0604 号热带气旋 “碧利斯”为例, 利用中尺度数值模式 MM5 进行了多组数值模拟实验。结果表明, 强盛的西南季风使热带气旋登陆的维持时间变长, 对热带气旋的降水有显著的增幅作用; 与此同时, 热带气旋对西南季风的作用也不可忽略。在热带气旋登陆过程中引发的一系列中尺度对流系统, 会使得南海上空低层大气的气压梯度力增大, 导致南海季风中低空急流增强。最后, 对 1950?2009 年具有与 “碧利斯”相似路径的30 个热带气旋进行了统计, 发现其中80% 的热带气旋活动伴随着南海区域低空风速的正异常。     

南海热带气旋路径与海气通量的特征分析

海气间潜热和感热的交换对热带气旋的发展和维持起着十分重要的作用。本文利用MEKKHALA、LEO、TED、VONGFONG、ZEKE和WILLIE等南海热带气旋个例,对南海地区热带气旋期间,气旋移动路径与海气之间潜热通量的关联特征进行了初步的分析。结果表明：气旋有向其路径前方海气潜热强输送中心靠拢的趋势,而且移动方向与输送中心位置分布间存在对称性,表现为：当气旋位于两个输送中心之间时,移动方向与两个中心的轴线约平行;而且气旋前进方向常与身后输送中心最近处的切线垂直。     

北大西洋热带气旋路径预报的难度变化分析

为了提高热带气旋的短期气候预测水平,选取1851-1870年北大西洋热带气旋样本,按照热带气旋在不同海域的路径差异分成5个区域,利用基于偏最小二乘回归的气候持续法,建立预报未来气旋中心位置的模型,对1871-2010年每个区域的气旋进行路径预报。根据预报结果与实际数据的误差分析每个区域的预报难度,利用小波分析法找出预报难度变化的周期性规律。结果表明,北大西洋海域热带气旋路径预报的难度呈现从南向北以及从东向西递增规律,靠近大陆区域的部分热带气旋路径发生转折,这些区域的预报难度有所增大。中高纬度区域是气旋路径有旺盛期向衰亡期转折的区域,影响气旋路径的因素较多,该区域气旋路径预报的难度更大。     

上层海洋热力异常对西北太平洋热带气旋气候特征的影响

重点分析了1970-2003年期间西北太平洋的热带气旋活动特征与海洋表面温度、上层海洋的热力异常变化以及对流层低层的大尺度环流特征之间的关系.分析结果发现在西北太平洋海域,热带气旋活动趋势与上层海洋热力异常变化(上层海洋热含量)以及对流层低层的西风异常之间有着显著的相关关系,而与海洋表面温度无显著关系.并在此基础上探讨了这种关系存在的物理机制.     

西南季风水汽输送对热带气旋Bilis降水影响分析和数值试验

以一个登陆强度并不强,但在内陆长久维持并引发大暴雨造成巨灾的热带气旋Bilis(0604)为研究对象,首先利用实测资料分析了Bilis造成中国南方大暴雨过程的环流形势和物理量场特征,指出西南季风和Bilis残留低压相互作用为本次大暴雨的发生提供了有利的水汽和动力条件;然后利用中尺度模式MM5模拟分析了西南季风强度和水汽输送变化对本次大暴雨过程的影响。结果表明,降水受西南季风自身强度影响不大,但对水汽输送多寡十分敏感,水汽减少将导致降水强度明显下降,外界水汽输送有助于Bilis雨带中强对流活动,使雨量加强。     

“2010.12.11”云南冬季暴雨成因分析

 应用常规观测资料、FY-2C卫星云图和NCEP再分析资料,通过诊断分析研究了2010年12月11日发生在滇中及以南地区的云南暴雨天气过程.结果发现,这次冬季暴雨天气过程发生在有利的环流背景下,ITCZ位置偏北较活跃,孟湾存在大片对流云系,中印度洋10°N附近存在一支异常的大尺度西南气流,孟加拉湾低层有一个热带气旋生成,在卫星云图上表现出明显的气旋式云系,孟湾热带气旋和90°E附近的南支槽及槽前西南低空急流东移造成了这次暴雨天气过程;引发暴雨的水汽和能量由低空急流从孟加拉湾输送而来,充沛的水汽在云南上空强烈辐合,暴雨区θ_se呈陡立状,暴雨发生在低层辐合高层辐散的上升运动区,水汽通量散度辐合区和湿Q矢量辐合区与暴雨区对应较好.     

1949—2010年西北太平洋热带气旋时空分布特征分析

利用1949—2010西北太平洋热带气旋最佳路径数据集,分析了西北太平洋热带气旋的时空分布特征,结果发现:1)62a来西北太平洋生成的热带气旋和登陆我国的热带气旋年频次呈下降趋势,热带低压下降的趋势尤为明显;2)热带气旋平均生成位置随着月份变化呈现季节移动规律,纬度上有明显北移趋势;3)热带气旋中心气压低值和最大风速高值主要集中在南海盆地和菲律宾海以东洋面区,热带气旋前移速度分布具有显著纬度地带性.     

解放军理工大学科研成果简介(二) 热带气旋预报业务系统

热带气旋预报业务系统是我军第一个覆盖整个西北太平洋、南海和我国沿海地区的热带气旋预报业务工作平台。热带气旋是破坏性极强的灾害性天气系统 ,常常给军事活动造成严重影响。本系统的研制成功极大提高了我军热带气旋监测、分析、预报水平 ,增强了军事气象保障能力。(1)系统集资料接收处理、热带气旋定位定强度、热带气旋路径、强度、灾害性天气预报、热带气旋警报发布、预报结果分析和历史资料检索统计等功能于一体 ,全面实现了西北太平洋热带气旋监测、分析、预报和警报的自动化、客观定量化和业务化。(2 )在运用多种客观预报方法的基…     

非线性水平动量平流作用对热带气旋运动的影响

本文将热带气旋视为与环境间有动量交换的系统，着重分析了非线性水平动量平流作用对热带气旋运动的影响，从理论上解释了一些热带气旋路径异常变化的原因。     

柴达木盆地夏季极端强降水特征及大气环流成因

利用柴达木盆地气象台站逐日降水资料和国际卫星云气候学计划D2资料分析了柴达木盆地夏季极端强降水、云量及云水资源的时空分布特征,结合NCEP/NCAR再分析资料对夏季极端强降水事件发生时的大气环流进行了分析.结果表明,夏季极端降水阈值和极端降水日数在柴达木盆地东部大于西部,极端降水量也明显增加.柴达木盆地各种云量的空间分布形态不一,云量上升趋势不明显.云水路径、固态云水和液态云水的空间分布形态一致,具有"南低北高"的特征,三者的线性趋势在年和四季尺度均明显上升.环流分析显示,极端强降水事件发生时,对流层上层,西风急流向北移动,柴达木盆地位于急流南侧,有异常反气旋式环流,对应高空辐散区;对流层中层,柴达木盆地位于异常偏强的槽区及槽前;对流层低层,柴达木盆地东部位势高度异常偏低,出现异常气旋式环流,对应低空辐合,这种高层辐散低层辐合的环流配置为极端强降水提供了良好的动力条件.柴达木盆地极端强降水的水汽来源为印度夏季风对热带海洋的水汽经青藏高原东侧输送;西风带对欧亚大陆的水汽输送;西北太平洋异常气旋式环流西北侧的异常偏北风的水汽输送.     

热带气旋的成因及其与温带气旋的比较

根据移动圆柱坐标系的准Lagrangian角动量收支方程和径向环流方程,利用FGGE资料,对“Nancy”台风过程进行了计算和分析,并同温带气旋的角动量收支作了比较。诊断研究表明,热带气旋的非绝热加热比典型温带气旋的非绝热加热大2—3倍。上述两种,气旋发生发展过程中的角动量收支都主要是来自侧边界的输送,即径向环流的作用是十分重要的,但驱动径向环流的主要因子有所不同。驱动热带气旋的径向环流的主要因子是非绝热加热;而在温带气旋中,相对重要的驱动因子是同锋区斜压不稳定有关的力矩。     

西北太平洋热带气旋路径及 强度插值方法比较研究

热带气旋最佳路径数据集整编了历史热带气旋的中心点经纬度,以及中心最低气压、最 大 风 速 等 强 度 信 息, 其记录时间间隔为６ｈ．研究中经常需要时间分辨率更高的路径及强度信息,因此需要对已有数据进行插值．为了寻找 适合热带气旋路径及强度特点的插值方法,本文首先回顾各种数学插值方法,利用线性、抛物线样条及三次样条函数,对 西北太平洋１９４９—２０１０年最佳热带气旋路径及强度数据进行插值;其次,针对部分形状特别不规则的热带气旋路径,基 于线性、抛物线样条及三次样条函数设计自适应插值算法;然后,定 义 插 值 误 差 并 作 为 指 标 检 验 各 方 法 插 值 效 果．结果 表明:１）三次样条插值方法可有效地对大多数较为光滑的路径进行插值;２）自适应插值算法对不规则路径的插值效果 最好但计算量稍大;３）线性插值方法对强度插值效果最好．      

百合台风异常路径的分析

从天气学的角度分析百合台风的异常路径，发现影响其移动路径的基本因素仍然是台风内力、外力、大型环流系统和海水温度等，只是在百合台风演变的不同阶段，支配其移动的主要因素不同．如在逆时针局地打转阶段，主要受双台风效应的影响；在百合转向西南方向移动阶段，主要受北部合并高压的阻挡和高空大陆高压东部边缘的东北气流引导．对于船舶驾驶人员来说，应根据所学天气学知识分析气象传真图和正确理解预报结果，迅速做出防台避台的应对决策．     

南海热带气旋影响红河州的诊断分析及预报

对1960～1990年5～10月移进或生成于120°E以西15～23°N海面上的南海热带气旋进行统计分析,得到了它们的季节活动规律及对红河州影响的移动路径.探讨了热带气旋与西太平洋副热带高压,以及其它天气系统配合对红河州的影响过程,并从影响程度的大小进行区域划分,给出了热带气旋进入第一影响区和第二影响区后未来48?h内的降水概率,从而建立起路径预报判别指标与未来24?h的路径预报方程.     

登陆中国热带气旋路径的年代际变化

利用1951~2002年热带气旋年鉴资料,将52年分成ID1(1951~1979年)和ID2(1980~2002年)两个年代际时段,研究西北太平洋7~9月登陆中国热带气旋路径的年代际变化.结果表明,登陆中国热带气旋存在明显的月际、年际和年代际变化,从ID1到ID2,热带气旋路径频数在东海和菲律宾海明显下降,而在南海略微有所上升.东海和南海热带气旋路径频数的时间序列进一步揭示了20世纪70年代末期热带气旋路径频数位置的变化.     

福建沿海热带气旋的时空分布特征及其影响分析

福建沿海受热带气旋影响严重,研究分析其强度规律及时空特征等要素对福建沿海防灾减灾工作具有重要的意义。基于福建省1945-2019年登陆型热带气旋及2004-2019年影响型热带气旋数据资料,对福建沿海地区热带气旋的活动规律、时空分布特征及灾害损失情况进行统计分析。结果表明：福建省登陆型热带气旋频数年际分布大致呈现“增-减-增-减-增-减”变化,而强度年际分布呈现相反趋势。影响型热带气旋频数整体呈现减小趋势,预计未来几年继续减小。登陆型热带气旋在8月份登陆次数最多,其中以登陆强度为台风的热带气旋次数最多。福州市为登陆次数最多的城市,75年共登陆39次,且登陆强度呈现标准正态分布；宁德市登陆型热带气旋强度整体最大。从防灾角度出发,热带气旋由海域向陆域移动过程中,强度逐渐减小,且严重灾情在北部出现的频数较南部高。