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.     

海洋对静止热带气旋响应的某些特征

建立二层非线性原始方程海洋模式，采用湍流动能收支参数化风应力产生的垂直混合（夹卷），研究海洋对不同强度和最大风速半径的静止热带气旋（ＴＣ）的响应。数值试验结果表明，由于科氏参数随纬度变化，海洋对热带气旋的响应具有不对称性。热带气旋强度对海流，上混合层（ＵＭＬ）深度和海表温（ＳＳＴ）变化量值产生重大影响，并对它们变化范围影响较大。热带气旋最大风速半径对海流、混合层深度和海表温变化量值的影响不明显，但     

加热过程对热带气旋生成的数值试验

用Pielke等的中尺度两维原始方程数值模式研究海气相互作用和其它非绝热加热过程对热带气旋生成的作用。进行了7种数值试验,即:(1)只考虑无云情况下的辐射加热作用;(2)考虑辐射加热和不均匀的云量效应;(3)只考虑海气交界面上的潜热和感热通量;(4)大尺度凝结、对流调整、辐射和洋面上潜热感热输送;(5)积云对流凝结加热和云天辐射;(6)积云对流凝结加热和洋面上的潜热感热通量;和(7)积云对流凝结加热、洋面上的潜热、感热通量和云天辐射等全部加热过程。 结果表明:积云对流凝结加热对热带气旋的生成起最重要的作用,大尺度凝结加热和对流调整趋于使低压填塞,而洋面上的潜热、感热通量也起不可缺少的作用。     

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。     

热带气旋的准平衡动力学结构

将热带气旋分为内外2个区,2个区的时间、空间及物理量有不同的尺度,应用尺度分析和摄动法到热带气旋的2个区域,分别求得在2个区域的控制方程,其中内区受旋转风和一个演变方程制约,外区受梯度风和另一个演变方程制约。内外区的演变方程形式上相似,可统一求解,并解析地求得了2个区域的流场和气压场,得到的解能反映热带气旋结构的一般特征。     

热带气旋活动对我国大陆降水影响的统计分析

利用1950—2004年热带气旋降水和热带气旋强度资料分析我国大陆热带气旋降水特征的变化及其与热带气旋活动的关系.结果表明:自1950年以来,我国大陆热带气旋降水年总量具有显著的年际变化和年代际变化特点,20世纪50年代、60年代后期到70年代初期和90年代中期以来是降水的偏少期;60年代前期以及70年代中期到90年代初期为降水的偏多期.自20世纪50年代以来,平均过程降水面积具有线性减小的趋势,而平均过程降水强度具有线性上升的趋势,并自90年代中期以后,其年际振荡的幅度随时间而增强.我国大陆降水频数与西北太平洋热带风暴以上的热带气旋频数具有显著的正相关关系,而过程降水强度与西北太平洋热带气旋最大强度,特别是登陆热带气旋强度关系密切,它们表现出非线性关系.     

热带气旋变性问题的研究进展

热带气旋中的一部分在进入中纬度地区后会发生变性.变性过程通常会产生暴雨和强风,对人类在海区和陆地上的安全造成严重威胁.通过对变性过程的大量的研究,目前已经对此过程的理解逐步深化.基于对相关研究的综述,介绍了变性的定义和以"相空间"为代表的一些定量的分类方法.对冷空气、锋生过程以及西风带高空槽和地面斜压区等系统与热带气旋相互作用在气旋变性过程中所起的作用进行了讨论.对变性过程中的降水分布规律、风场特征的演变和中纬度环流受到的影响也作了专门分析.最后,初步给出了未来研究该区域热带气旋变性问题的方向的一些建议.     

热带高空东风急流维持机制的诊断分析

本文利用FGGEⅢB资料,分析了热带东风急流的结构和角劝量收支,表明平均绝对角动量水平通量辐散是维持东风急流的动力因素,影响这种辐散是平均的季风经圈环流;就热力而论,急流与正的南北向平均温度梯度相关,而影响对流层中高层温度梯度的重要因素是南北向不同的加热作用。由季风槽和ITCZ引起的加热,是影响急流强度重要的热力因子。     

2008年西北太平洋和南海热带气旋异常活动的分析

描述了2008年西北太平洋及南海热带气旋的活动特征,对2008年赤道中东太平洋海温和西北太平洋副热带高压特征量进行了分析,同时对2008年的E1Nino,LaNina,南方涛动现象进行了简略的论述,并用500hPa月或候平均环流形势解释了2008年热带气旋登陆早和登陆多的原因,说明500hPa月或候平均环流形势对热带气旋登陆预报有一定的意义．     

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.     

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。     

基于能量学的热带气旋气候学研究进展和展望?

以西北太平洋为重点回顾了从能量学角度对热带气旋(TCs)活动和变化的气候学研究进展.从低层正压能量转化、斜压能量转化、非绝热加热等角度综述了能量过程对TCs发生频数、生成源地的影响.从现有的TCs强度的能量指标以及气旋的变性方面回顾了能量学在TCs强度变化中的应用.在回顾已有研究进展和分析存在薄弱环节的基础上,阐述了扰动位能(PPE)在TCs能量学研究的重要性,并以季节内尺度的印-太对流涛动(IPCO)为例探讨了其在TCs活动与变化研究的可行性.最后以此为契机对未来基于PPE的TCs活动与变化的相关能量学研究方向进行了展望.     

热带气旋在陆地上重新加强的非轴对称性

以2006年1月澳大利亚北领地热带气旋"NT2006"为例,以非轴对称的观点对其登陆后的重新加强过程进行了数值模拟研究.首先以平均项和涡动项的形式分解了切向动量方程,其次对涡动动量通量和亚网格动量通量进行了对比研究.结果表明,平均切向动量的竖向对流是造成平均切向风速增大最主要的因素;而在对流层中上部,涡动通量项也局部促进了平均切向风速的增大.通过对比动量通量发现,涡动动量通量的数值比亚网格动量通量大得多,而且各动量通量之间的分布形式相差很大.     

影响文昌地区的热带气旋气候分析

本文研究了1959～2005年西太平洋和南海热带气旋影响文昌地区的规律,总结了热带气旋的时间和空间的分布特征,分析了登陆和影响文昌的热带气旋的气候概况,分析了海南发射场热带气旋季节和强度分布,简要介绍了国内外热带气旋可用的信息资源,为海南发射场建设和气象保障提供了基础。     

南亚边缘海域热带气旋年频次与对流层风场变化的关系

利用1958-1998年NCAR/NCEP再分析资料和美国海军联合台风警报中心JTWC (Joint Typhoon Warning Center)提供的同时期南亚边缘海域(包括阿拉伯海、孟加拉湾和南海)热带气旋资料,分析了这3个海域热带风暴高发期气候上100hPa和850hPa风矢量特征,以及100hPa纬向风强度分别与这3个海域热带气旋年频次之间的关系。结果表明:在阿拉伯海及孟加拉湾热带气旋生成数与100?hPa东风气流强度之间存在极好的正相关关系,即东风气流加强热带气旋数目增多,反之减少。而南海由于位于南亚高压东南侧,经向风的显著地位使南海热带气旋与100hPa经向风强弱变化有联系而与纬向风的关系减弱。     

南亚边缘海域热带气旋年频次与对流层风场变化的关系

利用1958—1998年NCAR/NCEP再分析资料和美国海军联合台风警报中心JTWC(Joint Typhoon Warning Center)提供的同时期南亚边缘海域(包括阿拉伯海、孟加拉湾和南海)热带气旋资料,分析了这3个海域热带风暴高发期气候上100hPa和850hPa风矢量特征,以及100hPa纬向风强度分别与这3个海域热带气旋年频次之间的关系。结果表明:在阿拉伯海及孟加拉湾热带气旋生成数与100hPa东风气流强度之间存在极好的正相关关系,即东风气流加强热带气旋数目增多,反之减少。而南海由于位于南亚高压东南侧,经向风的显著地位使南海热带气旋与100hPa经向风强弱变化有联系而与纬向风的关系减弱。     

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。     

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。