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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

热带气旋“芭玛”异常路径分析

为了分析导致“芭玛”路径异常的原因,采用NCEP再分析资料,分析2009年17号热带气旋“芭玛”的路径和强度、在移动过程中的大尺度环流背景及水汽输送特征,得出以下主要结论:“芭玛”路径分为5个阶段,其中有3个阶段的路径为异常;2次逗留阶段具有相似的环流形势,“芭玛”都处于鞍型场中,没有大尺度环境气流的引导作用,热带气旋与β效应相互作用所产生的β漂移(北偏西的移动)较小,“芭玛”仅受地转偏向力的影响,出现原地打转的异常路径;第3阶段2个热带气旋“互旋”期间,“茉莉”与“芭玛”之间的距离为1 208～1 435　km,两者发生明显的腾原效应,导致“芭玛”向东南方向移动,而“茉莉”北上。在“芭玛”生命史的5个阶段,东亚夏季风强度相对盛夏而言大大减弱,但“芭玛”仍获得了充足的水汽供应,这也是其成为长生命史热带气旋的一个重要原因。     

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。     

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.     

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。     

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.     

亚洲热带边缘海近20年热带风暴生成纬度与海温变化的趋势分析

亚洲热带边缘海包括阿拉伯海、孟加拉湾、南海和西北太平洋。文中利用美国海军联合台风警报中心JTWC（Joint Typhoon Warning Center）提供的1979—2002年南亚热带边缘海域热带气旋资料和同时期NCAR／NCEP海表温度资料分析了热带气旋生成的纬度趋势。结果：伴随海温的升高,阿拉伯海、孟加拉湾和南海的热带气旋生成最低纬度和平均纬度都有减小的趋势;西北太平洋的热带气旋生成纬度还有增大的趋势;对应低纬海温年际升高,热带气旋生成纬度有减小的年际振荡。     

影响连云港至杭州湾段热带气旋的统计特征研究

利用国家气象局发布的1989～2000年热带气旋年鉴对影响连云港至杭州湾段热带气旋进行分析，将影响连云港至杭州湾段热带气旋路径分为5类，统计了其发源地，指出影响连云港至杭州湾段热带气旋存在年月分布特征，同时分析了热带气旋路径选择、年月分布特征及路径与中心最大风速的关系，发源地分类和发源地年月分布特征，发源地与路径选择、中心最大风速的关系.     

西北太平洋生成热带气旋的年代际变化

为了分析热带气旋年代际变化的特征和造成这种变化的原因,利用西北太平洋编号台风资料对1949～2003年55 a的西北太平洋热带气旋特点进行分析,发现西北太平洋生成的热带气旋不管是频数还是生成位置都存在明显的年代际变化,根据热带气旋频数的年代际变化,把研究的55 a分成低频时期(LFP)和高频时期(HFP)分别加以考察.结果发现:热带气旋生成的高低频时期海气条件存在明显的差异,HFP的海温、对流、涡散度和切变条件都有利于西北太平洋热带气旋的生成,而LFP则明显存在物理量场的相反异常.这表示HFP的海气环境相比LFP更有利于热带气旋生成,说明了变化的海气条件是引起热带气旋频数和生成位置年代际变化的主要原因.     

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…     

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。     

亚洲热带边缘海近20年热带风暴生成纬度与海温变化的趋势分析

亚洲热带边缘海包括阿拉伯海、孟加拉湾、南海和西北太平洋.文中利用美国海军联合台风警报中心JTWC(Joint Typhoon Warning Center)提供的1979-2002年南亚热带边缘海域热带气旋资料和同时期NCAR/NCEP海表温度资料分析了热带气旋生成的纬度趋势.结果:伴随海温的升高,阿拉伯海、孟加拉湾和南海的热带气旋生成最低纬度和平均纬度都有减小的趋势;西北太平洋的热带气旋生成纬度还有增大的趋势;对应低纬海温年际升高,热带气旋生成纬度有减小的年际振荡.     

伴随方法在热带气旋路径预测的统计动力预报方案(SD-90)中的应用的研究--Ⅰ:理论基础及数值试验

把变分同化中的伴随方法应用于热带气旋路径预测的统计动力预报方案(SD-90)中,利用前面时刻热带气旋中心位置的观测值,同时确定出初始速度和气压梯度力,然后进行预报.理想试验表明,热带气旋路径无明显转向时,该方案具有较高的预报精度;当热带气旋路径有明显转向时,随着同化时段内的热带气旋路径(作为观测值)趋向于转向处,该方案的预报误差会加大,其主要特征是预报路径的方向有较大偏差;当同化时段内的热带气旋路径(作为观测值)离开转向处时,该方案又趋向于有较高的预报精度.最后结合最优控制思想,对9807号台风进行了同化试验,试验结果表明,效果十分明显.     

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.     

热带气旋移动的数值模拟及其斜压性作用的初步探讨

用一个两层准地转的斜压模式，实施了１９组积分时间等于７ｄ的试验，数值地研究了热带气旋的移动问题。模拟试验清楚地复制出热带气旋逆时针打转蛇行及突然北折转向的异常路径。试验结果表明，在副热带地区，斜压性地热带气旋的移动有重要影响。