江淮梅雨与西太平洋热带气旋的关系

每年初夏长江流域雨期的连续阴雨称为梅雨,西太平洋上靠近热带地区的强气旋称为热带气旋(我国习惯称为台风),这2种天气现象都属于大尺度范围内大气环流引发的.本文采用统计学方法分析了1946～2000年55 a间2个气候系统的相互关系,并计算2个系统指数的相关系数.结果表明:梅雨与台风呈负相关关系,即当年如果梅雨偏多,梅雨期偏长,则台风偏少.反之,台风次数多的年份,梅雨量较小,梅雨期短.春季或梅雨前台风次数较多的年份,入梅时间会晚一些,梅雨量少,梅雨期短;梅雨量较多的年份出梅后的台风较少,尤其是秋季台风明显减少.     

西北太平洋台风活动和中国沿海登陆台风暴雨及大风的气候特征

根据１８８４－１９９６年台风资料对西北太平洋台风活动及中国华南、华东沿海登陆台风暴雨和大风进行了分析,得出：西北太平洋台风有两个活动中心,一个在南海,一个在菲律宾以东洋面上,各月活动中心的位置不同,华南沿海登陆台风主要集中在６－１１月,８－月的降水量和风速最大;华东沿海登陆台风主要集中在７－９月,其降水量和风速都不亚于华南沿海陆台风;华南和华东沿海登陆台风异常多和异常少的年份,台风的最大降水量和最大风速都无显著差异,西北太平洋台风生成频数有３０年和１５年的周期变化,华东沿海登陆台风有较强的１５和３－４年的周期变化。一般厄尔尼诺期间西北太平洋台风生成和登陆台风次数减少,拉尼娜期间次数增加;从气候学角度看,西北太平洋副热带高压指数中有副高脊线位置与华沿海６－７月登陆台风次数和副高北界位置与华南沿海８－９月登陆台风次     

江浙沿海台风特征分析

对影响江浙沿海台风的路径分布、发生频率等进行了系统分析,结果表明:影响江浙沿海的台风来自于西北太平洋和南海,其中90%以上生成于西北太平洋洋面,其余在南海生成。按其对江浙沿海的影响程度分类,得到影响江浙沿海台风的3种主要路径特征。台风主要在每年的5—11月进入江浙沿海,8月进入江浙沿海的台风数达到最大值;台风频数存在5—6年显著周期;21世纪以来进入江浙沿海的台风数逐渐减少,气旋能量逐年减弱。江浙沿海台风南多北少,浙江省(包括上海市)台风登陆次数较多,江苏省受台风影响相对较弱,基本无台风登陆。由于杭州湾附近特殊的水文环境和地形对台风路径的影响,成为奇特的台风零区,其附近基本无台风经过。     

长江中下游地区梅雨与旱涝的关系

利用1736—2000年长江中下游地区梅雨期长度、梅雨量和旱涝等级资料,分析了近300年以来梅雨与旱涝的关系．从逐年的对比结果看,有64％的年份梅雨期长短（或梅雨量多少）与旱涝变化一致,即梅雨期越长,梅雨量越大,气候易偏涝,反之易偏旱;另有36％的年份二者变化并不一致．但从年代际尺度看,二者的变化趋势基本一致．此外,功率谱和小波分析表明：长江中下游地区梅雨和旱涝等级均存在27a,20a及40a左右的周期,这可能与E1-Niflo-南方涛动及太平洋年代际振荡等发生的周期模态存在关联．     

热带西太平洋暖池对中国降水和沿海自然灾害的影响

用暖池指数研究了热带西太平洋暖池对中国降水和沿海自然灾害的影响。结果表明,暖池面积指数对中国降水有一定的预报意义,北界指数对中国长江中下游地区及其他一些地区的降水具有很好的预报性,面积指数与中国沿海台风次数的年际变化呈负相关关系,与1950年以后海冰灾害有明显的相关关系,与灾害性海浪的发生频数关系不大,与海啸的发生有一定的关系。     

近百年北半球海平面气压分布结构及其对长江中下游梅雨异常的影响

分析了1899—2003年近百年北半球海平面气压的典型空间分布模态，在此基础上将海平面气压和长江中下游梅雨量相对数序列进行年代际和年际尺度分离，分析海平面气压年代际尺度的气候背景和年际尺度变化与梅雨相应尺度之间的相关关系及综合作用. 得到如下结论：（1） 高纬地区与中纬地区的环状模态环流变化是近百年北半球海平面气压典型的主导分布结构，无论是年代际尺度还是年际尺度变化均有十分清晰的表现；（2） 从年代际尺度而言，当北半球海平面气压的高纬地区与中纬地区位相相反的分布结构处在较强（弱）的气候背景时，长江中下游梅雨通常处于偏多（少）时期；海平面气压和梅雨在年际尺度上的关系与年代际尺度的情形相反，即在前期春季位相相反的分布结构较弱的年份，夏季长江中下游梅雨容易偏多，反之亦然；（3） 逐步回归结果也证实，海平面气压的年代际变化和前期春季年际变化对长江中下游梅雨异常起重要作用.     

长江中下游地区梅雨与旱涝的关系

利用1736-2000年长江中下游地区梅雨期长度、梅雨量和旱涝等级资料,分析了近300年以来梅雨与旱涝的关系.从逐年的对比结果看,有64%的年份梅雨期长短(或梅雨量多少)与旱涝变化一致,即梅雨期越长,梅雨量越大,气候易偏涝,反之易偏旱;另有36%的年份二者变化并不一致.但从年代际尺度看,二者的变化趋势基本一致.此外,功率谱和小波分析表明:长江中下游地区梅雨和旱涝等级均存在2-7 a,20 a及40 a左右的周期,这可能与E1-Nino-南方涛动及太平洋年代际振荡等发生的周期模态存在关联.     

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.     

福建省登陆台风与暴雨洪水关系分析

分析了1950年～2009年在福建登陆的85次台风的年际年内分布、路径和登陆点及迁移规律,台风强度与闽东暴雨中心雨量、洪峰水位关系。结果表明:福建沿海登陆台风以7～9月份为最多;台风穿过台湾岛登陆福建的频率最高,致闽东常降强暴雨,且洪水大;前后两次台风登陆点以跨区迁移为主;闽东暴雨中心雨量与台风强度关系不密切,赛江、霍童溪洪峰水位与暴雨中心雨量关系分别呈高度、中度相关。该成果可为福建闽东防台抗洪提供参考。     

台风异常年份的低纬大气环流特征

本文着重研究台风异常年份的台风季节前期的低纬大气环流特征。选取1971年为台风出现得特早又特多的年份,1973年为台风出现得特迟又较少的年份,对这二年台风季节前期低纬大气环流特征进行了比较。发现4—5月份西太平洋上热带辐合带与副热带高压的位置强度,沿海至青藏高原南侧的东风带建立迟早及其强度范围等等在1971年与1973年均有显著不同。     

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。     

TRMM卫星LIS闪电资料在数值模式中的应用

利用热带降雨测量卫星（TRMM）上闪电成像仪（LIS）和测雨雷达（PR）资料,得到了LIS闪电发生率与PR对流降水之间的统计关系。将由LIS闪电数据反演的对流降水等资料,连续同化加入到改进的区域预报模式（ARPS）的初始场中,对江淮流域暴雨进行模拟,结果显示暴雨的中心位置和强度预报都得到了明显的改善。     

一次梅雨锋暴雨在不同物理过程下的模拟结果比较

本文研究对象为2005年7月江淮流域的一次梅雨锋暴雨,通过选择WIKF模式中五组不同的微物理方案和积云参数化方案,进行两重网格嵌套模拟。并对模拟结果进行诊断分析。通过比较得出如下结论：Betts—Miller-Janjic方案与Ferrier（new Eta）微物理方案的组合最能模拟出降水雨带的方向、位置和雨量,其次是New—Kain—Fritsch和Ferrier（new Eta）方案的组合,而且细网格的模拟效果更好;积云参数化方案的选择比微物理方案的选择对降水模拟的影响大;当微物理方案相同时,Betrs—Miller-janjic方案比New—Kain—Fritsch方案在细网格模拟下更准确反映梅雨锋暴雨的热力结构和垂直运动的特征,对暴雨的落区有一定指示作用。     

浙江地形对台风Khanun影响的数值试验和机理分析

以2005年严重影响我国华东地区的登陆台风Khanun为研究对象,利用MM5模式对其登陆浙江过程进行了数值模拟,通过模拟结果和实况的对比表明,模式对台风路径和降水的模拟是成功的,在台风移向移速、暴雨强度和落区上与实况十分吻合,但在台风强度模拟上则较实况偏小.在控制试验比较成功的基础上,本文还设计了3个敏感性试验,分析了浙江地形对台风路径、强度和降水的影响及其机理,它们分别为地形加倍、减半和无地形试验.试验结果表明,浙江地形对台风Khanun移动路径没有显著影响,这可能与浙江地形高度较低和环境场强引导气流有关.在降水强度上,浙江地形对暴雨的增幅作用十分显著,由地形强迫产生的降水和地形走向相一致.迎风坡由于地形动力抬升作用有利于上升运动加强,使得对流发展旺盛,降雨量增加,背风坡降雨量减少,浙江中北部沿海地区由于地形强迫产生了与台风环流同位向的扰动使得台风环流明显增强,形成暴雨中心.有无地形影响下的螺旋度对比显示,暴雨增幅区与低层正螺旋度差值区和高层负螺旋度差值区相对应,螺旋度差这种高低层耦合是触发和维持台风暴雨的动力机制,有利于台风螺旋结构的维持和强降水的发生.     

台风“美莎克”致洪暴雨精细化特征及成因分析

为分析2020年台风“美莎克”致洪暴雨成因，利用自动气象站观测、风廓线雷达、NCEP再分析等资料，对暴雨的精细化特征进行诊断分析，并与2012年台风“布拉万”进行简要对比。结果表明：台风“美莎克”带来的降水具有风雨影响范围大、降水持续时间长、降水呈非对称性等特点；“美莎克”在东北地区造成的强降水与它和西风带系统结合关系密切，北上台风进入我国东北地区后呈非对称性结构发展，台风西侧干冷空气的卷入和锋生区导致了其降水的持续和非对称性分布；“布拉万”与“美莎克”的大尺度环流均表现为“西低东高”的形势，但是“美莎克”环流的异常程度、系统随高度向西倾斜的程度及锋区强度均强于“布拉万”,因此降水也表现为持续时间更长、范围更大的特征。     

登陆台风中的中尺度对流系统的数值研究

应用Penn State/NCAR高分辨率中尺度模式MM5,成功模拟出1996-08-03 到 05 Herb(1996)台风登陆后,发生在河北及周边地区台风低压暴雨中的两个连续发展的中α尺度对流系统的演变和结构,它们与降水量实况有很好地对应。由此根据模式输出结果分析了这两个中尺度对流系统(MCS)的中尺度结构和特点,最后给出了登陆台风低压暴雨的MCS结构模型;在MCS成熟期,低层大尺度的低空急流(LLJ)中出现中尺度扰动,即中尺度低空急流(mLLJ), mLLJ的左前方产生强辐合和上升运动,在上升气流的高空出流区域产生中尺度高空急流(mULJ),这种mULJ在常规观测资料中被验证。mULJ的右后方有强辐散发生。     

快速城市化对上海代表站降水的影响

通过比较上海城区代表站洋泾和乡村代表站夏字圩1979—2014年日降水记录,对各降水要素进行对比分析,辨识2000年前后2个站降水阶段性变化规律及其差异,揭示城市化对局地降水的影响特征。结果发现:2000年之后上海城市化进程明显加速,且2000年前后洋泾和夏字圩2个站的降水关系发生了系统变异,降水差异明显扩大。由于洋泾和夏字圩均位于太湖东部平原地区,且台风性降水的阶段变化特征基本一致,因此剥离区域降水变异的影响后,将1979—2014年洋泾站降水表现出异于夏字圩站的阶段性特征主要归因于城市化局地增雨效应,且2000年以来上海快速城市化总体上对城区代表站的降水产生了显著的强化作用,增加了强降水事件发生的概率。     

同化QuikSCAT资料对台风Vongfong(2002)数值模拟的影响

利用四维同化技术和中尺度数值模式MM5相结合对南海台风Vongfong(2002)的登陆过程进行了模拟,分析表明:同化Qu ikScat资料主要能使模拟的台风移动路径与实况更为接近。而台风的强度变化、降水量和降水分布的模拟与对流参数化方案有密切的关系,其中以Betts-M iller湿对流调整型方案最为合适。HFT试验模拟的台风路径、强度变化、暴雨分布和降水强度与实况一致。且试验结果较好地重现了Vongfong的一些异常特征,如路径突然折向北、移速先慢后快、近海强度加强、降雨量大、强暴雨中心落在台风西北侧等。利用非常规资料改善模式初始场,有逼真的物理过程,可以提高对台风登陆过程的预报。     

台风干扰对天童常绿阔叶林调落物量的影响简

为探讨台风干扰对亚热带常绿阔叶林凋落物总量、组成和时间动态变化的影响,对浙江天童山2种常绿阔叶林类型——栲树(Castanopsis fargesii)群落和木荷(Schima superb)群落的凋落物进行了为期5年(2008—2012)的观测研究.结果显示:天童栲树林和木荷林的年平均凋落物量分别为6.465 t·hm^-2和6.947 t·hm^-2,台风影响年的年凋落量和台风季节月均凋落量均高于无台风影响年.两种群落类型的总凋落物组成比例皆为叶>枝>碎屑>花>果>树皮,其中叶比例约占70%,枝比例约占17%;台风影响年与无台风影响年相比,叶比例有所下降,枝条比例明显上升.台风影响年与无台风影响年的凋落量时间动态不同,无台风影响年两种群落类型的凋落高峰发生在春季（4—5月）和秋末（10—11月）,均为双峰型;台风影响年凋落模式为三峰型,凋落高峰发生在春季、台风季和秋季.两种群落的叶凋落时间动态在不同台风影响年份有所区别,在台风干扰较弱的年份（2008、2009和2011年）栲树林叶凋落动态为双峰型、木荷林为三峰型;在台风干扰强度较大的年份（2012年）,两种群落类型的叶凋落动态均为三峰型,这说明台风干扰能改变亚热带常绿阔叶林的时间动态,且台风强度对不同森林群落的干扰程度存在差异.     

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。