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.     

不同气候下海峡两岸建筑抗风标准之基本风速比较

为明确闽台两地基本风速的合理取值,以台北市某气象站1961-2015年的实测风速数据为研究对象,基于两岸现行建筑结构抗风标准,分别选用年最大风速法和台风风速法取样,采用极值I型分布模型,对不同气候模式下的基本风速进行了比较研究.结果表明:对于相同的风速观测数据,根据台湾建筑抗风标准TB2015获得的极值风速略小于现行建筑抗风标准GB50009获得的极值风速(福建),而基本风速正好相反,但是两者之间的差别均很小;台风气候模式下的极值风速/基本风速预测值要大于混合气候模式下的对应值,且与实测极值/基本风速最为接近,误差均小于0.5％;对于受台风影响严重的海峡两岸地区,建议采用以台风风速法取样的台风气候模式下的基本风速.     

广州地区台风极值风特性蒙特卡罗随机模拟

结合1949—2003年台风年鉴统计资料和广州气象站逐时（连续）气象观测记录,采用蒙特卡罗台风风场随机模型和敏感度分析方法,计算了广州地区不同场地类别风环境随机参数对于台风极值风速的影响,并对该区域的台风风场参数合理取值进行了优化.以越界峰值法和广义Pareto分布探讨了工程场地目标重现期内极值风速预测分析过程,再现了几类典型工程场地台风风环境梯度风高度、平均风剖面、极值风速和阵风因子取值特点,并与规范结果进行了对比.     

台风风场模型适应性研究

基于数值模拟方法进行台风危险性分析去估算重现期极值风速,在国内外已得到普遍采用.进行台风数值模拟依赖于台风风场模型,不同的台风风场模型对同一地区的适应性并不一致.通过阐述几种典型的台风风场模型,并利用台风Betty（87）和York（99）两个台风实测风速和风向记录对这些台风风场模型进行对比验证,为极值风速推断选择适合于我国东南沿海的风场模型.     

台风极值风速的数值模拟及分布模型

为克服台风统计样本的不足,以厦门为例,采用Batts风场模型,利用MonteCarlo数值模拟方法来拟合最大风速的极值渐进分布,拟合结果与实际较吻合.通过3种极值分布函数包括极值Ⅰ型、Ⅱ型、反向威布尔分布以及广义Parato分布(GPD)拟合结果的对比分析,得到100年重现期内极值Ⅲ型分布(即反向威布尔分布)对于厦门地区年最大风速拟合最好,而极值II型的偏差较大,并给出了厦门地区不同重现期内最佳的极值风速估算值.     

江淮梅雨与西北太平洋台风的关系

本文对1949—2005年江淮梅雨与西北太平洋台风的关系及原因进行研究,指出梅雨降水量与全年、台风季的台风频数存在显著的负相关,分别达到-0．45、-0．39,并且有比较一致的反相位年际、年代际变化．季风槽向东延伸位置的不同,副高强度和位置的变化是导致两者存在显著负相关关系,以及台风路径、趋势差异的主要原因．梅雨异常年份的台风特征有着显著差别：多梅雨年份台风不活跃,路径以西北行为主,有较多的台风影响台湾南部和中国东南沿海,少梅雨年份则台风较活跃,以西行和转向路径为主,较多影响中国东部沿海,并且少梅雨年份有约两倍数量的台风登陆我国．     

2018—2020年西北太平洋台风特征及其对福州市臭氧浓度的影响

利用2018—2020年西北太平洋海域生成的台风资料和福州市5个国控环境空气自动监测站点臭氧数据,研究台风特征及其与福州市臭氧浓度的关系。结果表明,(1)2018年和2019年台风数量高于2020年,其中夏季台风数量最多,8月台风数量最多。(2)台风路径分为a类(南海型),b类(闽浙沪苏登陆型),c类(朝鲜半岛和日本登陆型),d类(太平洋远大陆型)。a、c和d路径台风主要发生在夏秋季,b路径台风只在夏季生成。(3)台风登陆或近大陆带来风雨清除臭氧,处于台风外围区易受到下沉气流的影响,引起臭氧高值,两种影响可能先后协同出现。(4)台风对臭氧浓度影响程度与台风路径、强度以及台风中心和福州距离相关。a、b路径台风一般不易造成臭氧污染,c路径台风多易引起臭氧高值。     

台风风场研究及其数值模拟

对近年来台风风场研究及其数值模拟方法作了论述.阐述了浮标和地面台站观测、飞机侦察、雷达卫星高空观测等台风观测手段;阐明了简易参数分析模型、定常动力学模型、非定常动力学模型、运动学模型等台风风场模型;分析了既有风场模型对我国东南、华南沿海海域台风风场模拟的适用性,又论述了基于台风内各站点、基于台风影响区域、台风全路径等极值风速预测研究手段.最后,展望了台风风场数值模拟的发展趋势和需解决的问题.     

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．     

南海台风中期路径趋势判别预报方法

根据历史台风的相似路径将台风分为西行、西北沿海登陆和海上转向三类，并分析了各类５００ｈＰａ高度场的特征。通过地台风位移与其相应的５００ｈＰａ高度场的曲型相关分析，提取了天气强迫信息，加同台风的一些气候学和持续性特征作为待选因子，采用多级逐步判别方法，建立了台风７２ｈ路径趋势的各判别函数。     

西北太平洋双台风引导气流的伴随敏感性分析

研究了2005-2011年西北太平洋六对双台风个例,根据其路径特征将其分为三类:双台风同时转向;双台风一前一后移动;东台风转向、西台风原地打转或停滞不前等异常路径.利用WRF(Weather Research and Forecasting Model,V3.5.1)模式及其伴随模式分别计算了各个台风的基于伴随模式的引导气流敏感性(Adjoint-Derived Sensitivity Steering Vector,ADSSV),在此基础上分析了不同移动类型的双台风之间的相互影响和环境场对其影响的差异.研究结果表明:ADSSV在垂直方向上主要分布在850 hPa和500 hPa之间,不同台风引导气流敏感性极值的高度具有较明显的差异;不同双台风ADSSV的水平分布特征也有显著不同,有的双台风之间的相互影响非常明显,有的双台风则属于单向影响型,还有的双台风虽然满足双台风的定义,但它们相互之间并没有明显的相互作用.     

2012年西北太平洋多台站台风预报误差比较分析

为了科学地确定台风浪和风暴潮预报时采用的台风参数,利用中央气象台、日本气象厅、美国国家天气局、香港天文台和中国台湾气象局发布的预报资料,对各台站发布的2012年发生在西北太平洋上25个热带气旋的预报成果总体误差进行了分析和比较,并就2012年出现的两次双台风的预报误差进行了个例分析。结果表明:就整体而言,台风路径预报中,香港天文台的24 h,48 h和72 h预报次数最少但精度最高,分别为85.8 km,129.8 km,209.0 km;台风强度(最大风速)预报中,中央气象台在不同预报时效的平均绝对误差最小(4.5 m／s,6.0 m／s,6.6 m／s)且预报最稳定。而对于双台风的移动过程和强度变化,各台站的预报精度水平不一。     

廊坊地区极大风速时空变化特征及影响因素分析

以1981—2020年廊坊地区逐日大风气象观测资料为基础，采用阵风系数方法获取1981—2020年极大风速序列，对廊坊地区极大风速变化特征和影响因素进行分析.结果表明：廊坊地区年平均极大风速为21.67 m/s,近40 a,廊坊地区年平均极大风速呈波动下降趋势，年平均极大风速显著减小，廊坊地区月平均极大风速整体呈春季高、冬季和夏季次之、秋季最低的变化特征；从空间分布看，不同重现期的极大风速和近40 a极大风速极值分布均呈南部高、中北部次高、中西部最低的分布特征，但近5 a,极大风速高值则主要出现在廊坊市区、霸州市、香河县等中部地区；廊坊地区极大风速的变化与气温具有负相关关系，气候变暖可以认为是极大风速减小的影响因素.     

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.     

热带风暴“天鹅”路径和降水诊断分析

利用1°×1°的NCEP全球再分析资料和常规气象要素、中尺度自动站、和多普勒雷达等资料综合分析环流背景对强台风天鹅的路径和降水变化的影响,并对天鹅影响过程的物理量特征进行诊断分析.结果表明:①台风路径西南行的主要原因是500hPa弱的环境风场,引导气流不明显及天鹅北侧的大陆高压南侧的东北引导气流加强;热带风暴天鹅北侧最大东风风速与南侧的最大西风风速之差及西侧的最大北风分量和东侧最大南风分量风速之差差增大;②多普勒雷达基本反射率(V)分析发现对流单体回波在雨带的上游(海上)发展,而移动到下游(陆地)迅速减弱;空中垂直液态含水量(VIL)对于台风降水量和降水落区有较好的指示意义.③天鹅在西南移动过程中其涡度、水汽通量等各物理量场均表现出有利于降水加大的特征.     

3个江西北部高影响台风对比分析

使用常规天气资料、云图、雷达、自动气象站、再分析资料等,采用物理描述、统计和对比分析以及中尺度分析方法,对2000年以来对江西北部造成高影响的3个台风进行分析,结果表明:1)江西北路台风都为西北行路径,未经台湾阻挡,登陆点位置在27°N或以北;2)东风或东北风急流为江西北路台风的主要水汽通道,当台风环流中东北风加强或东风急流转为东北风急流时,降水将迅速加强;3)过程总雨量与台风的影响时间成正比,台风未与西风带系统结合时,6 h降水极值出现在台风停止编号3-9 h前,台风与高空槽结合时,出现在结后后;4)台风云系中迅速发展的小块对流云团、水汽图上的迅速南移的水汽回流边界,台风云系受高空槽影响产生形变,都预示着强降水的开始或进一步加强;5)总结了北路台风强降雨区的预报着眼点和预报模型。     

应用极值I型分布估算厦门市极端风速

根据厦门市1958～2007年的年风速数据,应用极值I型分布函数对厦门市不同重现期的最大和极大风速做出估算,并用柯尔莫戈洛夫(Колмогоров)检验法对此结果做出拟合优度检验。并比较规范值与估算值,验证极值I型分布函数对厦门市风速拟合的可行性。     

江西省最大风速的分布研究

利用1974-2014年江西87个国家站数据,进行江西省年最大风速的极值分布研究。结果表明,GEV(广义极值模型)和Pearson-Ⅲ模型(极值Ⅲ型,皮尔逊Ⅲ型)更适合在江西估算不同重现期的年最大风速极值。江西省50年一遇的年最大风速总体分布在12. 5～26. 4 m/s,其中以寻乌、崇义和宜黄代表的赣东南为典型的小风区域,极值不到13. 0 m/s,以庐山和进贤代表的赣北中部为典型的大风区域,极值达到24. 0 m/s。总体而言,江西省的年最大风速呈"倒V型"分布。结果为江西县城及周边平坦开阔区域的重大工程气候可行性论证提供有力理论依据和可靠服务。     

1970—2013年中国东北地区强冷空气活动特征

利用1970-2013年NCEP-NCAR再分析资料以及中国基本基准825站地面气温均一化数据集,采用改进后的三维风速轨迹倒推方法,追踪了冬半年(10月至次年4月)入侵中国东北的强冷空气路径.结果表明:有西北路径230次,偏西路径75次,偏北路径101次.临近爆发前的环流演变导致三类冷气团大幅增温,削弱了不同源地的位温差异.偏西路径年频次减少幅度为0.26次/10a,而其他两类年频次没有明显变化趋势.相比之下,偏西路径强冷空气主要影响中国东北地区;西北路径强冷空气在东北地区能持续2.4d以上,并且对中国中东部以及南方地区的影响强于偏西路径;偏北路径强冷空气更易于在东北地区以及中国中东部地区造成异常低温事件,在南方地区可以形成持续2.8d以上的冷害.     

青藏高原东北部地面风时空分布特征研究

青藏高原东北部地区对全球变化异常敏感,系统研究该区地面风时空分布特征对理解青藏高原乃至北半球的大气环流演变具有重要意义.本文通过分析青藏高原东北部20个气象台站1982~2011年的年、季平均风速和年、季平均最大风速,2004~2011年大风日数、极大风以及最大风的风向、风频发现:(1)青藏高原东北部年平均风速和年平均最大风速总体呈下降趋势,春季的平均风速和平均最大风速在四季中最大.(2)2004~2011各台站累计大风(17m/s)日数总体呈上升趋势,2010年达到一个极大值;托勒、野牛沟、冷湖3台站大风较多,冷湖、茫崖、刚察、兴海次之,海拔较低的西宁最少;台站春季多大风.(3)各个台站极大风速的风向和最大风速的风向较为一致;青藏高原东北部总体上风向可分为四种类型:WNW,W,WNW、NW,总体以偏西风为主.