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。     

地形和高层环境对爆发气旋影响的数值研究

利用ＰＳＵ／ＮＣＡＲ中尺度模式对地形和高层环境在１９８３年４月２５日－２７日一次气旋爆性发展中的作用，进行数值试验．在控制试验（包括全物理过程）中，模拟气旋路径和气旋迅速发展同实际观测的类似．诊断分析结果表明高空两支急流、凝结潜热释放及积云混合对这次气旋迅速发展有显著贡献．在地形试验中，发现由太行山、燕山由脉、大兴安岭诱生的地形槽对气旋发展也有明显作用．如取均匀高度作为１００—３００ｈｐａ初始等压面高度场，并积分２４小时，则中低层短波槽消失斜压性减弱，次级环流受到抑制，地面只出现一个浅薄的低压，但低压移动路径则不受影响．     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

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.     

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。     

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     

中国东南沿海地区热带气旋特点与灾情评估

根据1990-2007年的热带气旋灾害相关资料,分析了中国东南沿海登陆热带气旋特点及其灾害损失,并采用综合灾情评估方法对热带气旋灾害进行评估.结果表明：东南沿海地区登陆热带气旋频率高,强度大,登陆热带气旋集中在福建、广东地区;7～9月为热带气旋登陆高峰期,而且登陆地点有明显的地区差异;综合灾情评估结果显示东南沿海地区热带气旋灾害损失偏重,福建省和浙江省灾害损失最严重,上海偏轻,广东省灾害损失中度.     

广东省西江北江流域热带气旋的长期预报

通过对广东省内西、北江洪水长期预报,发现某些预报的洪峰出现时间,恰好与影响该省的各场热带气旋吻合.影响西、北江形成洪水的热带气旋不会遗漏,而不影响西、北江流域的热带气旋在预报图中不反映出来.从而探索出在做洪水长期预报的同时,又可作出对热带气旋的登陆时间、地点、风力等级和大致灾害程度的预报.     

1980-2015年间北部湾海域热带气旋的变化及特征分析

由于地理特征独特,北部湾地区常年遭受热带气旋的影响。热带气旋引起的波浪灾害和风暴潮灾害对广西沿海经济、生活造成了巨大影响。本文采用中国气象局热带气旋最佳路径数据集,研究了1980—2015年间进入北部湾的热带气旋的变化及特征,对北部湾海域内热带气旋的频数、强度、持续时长、功耗指数等年际趋势变化进行分析。结果表明:1980—2015年,北部湾地区热带气旋的频数、持续时长呈波动减小趋势,其强度呈波动增加趋势,整体上功率耗散系数(Power Dissipation Index,PDI)的正效应大于负效应。本研究为北部湾地区的海洋防灾减灾提供了相关科学依据。     

登陆我国的热带风暴近海异常路径的统计分析

对1949—2000年间登陆我国的热带风暴的异常路径及其特征进行统计了分析。结果发现，路径异常热带风暴的偏折点主要出现在海南岛东南部海域、珠江口附近海域及台湾海峡。该类热带风暴多发生于7—9月。其发生频率有明显的年际、年代际变化，以20世纪70—90年代的频率较高。强度(中心风速)较弱和移速较慢的热带风暴易出现异常偏折。     

Arabian Sea tropical cyclones intensified by emissions of black carbon and other aerosols

Throughout the year, average sea surface temperatures in the Arabian Sea are warm enough to support the development of tropical cyclones, but the atmospheric monsoon circulation and associated strong vertical wind shear limits cyclone development and intensification, only permitting a pre-monsoon and post-monsoon period for cyclogenesis. Thus a recent increase in the intensity of tropical cyclones over the northern Indian Ocean is thought to be related to the weakening of the climatological vertical wind shear. At the same time, anthropogenic emissions of aerosols have increased sixfold since the 1930s, leading to a weakening of the southwesterly lower-level and easterly upper-level winds that define the monsoonal circulation over the Arabian Sea. In principle, this aerosol-driven circulation modification could affect tropical cyclone intensity over the Arabian Sea, but so far no such linkage has been shown. Here we report an increase in the intensity of pre-monsoon Arabian Sea tropical cyclones during the period 1979-2010, and show that this change in storm strength is a consequence of a simultaneous upward trend in anthropogenic black carbon and sulphate emissions. We use a combination of observational, reanalysis and model data to demonstrate that the anomalous circulation, which is radiatively forced by these anthropogenic aerosols, reduces the basin-wide vertical wind shear, creating an environment more favourable for tropical cyclone intensification. Because most Arabian Sea tropical cyclones make landfall, our results suggest an additional impact on human health from regional air pollution.     

热带气旋与台风气候变化研究进展

 近年来,引起严重灾害的热带气旋和台风气候变化研究均有新的进展：近60年观测资料比对表明,由于海上观测手段不足,造成前期资料可靠性较低,近30~40年资料较为可靠,观测资料的可靠性随热带气旋强度的增强而增加;全球6个洋区观测资料计算分析显示,热带气旋存在多年代际变率,约自1970年以来,强和超强热带气旋活动有增强趋势;统计和动力降尺度方法模拟热带气旋频数和强度与观测检验证实,这些方法具有一定的模拟热带气旋的能力,但尚存比较大的不确定性;利用统计和动力降尺度模型及模式考虑21世纪人类排放增加全球变暖,较为一致地预估西北太平洋和北大西洋强台风（飓风）强度和频数都有可能增强。热带气旋和台风均属于给人类带来巨大灾难的极端气候事件,利用目前的统计和动力降尺度方法很难进行较为准确的未来年以上时间尺度的气候预测和预估,尚需对影响因子和预测与预估方法进行更加深入的研究,进一步减小预测和预估的不确定性。     

Observational evidence for an ocean heat pump induced by tropical cyclones

Ocean mixing affects global climate and the marine biosphere because it is linked to the ocean's ability to store and transport heat and nutrients. Observations have constrained the magnitude of upper ocean mixing associated with certain processes, but mixing rates measured directly are significantly lower than those inferred from budget analyses, suggesting that other processes may play an important role. The winds associated with tropical cyclones are known to lead to localized mixing of the upper ocean, but the hypothesis that tropical cyclones are important mixing agents at the global scale has not been tested. Here we calculate the effect of tropical cyclones on surface ocean temperatures by comparing surface temperatures before and after storm passage, and use these results to calculate the vertical mixing induced by tropical cyclone activity. Our results indicate that tropical cyclones are responsible for significant cooling and vertical mixing of the surface ocean in tropical regions. Assuming that all the heat that is mixed downwards is balanced by heat transport towards the poles, we calculate that approximately 15 per cent of peak ocean heat transport may be associated with the vertical mixing induced by tropical cyclones. Furthermore, our analyses show that the magnitude of this mixing is strongly related to sea surface temperature, indicating that future changes in tropical sea surface temperatures may have significant effects on ocean circulation and ocean heat transport that are not currently accounted for in climate models.     

Meteorology: hurricanes and global warming

Anthropogenic climate change has the potential for slightly increasing the intensity of tropical cyclones through warming of sea surface temperatures. Emanuel has shown a striking and surprising association between sea surface temperatures and destructiveness by tropical cyclones in the Atlantic and western North Pacific basins. However, I question his analysis on the following grounds: it does not properly represent the observations described; the use of his Atlantic bias-removal scheme may not be warranted; and further investigation of a substantially longer time series for tropical cyclones affecting the continental United States does not show a tendency for increasing destructiveness. These factors indicate that instead of "unprecedented" tropical cyclone activity having occurred in recent years, hurricane intensity was equal or even greater during the last active period in the mid-twentieth century.     

西北太平洋热带气旋气候特征及其变化研究的若干进展

为了对我国气象工作者全面了解和参与热带气旋的研究有所帮助,在大量阅读和调研的基础上,介绍了近20年西北太平洋热带气旋活动在季节、年际和年代际尺度上研究的若干主要成果.重点阐述了EN-SO与热带气旋的关系,温室效应热带气旋的数值模拟和观测研究等的最新动态.