四川盆地西部边缘不同落区暴雨的气象场差异及夜雨浅析

本文基于2015~2018年四川盆地西部边缘出现的典型暴雨个例,以落区为依据进行了统计分类,着重分析了不同空间分布特征暴雨的环境场条件,并从四川盆地夏季大气日变化特征角度来探讨了该区域夜雨频发的原因。研究表明:(1)受四川盆地西部边缘高大陡峭地形影响,盆地西部中低层大气温湿条件好,暖湿东南气流在此遇大地形产生迎风辐合抬升,易发生强降水。当暴雨发生在整个盆西(西部型)时,整个盆地西部的湿度非常大,东南风较强;当暴雨发生在盆地西北部(西北型)时,中低层东南风最强,动力作用最显著;当暴雨发生在盆地西南部(西南型)时,大多伴随有偏北风进入盆地,存在明显的南北风切变辐合。水汽散度通量对四川盆地西部暴雨强度和落区具有较好的指示意义。(2)对流有效位能、相对湿度、假相当位温、中低层风场以及散度这些热力和动力变量的日变化特征,都表明了四川盆地西部降水易发生在夜间。

干冷空气活动对热带气旋强度变化影响的研究进展与展望

热带气旋的强度变化一直是热带气旋研究中的重要内容之一,干冷空气活动与热带气旋强度变化之间有密切的关系,如快速增强和快速减弱过程。文章对国内外干冷空气影响热带气旋强度变化的研究成果进行了回顾和总结,主要包括干冷空气的强度、侵入位置,以及高空冷性天气系统对热带气旋强度变化的影响三个方面,并对未来的研究进行展望,以期为干冷空气影响热带气旋强度的研究提供参考。

一次黄河气旋新生过程中湿斜压不稳定机制的数值模拟研究

作为温带气旋形成的主要机制,湿斜压不稳定在气旋动热力学研究中占据中心地位,其可进一步分为干斜压不稳定、湿不稳定、非绝热Rossby波和Type C气旋新生(对流层顶干侵入)四类。2016年7月18日黄河气旋快速生成后东移进入华北造成“7·20”特大暴雨,相比气旋成熟期,其初生阶段的动热力机制尚不清楚。本文利用ERA5再分析资料与WRF模式,对该气旋新生过程的湿斜压不稳定机制进行了数值模拟研究。模拟结果指出,对流层中低层呈非绝热Rossby波形态,即系统东移发展主要由垂直运动-非绝热效应的循环所推动,其中波动触发和传播所依赖的垂直运动更多由涡度平流提供;高层位涡汇与非地转风延缓了对流层顶干侵入位涡的东移,维持了高低层相位差,最终在干侵入前部发展出贯穿对流层的位涡柱。利用非线性片段位涡反演,分别从初始场中移除非平衡分量、对流层顶干侵入位涡、低层非绝热源位涡,设计了若干敏感性试验,结合广义垂直运动方程分析可得:本次过程斜压波必须在充足水汽条件下与非绝热过程耦合才能强烈发展,关闭潜热气旋新生将被抑制,干斜压不稳定无法解释本次过程;初始非平衡场的去除不影响本次斜压不稳定性质但将延后系统发展时间,受湿度条件和中尺度环流结构限制,低层非平衡风的活跃区域主要由干斜压动力学控制;该个例近地面位温梯度小,仅依赖低层初始位涡难以有效组织起非绝热Rossby波东传,同时有别于Type C气旋新生,高层位涡异常也不足以激发起强大的中低层非绝热加热。于本次黄河气旋新生而言,一方面要求初始低层位涡异常具有一定强度,以抵消高层干侵入前部伴随的冷却下沉对其的抑制;另一方面也需要高层位涡异常通过垂直渗透以涡度平流形式加强低层位涡东侧上升运动,在高低层初始相位差合适情况下,持续促使非绝热Rossby波东移发展,推动系统进入水汽条件更好的华北地区。干斜压不稳定、非绝热Rossby波和Type C气旋新生机制均不能独立解释本次事件,此次黄河气旋新生是在非绝热Rossby波和对流层顶干侵入混合作用下,初始时刻最优扰动增长形成的。

高原低涡切变影响云南强降水分布及水汽特征

利用实况资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2008~2012年夏季东南移出高原且影响云南的高原低涡切变过程进行统计和对比分析。结果表明:高原低涡切变影响云南产生强降水主要分为后部冷空气较强型、高原低涡切变补充型以及东南移减弱型,影响云南产生强降水最多的是低涡切变东南移减弱型。强降水的主要区域是滇中及其以北地区,是高原低涡切变影响云南的典型区,这些区域的降雨主要发生在夜间。后部冷空气较强型的影响范围最大,能造成全省性强降水过程,但发生频率低。低涡切变东南移减弱型和高原低涡切变不断补充型,在滇缅之间均有高压(脊)维持。降水范围、水汽输送与副热带高压的位置、低涡切变经向度和发生时间有关。影响云南的高原低涡切变过程有明显的水汽净收入,主要是南北向的水汽收入,东西向的水汽收入远小于南北向。通过拉格朗日轨迹模式HYSPLIT对水汽路径的模拟表明,孟加拉湾是云南重要的水汽源地。当高原低涡切变影响云南中北部时,有来自高原的水汽输送,高原的水汽一部分是来自阿拉伯海,一部分来自孟加拉湾。气流在到达降水区域之前受下垫面影响,经历了多次的降水和蒸发过程。

三次台风登陆后雨带列车效应特征对比

为探讨台风雨带列车效应导致极端降水的可能形成方式和流型配置,利用多源观测资料,对2015年第13号台风苏迪罗(过程1)、2013年第23号台风菲特(过程2)和2005年第9号台风麦莎(过程3)登陆减弱后的对流雨带列车效应现象进行对比分析。结果表明:三次过程大暴雨区都发生在浙江东部丘陵东侧迎风坡,且具有雨带走向与环境背景气流基本一致及水汽通量辐合集中在850 hPa以下的共性,但其环境背景明显不同。过程1和过程2均由台风外围对流雨带引起,其中过程1雨带位于台风低压与副热带高压之间,垂直风切变和对流有效位能较大,水汽来自低纬度海面且湿层深厚;过程2发生在陆上台风残涡与海上另一个台风之间的鞍型场内,垂直风切变和对流有效位能较小,水汽来自同纬度海面,湿层仅位于对流层中下部。过程3由台风内核区雨带引起,垂直风切变强,对流有效位能最小。进一步分析发现在不同环境垂直风廓线和湿度廓线下三次过程雨带的结构和组织方式呈现出明显差异。在过程1中,对流发展较高,冷池与偏东气流间形成较深厚边界层辐合,所构成边界的两侧斜压结构促进来自海面暖湿空气在力管项作用下在边界暖湿一侧抬升,雨带两侧正负散度配置加强了对流的组织化程度,使对流单体长时间沿雨带长轴移动;在过程2中,偏东气流与弱冷池之间风向相反,风速相当,辐合较浅薄,暖云降水起主要作用,新单体不断在雨带东边界生成、西边界消亡,雨带停滞少动引发持续强降水;在过程3中,内核区雨带较大程度受台风涡旋动力学影响,对流发展高度低,为典型的热带海洋降水型,结构随高度略向外侧倾斜,对流单体在台风本体东侧低空东南风急流脉动产生的风速辐合作用下反复被激发并向下游移动,引发极端强降水。以上事实说明,导致极端降水的台风雨带列车效应形成方式多样,其短时临近预报面临重大挑战。

台风“艾克”(2008)的海面风场模型研究

台风风场模拟的准确性对台风风场后报工作具有重要意义,目前通过参数模型构建台风边界层的海面风场是较快速且常用的方法之一。以2008年侵入墨西哥湾的大西洋第8号台风“艾克”为例,选取多种参数模型对比研究台风风场模拟的效果。实验结果表明,台风风场模型的选择对台风风场模拟效果具有显著影响。采用Jelesnianski-1风廓线模型即可较好地再现“艾克”台风风场的时空特征;此外,具有可变系数的Holland等气压模型风场和Miller等风廓线模型风场则具有较好的适用性,通过调整可变系数使得参数风场的风廓线贴合实际台风案例。整体而言,基于理想模型的参数风场能基本反映台风核心区域的海面风场特征,但对外围背景风场模拟效果不甚理想,而分析及再分析风场数据则能较好地反映台风外围的背景风场,因此采用参数风场与分析及再分析风场融合的方式构建台风风场,可显著提高台风“艾克”风场的数值模拟效果。

四川盆地一次暴雨过程中西南低涡非对称结构特征及其成因分析

为深入认识诱发暴雨的西南低涡非对称结构特征,选取近10a来影响最大、由西南低涡缓慢移动造成的四川盆地2013年6月30日暴雨过程,基于WRF数值模拟等资料,采用跟随低涡中心移动的动态合成方法,结合涡度方程、散度方程诊断及风场分解,对西南低涡成熟阶段的非对称结构特征与成因进行分析,结果表明:(1)西南低涡在低空表现为旋转进入中心并逐渐减弱的辐合气流,高空为旋转的辐散气流。西南低涡的降雨、正涡度、低空辐合及垂直上升运动呈显著的非对称分布。低涡前侧正涡度和辐合上升运动显著,降雨强;低涡后侧正负涡度并存,辐合上升运动较弱,降雨弱。(2)西南低涡的非对称分布与低涡前侧的副热带高压作用有关。副热带高压维持,有利于向东南方向移动的西南低涡前侧位势高度梯度增加和低空急流增强,导致低涡前侧位势高度的拉普拉斯项和动能的拉普拉斯项呈负值演变,形成持续的低空负值非平衡动力强迫效应,促进低空辐合和垂直上升运动增长,以及强降雨发展,并通过低空辐合和垂直上升运动促进低涡前侧正涡度发展,形成西南低涡降雨、正涡度、低空辐合及垂直上升运动的非对称分布特征。

2001—2015年4—9月九龙涡时空分布与动力热力特征

本文利用ERA5再分析资料,通过人工识别统计了2001—2015年4—9月四类不同生命史九龙低涡的时空分布,并对其生成前6 h动力热力特征进行了合成分析。结果表明:(1)2001—2015年4—9月四类九龙涡共有221个;维持时间小于4个时次的九龙涡(T_(1~2)JLV、T_(3~4)JLV)生成源地集中在27°~28.5°N、100°~101.5°E;维持时间为5~6个时次的九龙涡(T_(5~6)JLV)生成源地集中在29°~30.3°N、102°~103.5°E;维持时间不低于7个时次的九龙涡(T_(≥7)JLV)生成源地集中于28°~29.5°N、101.5°~103.5°E。(2)生成前6 h,九龙涡生命史越长,其生成源地高频中心周围的低层气旋性环流场更明显,500 hPa副热带高压位置更偏西偏北,200 hPa南亚高压范围更广。(3)生成前6 h,四类九龙涡高频中心周围中低层均为正涡度,低层呈东北-西南向分布,九龙涡生命史越长,其正涡度带越狭长且范围越广。(4)生成前6 h,四类九龙涡高频中心附近低层辐合而中高层辐散,九龙涡生命史越长,其水汽通量散度越强,且越往高层辐散强度越大,但最大辐散强度仍小于低层辐合强度。(5)生成前6 h,九龙涡生命史越长,其生成源地高频中心附近层结越不稳定,更有利于低涡的进一步发展和维持。

四川盆地典型“西南型”盆地涡特征研究

盆地涡是西南涡的一种类型,是指在700 hPa等压面上生成于四川盆地,连续有两次闭合等高线的低压或3个站风向为气旋性环流的低涡。它是造成四川盆地降水的主要系统,而“西南型”盆地涡是盆地涡中发生频率最高、强度较强的一类。本文利用ERA5(0.25°×0.25°)逐小时再分析资料、GPM卫星降水资料以及《西南低涡年鉴》等,探讨了2020年6月26-28日发生于四川盆地的一次典型“西南型”盆地涡的特征和发生发展机制。结果表明:此次盆地涡生成于四川盆地西南部,随后向东北方向移动,到达四川东北部后转向东行,进入重庆后消亡,生命史共计48 h。该盆地涡的形成发展与其位于200 hPa南亚高压东北侧及高空急流入口区右侧的辐散区,以及500 hPa短波槽前正涡度平流造成低层减压密切相关。700 hPa上四川盆地西南部位于低空急流的左前方,有利于辐合上升运动的发展和低涡形成。700 hPa盆地涡东北方向的锋生大值区、低空急流的加强北上以及500 hPa高空槽前西南气流的引导作用,是低涡向东北方向移动的主要因素。随着200 hPa南亚高压中心东移到江淮上空以及高空急流减弱,500 hPa短波槽随之东移,盆地涡位于槽后的负涡度平流区,垂直方向转为下沉运动,地面加压,低涡逐渐减弱消亡。对涡度收支方程各项分析发现,低空辐合是盆地涡强度增加的主要贡献项,由低空辐合导致盆地涡正涡度的增加几乎贯穿了低涡整个生成发展阶段。此外高空正位涡大值区的存在、盆地涡降水的凝结潜热释放等,也对本次盆地涡的发展和移动起到了重要作用。

The Unprecedented Extreme Anticyclonic Anomaly over Northeast Asia in July 2021 and Its Climatic Impacts

This study investigates the evolution of an extreme anomalous anticyclone(AA)event over Northeast Asia,which was one of the dominant circulation systems responsible for the catastrophic extreme precipitation event in July 2021 in Henan,and further explores the significant impact of this AA on surface temperatures beneath it.The results indicate that this AA event over Northeast Asia was unprecedented in terms of intensity and duration.The AA was very persistent and extremely strong for 10 consecutive days from 13 to 22 July 2021.This long-lived and unprecedented AA led to the persistence of warmer surface temperatures beyond the temporal span of the pronounced 500-hPa anticyclonic signature as the surface air temperatures over land in Northeast Asia remained extremely warm through 29 July 2021.Moreover,the sea surface temperatures in the Sea of Japan/East Sea were extremely high for 30 consecutive days from 13 July to 11 August 2021,persisting well after the weakening or departure of this AA.These results emphasize the extreme nature of this AA over Northeast Asia in July 2021 and its role in multiple extreme climate events,even over remote regions.Furthermore,possible reasons for this long-lasting AA are explored,and it is suggested to be a byproduct of a teleconnection pattern over extratropical Eurasia during the first half of its life cycle,and of the Pacific-Japan teleconnection pattern during the latter half.

基于机器学习的热带气旋灾害等级评估模型构建及其活动特征分析

在全球变暖的背景下,热带气旋(TC)作为影响我国最严重的自然灾害之一,其活动特征及灾害损失评估研究受到了广泛关注。采用组合赋权和k-means等方法,分析了2000年以来登陆我国的TC及灾害损失特征,并构建了基于机器学习的TC灾害等级评估模型。结果表明:从总体趋势来看,登陆我国的TC频数在逐年减少,但登陆风速的最大值却在缓慢增加;广东、浙江、福建、广西受灾较为严重,但整体上全国综合灾情指数呈下降趋势;与传统的随机森林、支持向量机、朴素贝叶斯算法相比,LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)在TC灾害评估中效果最佳,准确率值为0.91,其中致灾因子是模型中最关键的因素,其次是防灾减灾能力、暴露度和脆弱性指标。

“7.20”华北特大暴雨过程中低涡发展演变机制研究

利用中国地面加密自动站观测资料、北京地区雷达探测资料、NCEP(1°×1°)FNL资料、ECMWF ERA Interim(0.125°×0.125°)逐日再分析资料等,对造成2016年7月19—20日华北极端暴雨中的低涡系统发展演变的结构特征和加强机制进行了研究。华北地区这次特大暴雨过程出现了3个阶段降水,其中与低涡系统强烈发展对应的第2阶段降水是本次华北暴雨过程的主要降水阶段。针对该低涡的分析表明:(1)850 hPa以西南低涡为中心的低压带中,在河南西北部新生低涡系统,并且其在向华北地区移动过程中显著加强,该低涡系统在空间结构上,从倾斜涡柱逐渐发展成近乎直立的、贯穿整个对流层的深厚低涡系统;(2)中低层低涡系统快速发展过程与高低空系统构成耦合作用有关:低层低涡系统显著加强之前,对流层上层(300—200 hPa)首先出现高空槽异常加深并向南发展,该高空槽发展的开始阶段与其本身冷暖平流造成的斜压发展过程对应;而后,随着高纬度平流层高位涡沿等熵面向南运动,造成华北地区对流层上层涡度增强,形成正位涡异常区;当这一正位涡异常区叠加在对流层中低层锋区上空时,造成对流层中低层气旋快速发展并向下伸展,诱发河南西北部的新生气旋;低涡系统的发展进一步强化了低空暖平流,促使低空气旋向东北方向发展"移动"(本质上是暖平流前端造成的气旋发展),这一动力学过程反过来使高层的涡度增强;这一正反馈过程形成的耦合环流不仅造成了整个涡度柱强度增强,而且垂直结构上逐渐由倾斜涡柱演变为近乎于直立的涡柱;(3)随着低涡系统增强,极大地加强了垂直上升运动并触发了对流,形成大范围的强降水,大量的凝结潜热释放,造成了低层低涡系统在强降水开始阶段的快速发展和增强;20日00时(世界时)以后,虽然对流活动显著减弱,但低涡系统的加深维持了大范围强降水过程的持续。强降水与低涡发展的正反馈过程是这次华北暴雨得以长时间维持的重要机制之一,这一过程形成的持续性潜热释放也是对流层中上层低涡系统热力结构发生改变的重要原因。

水汽含量对飑线组织结构和强度影响的数值试验

利用2009年6月3～4日一次产生大风、冰雹强对流天气的飑线个例进行数值试验,研究整层水汽含量及其垂直分布对中尺度对流系统的发生发展过程、组织类型和强度等的影响.本文的试验表明环境场中不同的水汽含量和垂直分布,会影响下沉气流和冷池的强度,从而影响对流的组织形态、维持时间和强度.整层水汽试验表明,增加（减少）水汽,对流增强（减弱）,冷池和雷暴高压增强（减弱）导致大风增强（减弱）.增加水汽越多发展阶段冷池强度越强,最大风速越强,但成熟阶段后期冷池减弱的越快,层状云区的后部入流减弱,不利于雷暴大风的出现和维持.不同层次水汽试验表明,在保持整层水汽含量不变的情况下,线状对流和雷暴大风易发生在中层干、下层湿的环境中,这种层结条件对雷暴高压的增强有重要作用,但不利于整个对流系统的长时间维持.

西北太平洋风速垂直切变异常对热带气旋活动年际变化的影响

应用中国《台风年鉴》资料、欧洲中心40年月平均再分析资料和NOAA的逐月海温资料,研究了西北太平洋(5°—30°N,110°E—180°)风速垂直切变异常对热带气旋(TC)活动年际变化的影响。研究发现,西北太平洋所有TC、风暴以上级别的TC(TSTY,即达到热带风暴级别及以上的所有TC)和所有台风(WTY,包括台风、强台风和超强台风)年频数与西北太平洋风速垂直切变都显著负相关。西北太平洋风速垂直切变大小对生成源地在南海(5°—30°N,110°—120°E)TC和西北太平洋西部海域(5°—30°N,120°—150°E)TC的影响较小,而对西北太平洋东部海域(5°—30°N,150°E—180°)生成的TC影响最大:即西北太平洋风速垂直切变负异常年,有利于西北太平洋东部海域TC生成发展,使得负异常年较正异常年TC频数偏多和源地平均位置偏东;并且风速垂直切变的变化对TC频数和生成源地影响的显著性,随着TC强度的增加而增加。对TSTY生成环境场的进一步分析表明,西北太平洋风速垂直切变偏小年,季风槽偏强位置偏东,它的东端位于宽阔的太平洋洋面,与弱风速垂直切变区相配合,暖的海温加上低层强烈的正涡度和强烈辐合,且相应的高层有强的气流辐散区,这些环境场都有利于TSTY在主要源地尤其是西北太平洋东部海域生成,这是风速垂直切变偏小年TSTY偏多和生成源地偏东的重要原因。

强台风海鸥登陆期间近地层风特性分析

利用位于海南文昌市的90 m测风塔观测的强台风海鸥多层测风数据,分析了台风海鸥登陆期间近地层风场时空特征、湍流强度、垂直风切变及阵风因子等风场特性,分析结果表明:台风海鸥登陆期间,近地层各高度风速呈现"M"型双峰特征,最大风速出现在台风后风圈;台风过境前后,风向旋转了180°;近地层风速随高度升高而增大,各高度风速垂直切变符合对数和指数规律;粗糙度长度、风廓线幂指数、湍流强度、阵风系数等风场特性与风速呈负相关关系,随着风速的增加而降低;从台风外围至台风眼,粗糙度长度随风速呈现"增大-减小-增大"特征;台风眼内部风速垂直切变剧烈,前后风圈的风速垂直切变较弱;强风区湍流强度较弱,弱风区湍流强度较强;台风风圈的湍流强度随高度增加而减小,台风眼内湍流强度随高度先减小再增加;台风影响各阶段阵风系数随高度升高而减小,各高度层阵风系数遵循指数定律;阵风系数随风速的增大而减小,当风速达到一定强度时,阵风系数随风速变化不明显。

青藏高原低涡形成、发展和东移影响下游暴雨天气个例的位涡分析

2016年6月28日至7月1日在我国副热带地区发生了一次青藏高原低涡形成、发展及东传引发长江中下游地区暴雨天气的过程。本文利用MERRA2(Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications)再分析资料和TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)降水资料对该过程进行位涡诊断分析。结果表明,夏季青藏高原地表加热具有强烈的日变化。高原地表加热由白天感热加热源到夜间辐射冷却源的转变直接影响高原上空非绝热加热率的垂直梯度,使高原近地层白天有位涡耗散,夜间有位涡制造,呈现明显的昼夜循环。当夜间的位涡制造异常强,以至不为白天的耗散所抵消时,通常位涡制造的昼夜循环被破坏,高原低涡形成,低涡周围随之出现降水。当低涡中心移动至高原东部时,中心附近伴随有强烈的降水,显著的凝结潜热加热使位涡中心增强,高原低涡进一步发展。随着低涡系统继续向东移出高原,长江中下游地区中高层出现位涡平流随高度增加的大尺度动力背景,上升运动发展,最终导致强降水发生。

长江梅雨的长期变率与海洋的关系及其可预报性研究

采用最新发布的梅雨国家标准资料,以长江区域梅雨为代表,在分析区域梅雨的多时间尺度变化特征的基础上,从海洋外强迫影响因子角度探讨了梅雨的可预报性来源,进一步综合海洋背景变率和预测模型回报试验讨论梅雨异常的可预报性。结果表明:(1)长江梅雨呈现周期为3—4、6—8、12—16、32、64a的多时间尺度变化分量和长期减少趋势。其中,3—4a准周期变化是梅雨异常变化的主要分量。梅雨的干湿位相转变受12—16a的准周期变化调制,极端涝年易出现在12—16a准周期变化湿位相和3—4a变化分量峰值位相叠加的情况。(2)长江梅雨的各准周期变化分量有不同的海洋外强迫背景,是梅雨可预报性的重要来源。与时间尺度较短的年际变化分量相关联的海温关键区主要分布于热带,而与时间尺度较长的年代际或多年代际变化分量相联系的海温关键区则来自中高纬度。3—4a准周期变化分量的海洋外强迫强信号随季节变化由前冬的ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)转为春末夏初的印度洋偶极子(IOD)。6—8和12—16a年准周期变化分量的海洋强迫关键区主要位于太平洋。准32和准64a周期振荡则受北太平洋多年代际变化(PDO)和北大西洋多年代际变化(AMO)的共同影响。梅雨的长期变化趋势则与全球变暖背景及以PDO为代表的年代际海洋外强迫因子相联系。(3)尽管梅雨异常与ENSO的正相关关系呈现减弱趋势,但20世纪70年代以后的梅雨异常年际变化分量的可预报性有所增大。(4)将梅雨各变化分量作为预测对象分别建模,进一步构建梅雨异常预测统计模型。采用该模型对近5年梅雨预测进行独立样本检验,有较好的回报效果,验证了梅雨异常年际分量可预报性的稳定性以及基于多时间尺度分离建立梅雨预测模型的优越性。

60年来西北太平洋上不同强度热带气旋的变化特征

利用美国海军联合台风警报中心(JTWC)提供的1945—2005年西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料统计分析了不同强度TC的时空变化特征。南海北部至巴士海峡以东140°E附近、15°—25°N范围内为不同强度TC出现次数最多的区域,其中巴士海峡东部至140°E附近洋面为强台风和超级台风观测次数最多的区域。TC强度在123°E以西表现为减弱和稳定略占多数,而在123°E以东或20°N以南主要以增强和稳定为主,在20°N以北主要以减弱和稳定为主。热带风暴的平均增强率大于减弱率,而强热带风暴、台风、强台风和超级台风的平均减弱率大于增强率。一般而言,TC的强度越强其加强和减弱的速度都越快。在1年当中,同其他月份相比,6—8月弱TC占的比例相对偏多,而9—11月强TC占的比例相对偏多。不同强度TC的观测次数和个数都存在年、年际或年代际的变化,在长期趋势上,热带风暴的观测次数和形成个数都呈现显著的线性递增趋势,而TC平均强度和其他TC个数均未出现显著的线性递增或递减趋势。在ElNi^no年超级台风个数及其比例显著偏多,而热带风暴、强热带风暴、台风和强台风的总个数显著偏少,TC平均强度显著偏强;而在LaNina年情况相反。

西大西洋锋面气旋过程的数值模拟和等熵分析

文中使用PSU/NCARMM 5非静力数值模式对 1992年 3月 13～ 15日发生在西大西洋上的一次海洋气旋爆发过程进行了 6 0h的模拟 ;基于倾斜涡度发展理论 ,从等熵面倾斜的角度研究了气旋的发生、发展、运动和变化 ,利用高分辨率模拟结果对这次过程进行了分析。模拟结果很好地再现了气旋的发生、移动、加深、气旋的热力结构以及地面环流等特征。其中主要气旋M在6 0h的模拟中共降压 4 5hPa ;第 36～ 4 2时 (模式时间 ) 6h内降压达 12hPa。剖面图及等熵面图分析指出 ,气旋的发生、发展、运动和变化与等熵面或等相当位温面的倾斜密切相关 ,气旋中心总是位于等熵面或等相当位温面近于垂直的对流中性地区 ,这与倾斜涡度发展理论的阐述是一致的。气旋在弱静力稳定度的海洋表面启动发展之后 ,气旋与大尺度环境场相互作用 ,气旋得到迅速发展。“倾斜涡度发展理论”(以下简称SVD理论 )可以很好地解释此次海洋锋面气旋的发展与移动。气旋的发展和移动与等熵面的倾斜密切相关 ,发展期气旋前部及其移动路径前方自组织的斜升气流与倾斜的等熵面相配合 ,共同构成上滑“倾斜涡度发展”(SVD理论的推广 ,以下简称USVD理论 )的必要因子 ,在一定的条件下 (C·D<0 ,CD 为SVD指数 ) ,使得气旋及其前方 ,尤其是移动路径前方出现USVD发?

爆发性气旋的合成诊断及形成机制研究

该文对发生在太平洋和大西洋的 1 6个爆发性气旋作了合成分折 ,对强弱爆发性气旋作了对比及诊断 .研究发现 ,基本场上存在不少明显的差异 .分析得出 ,强爆发性气旋的形成与高空急流的非纬向性以及反气旋性弯曲密切相关 .非纬向高空急流为爆发性气旋提供了强的辐散、斜压性、斜压不稳定场 .高层强爆发性气旋前部的反气旋曲率易造成重力惯性波在能量北传时发展 ,促使气旋快速加深 .暖平流及非绝热加热可使反气旋曲率加强 .一般情况下 ,当气旋西部位涡的大值区与北部位涡的大值区叠加下沉时 ,有利于气旋爆发性发展 .