台风“杜鹃”的 AMSU卫星微波探测资料分析

由于微波具有穿透云的能力,AMSU卫星探测资料得到了越来越广泛的应用。利用AMSU多个通道的资料,对2003年台风“杜鹃”过程进行了分析。通过比较AMSU-B(89GHz和150GHz)与GOES-9的台风结构图像可以发现微波具有较强的垂直探测能力;在AMSU-B的5个通道中,通道2(Ch2)亮温值的大小能够最好地反映热带气旋螺旋雨带冰晶层的深厚程度,从而判定螺旋雨带的强度;Ch2的亮温分布与雷达的强降水回波有较好的对应关系;利用AMSU-A温度反演资料能够清晰地揭示热带气旋的暖心结构、地面风速和中心气压与250hPa温度距平的关系,以及强降水的落区等。结果表明:AMSU资料作为一种新的卫星微波探测资料,在热带气旋的结构、螺旋雨带的强度及其降水强度的分析预报中具有一定的应用价值。

不同海表面温度对南海台风“杜鹃”的影响试验

采用水平分辨率0.25°×0.25°的日平均和周平均的卫星微波成像仪(TMI)和卫星微波辐射计(AMSRE)的海温资料(TMI-AMSRE SST)作为下强迫源,利用中尺度数值模式MM5对南海过境台风"杜鹃"进行了模拟。试验结果表明:台风中心附近SST的差异会导致大气风场的差异,从而使模式对SST有比较快速而且明显的响应;不同的SST对台风的强度和路径都有一定的影响,而对台风降水和台风中心附近潜热通量有明显的影响;不同SST对台风的影响主要是通过改变海-气潜热通量来实现的。

基于机器学习的热带气旋快速增强预报

极深对流云是热带气旋(tropical cyclone,TC)快速增强的前兆,为预报西北太平洋TC快速增强,该研究开发了一种使用极深对流云相关数据的机器学习模型。该机器学习模型整合了飓风强度统计预报快速增强指数(Statistical Hurricane Intensity Prediction Scheme-Rapid Intensification Index,SHIPS-RII)数据与TC中心300 km半径范围内极深对流云的覆盖面积。基于2011—2019年的数据,对24 h内TC增强超过30 kn和35 kn的快速增强事件分别进行了预报,相较于仅使用SHIPS-RII数据的模型,该机器学习模型在皮尔斯技能得分(PSS)方面分别提升了5.66%和9.58%,在检测概率指标(POD)方面分别提升了8.41%和8.55%。用该模型对典型台风杜鹃(Dujuan,2015)进行预报,其结果证明整合了极深对流云覆盖面积的模型在快速增强预报中具有优势,主要体现在TC初始强度较强时发生的快速增强预报。该模型对于强台风的预报具有较大的应用潜力。

“杜鹃”登陆减弱后所致的宁波大暴雨成因分析

利用常规观测和自动站加密资料、卫星云图、雷达及NCEP再分析资料,诊断分析1521号台风"杜鹃"登陆福建减弱过程中造成宁波异常强降水原因,结果表明:本次宁波强降雨是由"杜鹃"减弱后的外围云系在加强西进的副高边缘通过对流发展引发的,伴有强雷电,具有低质心降水特点;中低层大范围、长时间持续的水汽能量输送给本次强降水提供了必要的水汽条件,水汽通量散度出现负值、极小值、变大与强降水的开始、增幅、结束有提前12 h的预示期;能量场的梯度大小和位置对台风暴雨的预报有较好的指示作用,强降水发生在能量场梯度大值区出现12 h之后;本次大暴雨过程发生在对流不稳定条件下,并伴有和暖湿气流相联系的湿位涡水平分量的发展,触发了垂直涡度的增长;中尺度辐合线的位置和强度对未来1 h降水预报有非常好的指示作用。

一次副高控制下登陆的台风强降雨过程分析

1521号台风"杜鹃"是在5 880 gpm副高控制下,5 920 gpm副高加强西伸过程中,登陆福建莆田沿海的。分析发现副高的加强西伸和低空华北高压的东移,改变了"杜鹃"东部低空急流和水汽辐合的分布,导致水汽辐合和不稳定能量在浙闽东部汇聚,在高空幅散、低空辐合产生的强烈上升运动触发下,产生大暴雨和特大暴雨。"杜鹃"消亡后,925 h Pa以下的边界层残留低压倒槽顶部东南急流与偏东急流的汇合,使水汽辐合和不稳定能量在浙北东部持续,是该地区继续出现大暴雨的主要原因。"杜鹃"外围东南急流与偏东急流的汇合造成的降雨回波,结构虽没那么致密,但发展更为旺盛,对流性更强,更易造成特强降水,业务预报中,需特别引起注意。

2015年9月大气环流和天气分析

2015年9月环流特征如下:北半球高纬地区极涡为单极型,中高纬地区为3波型分布,西北太平洋副热带高压偏西且断裂,9月全国平均降水量为72.4 mm,比常年同期(65.3 mm)偏多14.0%;全国9月平均气温为16.9℃,较常年同期(16.6℃)偏高0.3℃。月内共有6次强降水过程,24站出现了极端日降水量。西北太平洋和南海有4个台风生成,1517号台风基洛从中太平洋移入,1521号台风杜鹃两次登陆我国并带来大范围降水。西北东部及内蒙古中部等地气象干旱缓解,黄淮大部及辽宁等地气象干旱持续发展。全国多地遭受雷雨大风、冰雹等强对流天气袭击。

台风“杜鹃”对闽江河口区沼泽土壤间隙水和潮水中营养盐含量的影响

2015年9月29日,台风"杜鹃"登陆福建省莆田地区,对闽江河口造成了较大影响。为了揭示该台风对闽江河口区沼泽土壤间隙水中氮、磷营养盐的影响,于9月27~28日(台风前)和10月1~4日(台风后)在闽江河口鳝鱼滩湿地,选取短叶茳芏(Cyperus malaccensis)沼泽和芦苇(Phragmites australis)沼泽,采集土壤间隙水和涨落潮潮水,测定其中的Cl-、SO2-4、溶解性无机氮和磷酸盐含量。研究结果表明,台风"杜鹃"使短叶茳芏沼泽和芦苇沼泽土壤间隙水中的Cl-和SO42-含量显著减小(p<0.05),使土壤间隙水和潮水中的氨氮含量和磷酸盐含量都显著增大(p<0.05),亚硝态氮含量极低并且变化不明显,使硝态氮含量都减小。观测期间,潮水中的Cl-和SO2-4含量显著减小(p<0.05)。在土壤间隙水和潮水中的溶解性无机氮组成中,氨氮所占比例增大,硝态氮所占比例减小。

台风“杜鹃”降水δ18O的云雨区效应初探

我国东南地区台风降水显著,但对这种强降水事件中的稳定同位素研究较少,限制了对短时间极端降水稳定同位素变化过程和影响因素的认识。论文根据2015年9月28日至29日第21号台风"杜鹃"两次登陆(台湾宜兰、福建莆田)前后台北、福州两地气象数据和降水稳定同位素数据,分析了此次台风的降水稳定同位素变化特征及影响因素。台风期间,两地降水δ^(18)O波动范围为-3.4‰～-15.0‰,变化幅度达11.6‰。台风前端和尾端两地降水同位素值相对偏正,平均值为-4‰～-6‰;而台风中端两地降水同位素值极其偏负,平均值分别为-12.4‰和-13.2‰。台风前端与尾端降水同位素值偏正,水汽受蒸发效应影响明显;而台风中端降水δ^(18)O值极端偏负主要受"云雨区效应"的影响,即云雨区气流急剧上升,水汽在过饱和环境中快速凝结降落,受动力分馏作用小,降水δ^(18)O极端偏负。结合降水δ^(18)O变化特征、过量氘及模拟水汽轨迹,得到台风"杜鹃"降水主要的水汽来源为西太平洋海域。

台风频繁肆虐广东一方唱罢一方又登台

“科罗旺”凶猛袭击：损失9亿多元夺走两命，“杜鹃”攻城掠地：损失近23亿元40人死亡。