Helen台风(9505)异常路径的诊断分析与数值模拟

南海台风西行北翘是小概率事件,预报具有一定的难度。作者应用中尺度模式MM5,对具有南海台风西行北翘路径特征的9505号强热带风暴(Helen)的异常路径进行了诊断分析和数值模拟。研究结果表明:副热带高压出现断裂,副高主体减弱东撤,导致Helen在断裂点处北翘,此异常路径是环境场与Helen本身非线性相互作用的结果。环境场的主要天气系统(如副热带高压、高空冷涡)与Helen之间的相互作用并未影响副热带高压薄弱地带的出现以及Helen在副热带高压断裂点处的北翘,但对Helen北翘后的路径有较为明显的影响。Helen的水平结构(包括风廓线的非对称结构、最大风速、最大风速半径等)变化对其异常路径影响有一定影响,其中风场的非对称结构变化对其异常路径的影响更为明显,当最大风速位于台风环流的东北象限,模拟得到的Helen路径无明显的北翘过程,为持续的西北行;当最大风速位于台风环流的西南象限,Helen路径为显著的西行北翘异常路径。

西行台风背景下云南一次短时强降水过程的成因分析

利用云南省自动气象站雨量资料、卫星和闪电定位仪资料、雷达回波资料、NCEP 1°×1°再分析资料和地面、高空常规观测资料对云南一次典型的台风前侧短时强降水过程的成因进行分析,结果表明:在2017年13号台风"天鸽"西行影响云南的天气背景之下,短时强降水出现在台风前侧700 hPa风速辐合区和边界层辐合线附近。台风前侧偏东低空急流向云南境内输送水汽和能量,边界层辐合线触发垂直上升运动,700 hPa风速辐合区利于垂直上升运动的维持和加强,促使水汽的辐合与不稳定能量的释放,引发短时强降水。在中等强度深层垂直风切变的作用下,云南东部中尺度对流系统(MCS)频繁产生并向西传播发展,MCS相互作用组织成飑线系统,在东北气流的引导下,飑线从云南中部移至云南西南部,MCS和飑线是大范围短时强降水的直接影响系统。

0414号台风“云娜”登陆后西折路径和陆上维持机制的诊断分析

2004年第14号台风“云娜”在浙江省温岭市石塘镇登陆,针对登陆后的两大预报难点———路径突然西折和陆上长久维持,进行了研究分析.结果表明:台风登陆后的明显西折是由于副高突然加强造成的,地面3h变压、涡度变量、东西风分量变量等物理量对短期台风路径预报非常有用.台风陆上的长久维持与低空水汽通道的连结、高空流出气流的强辐散、登陆后的移向和特殊的下垫面等密切相关.

快速西行进入南海台风的统计特征

通过对快速西行进入南海的 1 3个台风快速西行期间西风带环流系统、副热带高压活动和台风环境流场的特征以及这些台风进一步的移向、移速进行统计分析 ,结果表明 ,台风快速西行进南海期间西风带的特点是中纬从中亚到东亚有高压脊或以纬向环流为主 ,西风槽偏北 ;西北太平洋副热带高压一直强大且呈带状分布或不断加强与西伸 ,造成副热带高压南侧与台风之间梯度加大 ,使偏东引导气流加强。研究还发现 ,如果台风南北两侧均为偏东环境流场 ,将使台风西行更快。

典型台风环流形势、内部特征及能量场分析

利用常规观测资料、我国数值预报t213模式的实况资料和卫星反演资料,从天气学、能量学等方面对0906号西行台风和0908号转向台风进行分析,结果表明,中纬度环流平直,副高呈带状分布并加强西伸,同时大陆高压稳定维持的形势有利于台风西行;而副高东退并转为块状结构,大陆高压偏西的形势,则有利于台风向北转向;无论是西行还是向北转向台风的未来移动路径都将沿着最近前方的负散度中心或最大上升运动中心方向移动;另外,对流层底层以下大气高能区轴线方向对台风未来移动方向也有一定的指示意义.

黄海西移台风的环流特征及其对辽东半岛降水影响的对比分析

7203和7416是北上至黄海西移影响辽东半岛的两个台风,7416号台风更靠近半岛南部的大连,但半岛地区最大降水量仅为穿过渤海海峡南部的7203号台风的一半。利用中国气象局《热带气旋年鉴》和NCEP/NCAR再分析资料,对比分析这两个路径相似而降水特征不同的台风大尺度环流特征。结果表明:切断冷涡的吸引和东北高压的建立导致了两个台风的西移。副高与低涡之间的非对称结构和非地转效应使台风快速西进。偏南气流的水汽输送对台风降水至关重要,造成辽东半岛强降水的台风与深厚偏南急流相连并持续很长时间。高空强辐散场是北上台风造成强降水的一个基本动力特征。高空急流的西风动量下传,有利于台风低压环流的维持。台风西移后,摩擦耗散损失的能量从中高层环流背景中获得了补充,十分有利于强降水的产生和维持。西行台风影响下辽东半岛的降水强度与台风环境大气的温湿条件和稳定度有关。

“海葵”台风路径及其强度分析

"海葵"是在高纬生成的台风,大部分时间活跃在北纬25度以上,在北部副热带高压环流、大陆高压环流引导和自身内力作用下,"海葵"台风路径较为稳定,一路沿偏西方向前进.本次过程中,中纬度西风槽和冷空气位置偏北,没有冷空气侵入"海葵"台风环流,因此中纬度系统其实不利于"海葵"台风生命史的延长."海葵"台风登陆后减弱缓慢,原因之一是没有受到台湾地形的阻挡,另一重要原因是登陆后有源源不断的水汽输送.此外,由于台风登陆前高层由辐合转为辐散,其抽吸作用也有利于台风强度的维持.

台风“莫拉克”(0908)过台湾岛缓慢西行成因分析

0908号台风"莫拉克"(Morakot)在台湾岛引发了24 h超过1000 mm的强烈降水,与其缓慢西行过岛密切相关。本文利用NCEP-GFS实时分析场资料(0.5°×0.5°)、中央气象局台风资料库关于我国台湾地面气压场资料和中尺度数值模式WRF模拟结果,分析了台风Morakot在台湾岛附近缓慢西行成因。结果表明:(1)西太平洋副热带高压减弱东退、与台风"天鹅"(Goni,0907)的"藤原效应"是Morakot在台湾岛附近移速减慢的环境因素,而台风结构变化也是其缓慢过岛西行的一个主要原因;(2)台风过岛过程中,由于地形作用,Morakot环流内诱生低压活跃,先后或同时出现在岛屿东西两侧,使台风环流出现非对称松散结构;(3)在台湾岛西侧诱生低压中心取代东侧原台风中心形成不连续路径过程中,台风经历了低层环流从分裂到重组,正垂直涡度柱从垂直到倾斜再恢复垂直的变化过程,这是Morakot过台湾岛缓慢西行的一个重要原因;(4)Morakot西行登岛过程中环境引导气流主要是偏南气流,而包含诱生低压的扰动引导气流则为偏东气流。扰动引导气流虽是小量,但其纬向分量占环境引导气流纬向分量的比率从7%增至26%,较好地指示了Morakot的西行趋势,也说明地形诱生低压导致的台风结构变化是其过岛西行和缓慢移动的一个重要原因。

西行穿越南海台风的特征及机制研究

基于日本气象厅1982-2018年台风最佳路径数据集,选取生成于西北太平洋后西行穿越南海的台风个例,通过对比分析探讨研究了该类台风的轨迹、强度、运动速度和生命周期等特征。研究发现,西行穿越南海的台风最早出现于6月,10月份最为活跃。该类台风的最大强度和平均强度分别比西北太平洋台风的平均水平强5~10 m/s和1~4 m/s(随月份变化)。此类台风在9-11月的平均生命周期可达7.0~7.5 d。进一步分析发现,生成于135°E东西两侧台风也存在明显差异。135°E东侧生成的台风期间,副热带高压和垂直风切变较弱、海表温度较高,导致台风强度更强,一般在菲律宾以东海区达到最大强度;135°E西侧生成的台风期间,副热带高压和垂直风切变较强、海表温度偏低,导致台风强度较弱,一般在南海中西部达到最大强度,但进入南海后在暖海表温度驱动下有二次增强现象。

两次影响低纬高原西行台风降水成因对比分析

利用地面观测资料、FY-2卫星TBB资料和NCEP 1°×1°每6 h再分析等资料,对1002号台风"康森"和1003号台风"灿都"进入低纬高原后引发云南强降水天气的成因及其在陆上维持机制进行对比分析。结果表明,西行台风"康森"和"灿都"生成源地不同、登陆地点不同,2个台风登陆后自身均携带水汽,"康森"进入云南之前还有来自孟加拉湾西南急流卷入,水汽强辐合区出现在台风低压西侧和孟加拉湾西南急流区,强降雨落区与水汽通量散度辐合中心一致;2次台风登陆前后低压东侧低空均有较强的南风急流,对台风低压维持有重要作用,孟加拉湾西南急流卷入有利于"康森"台风低压加强和维持;低纬高原的高能环境、地形动力抬升作用和台风低压温湿特征对称结构,是"康森"和"灿都"能深入低纬高原经久而衰的重要原因。

云南2次西行台风暴雨过程数值模拟和诊断分析

利用NCEP再分析资料和中尺度数值预报模式(WRF模式),采用三重嵌套网格对2014年7月20日08:00—21日08:00与9月17日08:00—18日08:00的2次西行台风影响云南暴雨过程进行数值模拟试验,并对试验结果进行诊断对比分析.结果表明:WRF模式客观地模拟出了西行台风暴雨过程的强降水落区、强度和基本特征,但当高空无冷空气影响热带低压时暴雨中心与低压中心吻合,冷空气入侵热带低压外围时暴雨中心偏离热带低压中心.同时,较好地模拟出西行台风影响系统的移动方向和影响区域,由于没有考虑地形作用,模拟的影响系统和降水落区比实况位置稍偏西偏北和强度偏弱,但总体上高空高度场、温度场和流场分布也与实况基本一致.另外,WRF模式对相对湿度、涡度、垂直速度的模拟能很好地指示强降水发生的深厚高湿环境条件、正涡管效应和强烈深厚上升运动条件,模拟结果对强降水落区和发生时间有非常好的指示性.

“2010.07”2次影响低纬高原西行台风对比分析

利用地面加密观测资料、自动站降雨量资料、FY-2C卫星TBB资料和NCEP再分析等资料,对1002号台风"康森"和1003号台风"灿都"进入低纬高原后引发云南强降水天气的成因及其在陆上维持机制进行对比分析,结果表明:西行台风"康森"和"灿都"生成源地不同,登陆地点不同,台风低压进入云南后除了自身携带的大量水汽和能量外,南侧强盛偏南急流有助于台风低压维持,"康森"进入云南后受到来自孟加拉湾西南气流卷入,为台风低压提供了充足水汽,使得台风低压在云南持久不消,移向滇西时与高原东侧下滑冷空气形成冷暖交汇,是"康森"进入云南西部后降水加强的主要原因.2次西行台风进入低纬高原后,低层水汽辐合都得到加强,水汽辐合区中低层对应为上升气流,高层为下沉气流,对强降水维持起到重要作用.进入低纬高原后的台风低压受地形抬升作用,激发出的中尺度云团是产生强降水的直接原因.