广西热带气旋特征变化与灾损变化态势

运用线性倾向估计法,分析1951～2012年影响广西热带气旋频数和强度变化及1984～2012年热带气旋灾害失情况.结果显示：8、9月的热带气旋频数呈明显减少趋势;热带气旋年频数呈减少趋势;热带气旋频数年代际变化表现为近10年最少.热带气旋最大强度呈不显著减弱趋势,平均强度呈不显著增强趋势.29年间,热带气旋造成的受灾人口明显增多,死亡人数明显减少;农作物受灾率和绝收率、房屋倒塌数量以及直接经济损失总体变化趋势均不明显.     

1957-2004年影响我国的强热带气旋频数和强度变化

以中国气象局西北太平洋热带气旋资料为基础,分析1957-2004年影响我国并达到台风强度以上的三类热带气旋,即生成热带气旋、影响热带气旋和登陆热带气旋的频数和强度的变化。结果表明：强热带气旋频数在1957-2004年间呈显著减少趋势,强度越强,其减少趋势越明显。近50 a台风以上强度的强热带气旋频次占总频次的比例没有明显的增加或减少趋势,强台风和超强台风比例呈减少趋势。1957-2004年热带气旋的最大强度呈线性减弱趋势,生成热带气旋和影响热带气旋的平均强度亦呈减弱趋势,登陆台风的平均强度也呈减弱趋势。     

热带气旋温湿非对称结构的比较研究

利用NCEP的CFSR 0.5 °再分析资料和日本东京台风中心的最佳路径集,对西北太平洋和南海海域1979—2010年间的热带气旋温湿水平非对称和垂直非均匀结构等进行了合成和对比分析。(1) 热带气旋流场的非对称随着气旋增强逐渐趋于轴对称化,而外包区及外围区比湿场的非对称性逐渐增强。(2) 热带气旋普遍具有“双暖心”的垂直非均匀分布结构特征;弱热带气旋的低层暖心相对较强而TY及以上强度的热带气旋高层暖心相对较强。(3) “暖心”的水平范围和形态随气旋的增强而扩大并更趋于轴对称,200 hPa高度场上较弱的热带气旋暖心附近为弱高压中心、较强热带气旋暖心附近为一低压中心。(4) 热带气旋的“湿心”主要位于700～850 hPa的低层,湿心强度随着气旋强度等级增加而增强,0.8 g/kg的比湿距平范围随TC强度增强而不断向高层延伸。(5) 气旋不同区域的各个层次假相当位温随气旋增强而增加,且各个强度级别的气旋不同区域增温速率均为内核区最大、外包区次之和外围区最小。      

登陆我国的西北太平洋热带气旋消退时间的变化特征

利用中国气象局热带气旋资料中心提供的西北太平洋热带气旋观测资料,对2003—2013年登陆我国的热带气旋从登陆到消退持续时间(简称为持续时间)的年际变化及季节变化特征进行分析,并分类讨论了1次、2次以及3次登陆类型气旋的消退速度的年际、季节变化特征。结果表明:在年际变化中,总趋势为气旋的持续时间呈增加趋势,消退速度呈减慢趋势。在季节分布中,总趋势为夏季持续时间呈略减少的趋势,消退速度呈略增快的趋势,秋季气旋的持续时间略微增加的趋势,消退速度相应的略减慢,春季变化趋势基本不变,冬季没有气旋登陆我国。     

地形和边界层摩擦对登陆热带气旋路径和强度影响的研究

采用准地转的正压模式, 研究了无非绝热加热时地形和边界层摩擦对登陆热带气旋路径和强度的影响.结果表明: 地形作用对登陆热带气旋西北移动路径的影响比较明显, 而对登陆热带气旋强度的影响不明显; 边界层摩擦可以通过改变热带气旋X方向上和Y方向上的移动速度以及改变热带气旋水平环流结构对登陆热带气旋西北移动路径产生一定的影响, 边界层摩擦对登陆热带气旋强度的影响非常明显, 其中摩擦是造成登陆热带气旋强度迅速减弱的一个重要因素.     

基于福建地方标准的热带气旋气候特征分析

基于1961—2020年热带气旋个例及风雨影响数据,采用2014年福建省地方标准,应用数理统计方法分析登陆和影响福建的热带气旋气候特征。结果表明,60a来登陆和影响福建热带气旋总数为646个,平均每年约10.8个,呈减少趋势。其中,登陆福建的热带气旋约1.7个,近30a来呈增加趋势;影响福建的热带气旋约9.1个,呈减少趋势。热带气旋登陆和影响福建的集中期在7—9月,强度多在强热带风暴等级以上(86.7%),给福建带来风雨影响兼有的热带气旋占比最大(59.4%)。     

西北太平洋热带气旋频数和强度变化趋势初探

利用1951—2006年西北太平洋 (含南海) 热带气旋资料, 研究了不同强度热带气旋的气候变化特征。结果表明:超强台风 (近中心最大风速≥58m/s, 简称超强台风Ⅱ) 频数、强度和初、终旋日期的变化特征都不同于其他级别热带气旋; 西北太平洋热带气旋的总频数有长期减少趋势, 主要由热带低压和超强台风Ⅱ的长期减少趋势引起; 随着热带气旋强度增强, 出现月最大频数的月份逐渐推迟; 超强台风月频数最大值发生在秋季; 超强台风Ⅱ频数的年变化与除了超强台风Ⅰ(近中心最大风速为51~58m/s) 外的其他级别热带气旋反相关; 受超强台风Ⅱ减少影响, 热带气旋年平均最大风速有减小的长期趋势; 热带气旋的初、终旋日期没有显著的长期变化趋势, 但超强台风Ⅱ的初旋日期有推迟趋势, 终旋日期有提前趋势, 发生时间缩短。     

影响辽东半岛热带气旋运动、强度和影响的特征

利用1971～2000年常规资料和热带气旋年鉴资料,对30年来影响辽东半岛及黄渤海域热带气旋运动、强度和影响的一般特征进行分析。结果表明：热带气旋活动有着明显的年际变化;热带气旋源地不同,对研究区域的影响程度不同;热带气旋在自南向北的移动过程中,强度和移动速度变化显著;热带气旋移动路径和灾害天气分布也存在较大差异。     

2013年欧洲中心台风集合预报的检验

广州中心气象台利用中国气象局下发的欧洲中心台风集合预报数据,制作了台风集合预报产品,供业务参考应用。利用欧洲中心台风集合预报数据,对2013年1307—1331号热带气旋的集合预报路径和强度进行检验,通过对比集合平均、模式高分辨率确定性预报和预报员主观预报,发现路径集合平均在24~120 h预报误差最小;在有限的预报样本数中,从热带风暴到台风级别的热带气旋,各预报时效路径集合平均的误差随强度增强而减小;强引导气流背景下的热带气旋预报误差小于弱引导气流的误差。对比强度集合平均和模式高分辨率确定性预报,发现各时效集合平均的误差比确定性预报大,随着预报时效的延长误差没有明显增大或减小的趋势,而且强度集合平均预报,在中心最低气压、中心最大风速、热带气旋等级都表现出明显的系统性偏弱特征;对不同级别的热带气旋强度预报,集合平均的误差随强度增强而增大,即强度集合预报对强度较弱的热带气旋有更高的准确率;对比受强、弱引导气流影响的两类热带气旋,集合平均对受弱引导气流影响的一类预报误差更小。     

气候变化背景下我国周边海域热带气旋灾害风险评估与区划

针对气候变化背景下热带气旋的演变趋势与灾害风险,探讨了我国周边海域热带气旋强度及频数的气候变化特征,从风险分析的角度提出了热带气旋灾害风险概念框架,基于风险评价指数法初步构建了风险评估的指标体系和数学模型,应用GIS技术实现了我国周边海域热带气旋灾害风险的等级区划。结果显示,在气候变化背景下,我国周边海域热带气旋频数和平均强度在近60年来呈现弱的下降趋势,但近10年来,台风及以上级别热带气旋频数和强度极值明显增加;热带气旋灾害高风险区位于南海北部和菲律宾海东部洋面。      

中国东部雨季降水事件的静默时间特征及内在动力学机制初探

为了挖掘降水的内在非线性动力学机制,基于1960—2017年4—9月的中国日降水数据,利用百分位阈值法确定不同强度的降水事件,定义相邻同强度降水事件之间的间隔时间为“静默时间”,描述同阈值降水事件再次发生的历时长短。“平均静默时间”可以表征不同强度降水事件的群发性特征,即某一时段内,平均静默时间越短（长）,同类型降水事件再次发生的历时越短（长）,其群发性程度越强（弱）。分析不同强度降水事件的平均静默时间在中国东部地区的空间分布和时间演变特征表明: 1960—2017年,一般强度降水事件在长江中游地区较其余地区群发性强,而东北南部地区则较弱; 极端降水事件在中国东部北方地区群发性较强,而在南方地区则偏弱。就气候态演化过程而言,一般强度降水事件的群发性在长江以南地区有所增强,在东北南部地区则呈减弱趋势;极端降水事件的群发性特征在中国东部北方地区不断减弱,但在南方地区持续增强。各站点降水事件静默时间的概率密度函数均呈幂律分布,且时、空上呈无标度特征,表明日降水系统为现实世界中的自组织临界系统,为时间序列分析角度理解降水事件内在非线性动力学机制提供了新的视角。      

1951—2017年鞍山市气温变化特征及城市热岛变化

利用建站以来鞍山站和海城乡村站的一日四次观测数据和逐日平均、最低和最高气温资料,对1951-2017年鞍山市年、四季和各月平均气温和极端气温变化特征及其变率进行了分析,并对鞍山城市热岛变化进行探讨。结果表明：1951-2017年鞍山市年平均最低气温的递增趋势最强、平均气温次之、平均最高气温最弱,且均通过显著性检验。1951-2017年鞍山市年极端最高气温变化呈弱递减趋势,1951-1987年（突变前）呈递减趋势、1988-2017年（突变后）为递增趋势。1951-2017年鞍山市年极端最低气温呈显著递增趋势,1951-1987年（突变前）较整个阶段递增趋势更强,1988-2017年（突变后）呈递减趋势;突变前后极端最高和极端最低气温呈反相变化特征。1958-2017年鞍山市年最低气温的城市热岛强度最大、平均气温次之,最高气温最小、递增趋势最弱;秋、冬季鞍山城市热岛强度较其他季节更强,热岛指数递增显著;在每日4次定时气温观测中,14时鞍山市热岛强度最小,热岛指数呈递减趋势,其余时次均呈显著递增趋势,其中,02时鞍山热岛强度最强;鞍山市平均气温变化呈显著增暖趋势,城市热岛强度和热岛指数均呈显著递增,夜间递增尤为突出,说明鞍山城市热岛的显著增强是鞍山市气候变暖的一个主要原因。     

西北太平洋地区热带气旋闪电活动的气候学特征及其与气旋强度变化的关系

利用2005~2014年全球闪电定位网（WWLLN）资料和中国气象局提供的热带气旋（Tropical Cyclone,TC）位置和强度资料,分析了近10年西北太平洋地区228个TC中的闪电时空分布特征及其与气旋强度变化的关系。结果表明:TC闪电活动年际变化呈震荡分布,夏半年闪电活动比冬半年强,闪电频数日变化呈单峰分布,峰值出现在12:00（地方时,下同）,谷值出现在06:00。闪电密度呈三圈分布结构,内核区和外雨带区闪电密度较高,内雨带区最低;闪电密度空间不对称分布,最高值出现在TC南侧。TC强度改变时,内核区闪电密度随TC不同强度等级的分布与外雨带区不同。TC内核区闪电活动较外雨带区强,内核区和外雨带区的闪电密度最大值分别出现在TC快速增强和强度一般变化时;快速增强过程一般发生在中等强度的TC中,而快速减弱过程一般发生在强度较强的TC中。TC快速增强前后,内核区闪电活动变化比全部TC闪电和外雨带区明显,表明内核闪电活动较全部TC闪电和外雨带区闪电能更好的指示TC的快速增强。     

营口和鞍山城市气候变化对比分析及原因探讨

利用1951—2005年辽宁省沿海轻工业城市营口和重工业城市鞍山的气温、降水、云量、相对湿度及平均风速等气候资料,采用对比分析方法,分析了近55 a来2城市的各类气候变化特征及产生的原因。结果表明:近55 a来营口和鞍山平均气温呈递增趋势,降水、总云量、平均风速和相对湿度均呈递减趋势,只有低云量变化趋势不同,其中营口呈递增趋势,鞍山呈递减趋势,鞍山平均气温递增趋势及总云量、平均风速和相对湿度递减趋势均强于营口同类气候要素变化;营口和鞍山城市平均气温、相对湿度、低云量和风力气候要素特征趋势变率较大,降水和总云量趋势变率相对较小。     

晋江市海陆风对城市热岛的影响

利用2017年晋江市及其周边共27个自动气象站逐小时气象资料,分析了2017年晋江城市热岛强度的日变化及有无海陆风对城市热岛强度的影响,同时研究了不同季节海陆风风速对城市热岛强度的影响,最后通过典型个例海陆风日验证了晋江城市热岛的日变化特征。结果表明:晋江市全年平均热岛强度的日变化趋势呈“V”字型分布;海风能使城市降温,减弱城市热岛强度,而陆风能使夜间热岛显著增强,故与非海陆风日相比,海陆风日热岛强度的日变化幅度增大;热岛强度与海陆风风速呈负相关,海陆风风速越大对城市热岛有一定的缓解作用。     

1999—2003年西北太平洋热带气旋综合预报的误差分析

应用1999—2003年中国中央气象台 (CMO)、日本气象厅 (JMA) 以及美国联合台风警报中心 (JTWC) 发布的西北太平洋热带气旋综合预报资料, 从总误差、逐年误差趋势、不同海区误差、不同路径趋势误差、不同强度趋势误差等5个方面对各预报中心的路径及强度预报结果进行分析, 结果表明:5年总的平均误差以JTWC的路径预报误差最小, 而JMA的强度预报较准确; 在不同海域, 各预报中心的路径预报能力各有优势, 但在热带气旋的强度预报方面, JMA的方法在各海区都较稳定; 对不同路径趋势热带气旋的预报方面, 除了南海转向热带气旋的路径预报比JMA和CMO稍差一些之外, JTWC的路径预报在大多数情况下都是好于或相当于JMA和CMO; 在不同强度变化趋势热带气旋的预报方面, JTWC在大多数情况下都优于其他中心。上述结果帮助业务和科技人员全面了解各预报中心的预报能力优劣, 也为今后改进我国的热带气旋预报提供有益的参考。     

基于卫星资料进行热带气旋强度客观估算

利用日本MTSAT (multi-functional transport satellite) 红外亮温资料,提取热带气旋云团中云顶较高、对流较旺盛的深对流信息,根据提取的对流核数量、对流核距热带气旋中心距离、对流核亮温极值等信息表征热带气旋强弱,初步建立了热带气旋强度估测模型;并根据该估算模型的误差分布对强度 (用最大风速表示) 大于40 m·s-1和小于18 m·s-1的样本结果进行了线性修正,修正后的结果与中国气象局《热带气旋年鉴》热带气旋最佳路径资料比较得到非独立样本和独立样本的强度平均绝对误差分别为5.5 m·s-1和5.9 m·s-1, 均方根误差分别为6.9 m·s-1和7.7 m·s-1;对于热带低压、强台风及以上的估计平均绝对误差分别降至4.9,4.7 m·s-1,准确度较好。试验表明:利用热带气旋云团中的对流核数量、分布、冷暖与其强度建立的统计关系模型是可行的,该算法的估算精度与Dvorak方法、AMSU (advanced microwave sounding unit) 定强算法相当。     

近60年索马里急流越赤道水汽输送的变化特征及对中国初夏降水的影响

利用近60年(1951-2010年)的NCEP/NCAR再分析风、比湿、地面气压及降水资料,建立了一个越赤道水汽输送强度指数来表征索马里急流的强度,并从季节、年际、年代际变化及突变等不同侧面出发,比较系统地分析了索马里急流越赤道水汽输送强度的变化特征,并进一步分析了它与我国初夏降水异常的关系及这种关系随时间的年代际变化特点.分析结果表明:进入20世纪90年代之后,索马里急流风速强度有明显的减弱趋势,而水汽输送强度无显著变化;与索马里急流风速强度相比,水汽输送强度与我国初夏6月降水量的关系更为密切.索马里急流弱年对应长江以北的华北地区初夏降水偏少,反之亦然.此外,索马里水汽输送对我国北方初夏降水的影响在1982年后明显加强.