利用TMI反演的水汽凝结物对热带气旋潜热结构分布的探索研究

本文利用热带测雨卫星TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission）微波成像仪TMI（TRMM Microwave Imager）2A12 水汽凝结物（Hydrometeor）反演资料,对西北太平洋地区从1998～2009 年的236 个热带气旋个例的1776 个“快照”（snapshot）的水汽凝结物的结构特征进行了分析,并探讨了水汽凝结物的时空变化与热带气旋强度演变联系。研究结果表明:（1）TMI 2A12 水汽凝结物资料显示出了热带气旋内部的细致结构及变化特征,水汽凝结物的峰值集中于数十公里到一百多公里的热带气旋眼壁及云墙区;在热带气旋发展过程中,随着热带气旋强度的增强,水汽凝结物增多且往其中心靠拢,从发展阶段到成熟阶段,水汽凝结物的大值中心基本上集中在距离热带气旋中心约50 km 区域,而且强度越强的热带气旋,水汽凝结物的大值中心与热带气旋中心的距离越近;在热带气旋消亡的过程中,水汽凝结物不断减弱且往外围扩散,逐渐扩展到远离中心的区域;（2）热带气旋强度与水汽凝结物的分布关系密切,热带气旋强度变化与热带气旋中心附近200 km 范围内的水汽凝结物含量存在显著的正相关,而200 km 以外的外围水汽凝结物含量存在负相关;（3）热带气旋强度变化与水汽凝结物的变化存在时间差,水汽凝结物的变化超前于热带气旋强度的变化,在热带气旋迅速发展之前数小时,热带气旋中心0～50 km 环状区域的水汽凝结物含量就已经提前增加了,在热带气旋减弱前数小时到十数小时,即使热带气旋还处于它强度的鼎盛时期,其中心0～50 km 环状区域的水汽凝结物含量就已经提前显著减少了,这种水汽凝结物的变化超前于热带气旋强度的变化的现象,可能是热带气旋强度预报的潜在线索。     

影响中国及关键经济区热带气旋降水的气候趋势及极端性特征

本文利用中国气象局上海台风研究所整编的《热带气旋年鉴》(1951~2010年)最佳路径资料,分析影响我国和关键经济区热带气旋(TC)降水量、降水强度以及不同等级降水TC频数的气候变化趋势,研究结果表明,影响全国的TC总降水量的年际变化幅度大,年际差异显著。长江三角洲、珠江三角洲地区影响TC过程雨量年极值自1970年代开始缓慢上升,表明近年来TC引起的极端性降水存在增加的可能。全国范围内自1970年代开始,过程雨量大于250 mm的TC频数也在增加,但长江三角洲、珠江三角洲地区发生极端性降水的TC频数并没有明显的增长。TC造成的24小时降水极值的气候变化趋势不明显,但是1980年代全国范围内的24小时降水极值存在跃变。长江三角洲、珠江三角洲地区日降水极值超过250 mm的TC频数自1980年代开始有缓慢增加趋势。全国范围、长江三角洲及珠江三角洲内TC小时降雨量年极值呈现振荡的周期变化,而在年代际上没有明显的变化趋势。     

可能最大风暴潮风险评估中各等级热带气旋设定方法

可能最大热带气旋的设定是可能最大风暴潮计算的基础,对风暴潮灾害应急疏散具有重要意义。利用1949~2011年中国气象局(CMA)西北太平洋热带气旋最佳路径数据集、美国联合台风预警中心(JTWC)以及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)最大风速半径数据集,基于各等级热带气旋参数之间的定量关系,建立了各等级可能最大热带气旋最大风速、中心气压、最大风速半径、移动速度、移动方向等参数设定及路径合成的方法。以福建省连江县为例,按照台风、强台风及超强台风强度等级,分强度衰减和不衰减2种情况,设定3种移动方向,合成了共216场热带气旋作为可能最大风暴潮的计算输入。另外,对参数敏感性、风场参数设定、参数设定与计算量的关系、叠加天文潮以及溃堤等问题进行了讨论。     

应用气象学报第25卷总目次

正~~     

云浮高温天气及其环流形势统计与分析

为加深对云浮高温天气特征的认识,对云浮地区1981—2010年高温天气及其与副高、热带气旋之间关系进行统计分析。结果表明:云浮地区年高温天气大体呈增加趋势,测站局地环境不一致导致各测站高温天气年变化的并不一致。云浮地区高温天气主要出现在6—8月,7月最多,8月次之。云浮地区高温环流形势可分为4类:副高型、台风Ⅰ型、台风Ⅱ型和其它型。500 hPa位势高度(台风强度)与云浮地区台风I型(台风Ⅱ型)高温的关系不明显。500 hPa位势高度较高有利于台风Ⅱ型、副高型、其它型高温的发生发展。500 hPa位势高度大值中心位于测站以北(以西)有利于台风II型(其它型)高温发生发展,位于测站以东时副高型高温较多,位于测站东南则不利于高温天气发生发展。台风中心位于测站东北、东、东南三个方位,台风中心与测站距离600~1 600 km,台风强度在TS及以上时,有利于台风I型高温的发生发展。台风中心位于测站东方方位,台风中心与测站距离1 600~2 200 km,有利于台风Ⅱ型高温的发生发展。     

热带气旋的温带变性过程对中纬度下游环流的影响

用WRF模式对变性台风(TC)马勒卡进行模拟,研究了在台风的变性过程(ET)的作用下中纬度下游环流特别是中纬度急流的发展,对台风的强度及其相对上游槽位置的敏感性。结果表明:TC与中纬度系统的相互作用会使得中纬度急流处的斜压不稳定性增大,急流增强。下游环流的发展对TC强度及TC与西风带上游槽的相对位置非常敏感。若TC增强,TC溢出流作用于中纬度急流,使之不稳定性增强,强度也增强,从而导致中纬度下游急流的强度、范围都增强,下游槽脊更显著。若台风减弱则反之。类似的,若TC靠近上游槽,其对中纬度急流的作用得到进一步加强和提前,急流的不稳定性增加,强度增强,下游的急流和槽脊也得到增强。若TC远离上游槽,则反之。     

垂直螺旋度的拓展研究及应用

垂直螺旋度Hp由垂直速度和垂直涡度构成,反映涡度的垂直平流。通过尝试将Q矢量引入垂直螺旋度进行研究,即基于Q矢量散度和垂直涡度构造出一种新型垂直螺旋度HQ。HQ为Hp的拓展形式,二者差别主要在于计算HQ时无需求解垂直速度。同时,结合一次典型的江淮梅雨锋气旋暴雨过程研究,结果表明,HQ对降水落区及降水强度水平分布的不均匀性均具有较好的反映能力,且揭示出暴雨上空垂直涡度平流呈倾斜分布特征。进一步分析表明,对于垂直涡度而言,HQ三维空间分布特征与辐合的Q矢量散度有更多的相似性,这在一定程度上反映出HQ与Q矢量散度联系更为密切。     

湘中以南地区一次飑线过程雷达回波分析

利用常规气象资料和新一代天气雷达资料,对2013年3月19日夜间发生在湘中以南地区一次罕见的冰雹、大风天气过程进行分析。结果表明:此次强对流天气是高空槽、中低层切变线、低层西南急流、地面冷空气和地面倒槽共同作用的结果;强对流发展的前期,干冷空气叠加于湿暖空气之上,大气层结极不稳定,环境风场具有强烈的垂直风切变,低层有暖平流,高层有冷平流,具有产生深厚对流的潜势;多普勒雷达产品中出现了三体散射、中气旋,垂直液态含水量跃升至70 kg·m-2以上,并且长时间处于高值状态,这些特征可作为降雹的可靠信号。     

基于偏最小二乘回归理论的西北太平洋热带气旋强度统计预报方法

热带气旋(TC)的强度预报是TC研究中的前沿性问题和实际业务中的难点.当前具有参考价值的预报方法主要是统计类或模式释用类方法,例如气候持续性(CLIPER)模型等.CLIPER模型的核心技术为多元线性回归,这种回归算法在预报因子之间存在多重相关性时会丧失建模的稳健性,进而影响CLIPER模型的预报精度.为了提高CLIP...     

登陆热带气旋降水增幅的合成诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,采用动态合成分析方法,对登陆后降水增幅类和非增幅类热带气旋的大尺度环流特征做了合成分析和动力诊断.结果表明:增幅类热带气旋处于强经向型环流之中,中高纬度为阻塞形势,高层有急流入口区南侧的强辐散,并与西风槽相互叠加;低层有急流和水汽通道的长时间联结;热带气旋东侧还有次级环流相伴.非增幅类热带气旋环流背景相对平直,高空辐散弱,无西风槽叠加;低空急流减弱迅速,且水汽通道较早出现断裂;无次级环流出现.增幅类热带气旋高层存在显著非地转运动,高层南风急流入口区的强次地转运动和降水增幅紧密相关.