台风远距离暴雨的研究进展

台风是最强的暴雨天气系统，针对台风暴雨的研究由来已久，并把台风暴雨分为台风环流本身的暴雨和台风远距离暴雨。近几十年来，有关台风远距离暴雨的研究有了一些新的进展和成果。2007年的第十四届全国热带气旋研讨会上还给出了最新的台风远距离暴雨定义。谨从此定义出发，简要总结国内外在台风远距离暴雨方面的研究成果，并在分析归纳的基础上提出存在的问题和可能的研究方向。     

近10年中国台风暴雨研究进展

登陆台风造成的灾害往往由暴雨引起,因此在台风研究领域中,台风暴雨一直是最受重视的研究课题之一.近10年来,随着我国一系列台风外场科学试验加密观测数据的获得、天气监测网的逐步完善、大气模式的改进以及电子计算机的飞速发展,台风与中纬度系统的相互作用、台风与地形下垫面相互作用、台风中小尺度及其动力学等方面均得到深入研究.概述了近10年该领域取得的研究进展,并对目前存在的问题进行讨论.     

台风移向与华西暴雨

近１０年的资料统计表明，华西暴雨常常发生在台风西进登陆期间，占登陆台风总数１／４，台网移向对暴雨落区，强度有密切关系，其原因在于西行台风引起副高西伸，其西部西南气流或偏东气流加强，并在低层形成东风水汽通道，被加强了的西南气流再与高原东侧西风扰动相互作用引发华西暴雨。与经典华西暴雨水汽来源不同之处是，台风西行期间，印度热带季风与副热带季风断裂，孟加拉湾水气通道被切断。水汽由台风外围东风气流输送。     

台风暴雨落区和暴雨增幅预报

分析对流层中低层５００、７００、８００ｈＰａ标准等压面的能量场与台风暴雨落区及其增幅的关系，发现台风未来１２～３６小时的暴雨落区与当前５００ｈＰａ层台风中心附近的高能系统相对应，特大暴雨发生前在８５０～７００ｈＰａ层之间存在一个中尺度的对流不稳定系统与５００ｈＰａ台风中心高能系统相对应。     

登陆台风及其暴雨的研究进展

登陆台风及其暴雨的研究取得的进展主要包括登陆台风的结构和强度变化、路径突变、变性过程及其暴雨和大风。     

台风菲特暴雨诊断分析

"菲特"台风暴雨具有阶段性特征,包括台风远距离降水、台风倒槽和内螺旋雨带降水、台风外部螺旋雨带降水、台风残留低压环流与冷空气相互作用降水4个阶段。利用地面观测、气象雷达观测、NCEP分析资料,对"菲特"台风暴雨环流形势进行了分析。引导台风东移的高压东西部具有不同热力属性,东部暖性深厚、西部冷性浅薄。浅薄冷高压阻挡登陆台风继续西移,延长台风倒槽和外围螺旋雨带的降水时间。"丹娜丝"台风的靠近,有利于东南风水汽输送的增强。副热带高压的增强,在黄海上空逼近东移高空槽形成稳定的高空急流。文章提出与传统垂直风切变大、高空急流强的冷空气阻挡型不同的侵入型冷空气和台风相互作用形势。侵入型冷空气从低层入侵,影响台风残留低压的外围环流。在低压外围环流的北部形成较强的东北风,并与海上的东风对峙辐合形成海岸锋。冷空气侵入型的空间不对称特征明显:对流有效位能东高西低,垂直风切变西北高东南低。残留低压的中层受冷空气影响较小,沿海地区的东南风持续的时间更长。中层高位涡区与地面海岸锋的互应,为变性的台风残留低压暴雨提供有利条件。     

9711台风暴雨特征分析

对9711号台风天气形势和物理量场的诊断分析结果表明：东南低空急流和高层的西风急流与台风的相互作用,高层辐散区与低层辐合区同时北抬和重叠,是造成山东地区附近大范围暴雨的主要原因。暴雨区主要位于台风移动前方的右侧。台风的移向与副高的位置及强弱变化有关。     

斜压涡度的变化与台风暴雨的关系研究

台风暴雨作为台风引起的最主要灾害之一,一直被人们关注。台风常被认为是对称结构,但从实际状况来看台风的非对称性非常明显,所以有必要研究斜压性涡度在台风中的表现。在高分辨率数值模拟的基础上,通过引入斜压涡度的概念,分析和总结了斜压涡度在2009年台风“莫拉克”暴雨过程中的表现。通过模拟与分析得到如下的结果:斜压涡度和MPV对比,可以看出在登陆前和登陆后,明显低层斜压涡度有更强的异常信号,围绕台风内核呈现正负正的位相特点;从沿着台风中心时间剖面可以看出,登陆前斜压涡度低层多为负正负的位相,并且随着时间的推移,斜压涡度有从大气的高层向台风的移动中心传递的趋势,即在台风即将到达时原先的正涡度被替换为负涡度,所以对其移动有一定指示意义;在台风“莫拉克”过台湾岛时,其斜压涡度表现为负涡度消失,在山地附近有正涡度生成,完成过岛,台风中心被替换;斜压涡度的异常值主要位于大气的低层时,一般会产生较强的降水。      

登陆台风对陕西一次强雷暴天气的作用

利用常规的天气图和物理量资料对1994年8月5～6日发生在陕西中部的一次区域性大风、冰雹、强暴雨天气进行诊断分析，结果表明：登陆台风的北上使得副热带高压东退，导致西风槽向东移动，带来弱冷空气，触发了陕西中部不稳定能量的释放。登陆台风向暴雨区输送了大量的能量和水汽。850hPa偏东急流左前侧的辐合区与200hPa西南急流入口区右侧辐散区重叠，产生的急流次级环流为强雷暴提供了持续强劲的上升运动。     

近60年黑龙江省台风暴雨统计及环流特征分析

使用台风最佳路径、黑龙江省83个国家基本气象站日降水量资料及NCEP NC再分析资料,对近60年黑龙江省台风活动规律、台风暴雨时空分布和环流形势及各物理量统计特征等进行分析。结果表明：2010年以后造成暴雨的台风个数增加,2015年之后台风暴雨强度持续增加,2020年达到最强。黑龙江省台风暴雨站次最多的时间是7月下旬至9月上旬。黑龙江省受台风影响出现暴雨的次数自东南向西北递减,暴雨次数多的站点一般与地形有关。将台风暴雨过程的高空环流形势分为3型8类,A型暴雨过程以台风环流降水为主,多数为稳定性降水,降水持续时间较长,B型和C型暴雨过程有较强冷空气参与,对流活跃,通常雨强较大。给黑龙江省带来大范围暴雨的环流形势有5类。以A-Ⅱ和C-Ⅰ两种环流形势出现的台风个数最多,A-Ⅱ和B-Ⅱ造成的暴雨范围最广。黑龙江省台风暴雨过程低空均有低涡活动;水汽主要来自日本海和黄渤海;低层辐合中心与暴雨区有较好的对应关系。A-Ⅱ类台风暴雨的各个物理量特征最突出（假相当位温和比湿略小于B-Ⅱ类）;B-Ⅱ类台风暴雨过程的暖湿空气最强,尽管动力条件稍差,但较好的热力和水汽条件也足以造成大范围的暴雨天气,成为平均单个过程出现暴雨以上站次最多的类型。     

8807号台风局地特大暴雨过程中尺度分析

分析了８８０７号台风所引发的局地特大暴雨成因：（１）台风提供了足够的水汽；（２）台风螺旋状云雨区和太阳辐射不均匀，形成了低层中尺度锋区，为暴雨发生提供极不稳定能量和触发条件；（３）局地地形和摩擦因子使湖北省宜昌地区成为这次对流云发展较有利的地点；（４）高空的中尺度降压系统和涡度因子加强了对流云团的发展。     

台风外围暴雨成因及其增幅的一种动力学机理

通过对9216号台风外围暴雨的诊断分析，发现暴雨是由低层低压气旋流场系统、与高层高压反气刻流场系统以及深厚的饱和湿度层所组成的一种高层抽吸作用所形成。暴雨的增幅原因，是通过台风和东风波系统与风带的低涡低槽系统合并加深后，导致暴雨区上空暖平流因子增强和高层抽吸作用增强所开。最后对预报和研究这类暴雨提出了几点看法。     

台风“黑格比”造成浙东北滞后型暴雨成因分析及多模式预报检验

基于地面常规加密观测及ERA5再分析、热带气旋最佳路径、雷达卫星等资料,利用天气诊断方法探讨了2020年4号台风“黑格比”在登陆北上减弱后南侧滞留的降水云团引发浙东北暴雨成因。受对流层中层副高西脊点偏西及台风北侧高层急流出口区右侧辐合下沉影响,台风云系不对称结构明显,主要分布在南侧。中层冷空气从台风西侧入侵触发中小尺度对流系统,小尺度云团在台风环流内逆时针移动至台风东侧并发展滞留,在浙东北引发强降水。期间冷暖气团（中层MPV1正值和低层MPV2负值）交汇区及中低层锋生大值均可指示暴雨落区,垂直螺旋度也可体现冷空气入侵后台风后倾的垂直结构演变特征;台风东侧持续的西南急流水汽输送有利于夜间浙东北对流降水的维持发展,且水汽低层辐散区对强降水落区有6 h左右的预报提前量。基于SAL定量降水检验证实：大尺度模式由于模拟对流降水演变的欠缺,无法预报出夜间滞后型暴雨增幅;中小尺度模式虽然对暴雨强度刻画相对准确,但大值雨区偏移;ECMWF 3日20:00起报场预报过程累积雨量误差小,较4日08:00起报预报结果更接近实况,但短时暴雨出现时间偏早3～6 h,不利于此类滞后型区域暴雨的预报参考。     

台风暴雨与环境水汽场的数值试验

通过对8407号台风的环境水汽场的数值试验得出，台风中心右侧水汽通道区的水汽的多寡对台风降水的影响最大。台风中心左侧水汽的多少对台风降水几乎没有影响。在对两个登陆台风的水汽通量以及水汽通量散度分析中发现，这两个量的大小并不能决定降水的强弱。     

台风暴雨的逐步Logit动力统计释用预报试验

在对Ｌｏｇｉｔ判别系数β作似然比检验的基础上，用数值预报产品作为外生变量，用极大似然估计，对Ｌｏｇｉｔ判别分析的外生变量进行逐步筛选，建立了南京台风季节逐日的逐步Ｌｏｇｉｔ动力统计释用天气预报模型。     

“黑格比”台风浙沪交界极端降水及物理量特征分析

利用全国综合气象信息共享平台(CIMISS)地面站点降水资料、欧洲中期天气预报中心逐小时再分析资料,分析“黑格比”台风登陆后在浙江嘉兴、上海金山交界地区(简称“关注区”)产生的极端降水及相关物理量特征,结果表明：(1)此次降水过程的小时雨强、日降水和过程降水均具有很强的极端性,部分测站达十年一遇甚至是百年一遇标准,杭州湾北岸强降水的极端性比南岸更显著;(2)关注区对流层低层充足的水汽,以及高低层冷、暖平流的叠加,为极端降水发生发展提供了有利的水汽条件和不稳定条件;(3)根据物理量的逐小时演变,呈现出低层辐散、高层辐合的环流增强,以及低层强烈的涡旋运动,关注区强降水也随之发生;(4)此次极端暴雨过程850 hPa第二类热成风螺旋度极值和地面散度经极值排序后呈现较高的百分位置,在相似台风中均具有显著的极端性,对类似路径、小体积台风极端降水的发生具有较好的指示意义。     

NUMERICAL STUDY OF THE ABNORMAL TRACK OF TYPHOON MAGGIE

Typhoon Maggie (1999) interacted with another tropical depression system and moved along a west-southwest track that is somewhat abnormal during its pre-landing stage. Two numerical experiments are carried out in this paper to study the effect of the interaction on the track of typhoon Maggie using the mesoscale numerical weather prediction model system with a tropical cyclone bogusing scheme developed by Center for Coastal and Atmospheric Research, the Hong Kong University of Science and Technology. Results show that the cyclone system interacting with Maggie is the main factor for the abnormal track of Maggie.