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.     

影响山东的热带气旋年际和年代际变化

利用1949-2006年热带气旋年鉴资料对58年来影响山东的热带气旋频数和强度,以及热带气旋引起的暴雨和大风进行了气候统计学分析.分析表明:7月下旬至8月下旬是热带气旋影响山东的主要时段.影响山东的热带气旋具有明显的年代际变化,并存在显著的2.4年和5年左右的周期变化,但影响山东的热带气旋强度呈明显减弱趋势,年代际变化不明显;8月份影响山东的热带气旋最多,极易发生洪涝和强风灾害,所造成的暴雨和大风的次数与热带气旋频数的变化较为一致.通过分析影响山东热带气旋活动与太平洋海温和西太平洋副高的关系,指出,北太平洋海温关键区以及西太平洋副高的气候变化对热带气旋活动有着很重要的作用.     

西北太平洋热带气旋频数变化特征及其与海表温度关系的进一步研究

根据西北太平洋56年(1949—2004年)热带气旋系列资料,分析了不同级别的热带气旋频数多年变化的统计特征及其与太平洋海表温度(SST)的关系。结果表明: 西北太平洋热带气旋频数主要的变化特征是年际和年代际变化,不同等级的热带气旋频数变化特征存在差异,但就变化趋势而言随时间减少,均无明显因全球增暖导致的热带气旋增加的现象。对不同海区分别讨论SST对热带气旋的影响,从存在的超前滞后相关发现赤道东太平洋SST负异常会引起更多的热带气旋频数,而且强度越大的热带气旋受到海温的影响越早;更多的热带气旋频数又会引起西北太平洋的SST负异常,热带气旋强度越大产生负异常的周期越短;北太平洋中部的SST与热带气旋的频数存在较好的正相关关系。这些关系体现了热带气旋强涡旋风场导致局地海洋上层混合作用和太平洋海气耦合经向模态对热带气旋的影响。     

影响斗门热带气旋的气候特征

利用1967—2013年影响斗门热带气旋的频数、强度以及海温、西太平洋副热带高压指数等资料,采用M-K法、Yamamoto法、功率谱分析以及相关方法分析了影响斗门热带气旋的气候特征及其与太平洋海温、西太平洋副热带高压的关系。结果表明:(1)影响斗门热带气旋的频数有明显的年代际变化,20世纪80年代初之前为多热带气旋时期,80年代初到2007年期间为少热带气旋时期。(2)4—12月皆有热带气旋影响斗门,其中7—9月最多,影响也最为严重。(3)影响斗门的热带气旋频数存在2~3年左右的显著周期。(4)影响斗门的热带气旋强度存在2~4年左右的显著周期,但长期变化趋势不明显。(5)太平洋海温对热带气旋的频数和强度的影响有不同的关键区;而副热带高压的面积、西伸脊点位置主要影响热带气旋的频数,其脊线位置、588 dagpm线北界位置则影响热带气旋的强度。     

近15年来影响肇庆地区的热带气旋统计分析

采用2000—2014年肇庆地区的降水和大风资料,以及登陆粤闽琼3地的热带气旋资料,统计分析对肇庆有影响的热带气旋,结果表明:1影响的台风共52个,年平均3.5个,最多7个,最少1个,大部年份3~5个,总体上呈微弱的上升趋势。2影响时间主要集中在7—9月,最早出现在6月23日,最晚为10月7日。3登陆时强度主要为强热带风暴级和台风级,共36个,占69.2%。4对肇庆有影响的热带气旋有3种情况:热带气旋在福建或粤东沿海附近登陆后向西北或偏西、偏西南方向移动,且强度在10级以上;热带气旋在珠江口附近或电白到珠江口之间沿海地区登陆;热带气旋在海南文昌或湛江登陆后向西北到偏北方向移动,且登陆时强度在8级以上。     

影响我国北方热带气旋的若干统计特征

利用中国气象局出版的１９４９—１９９４年台风年鉴资料，在大量普查的基础上，定义进入３０°Ｎ以北、１２５°Ｅ以西热带气旋为影响我国北方的热带气旋。根据其后期移动路径的不同划分为：沿海北上、沿海转向、登陆北上、登陆填塞、登陆转向及西折６类。最后，对各类不同路径的热带气旋的气候特征及产生的暴雨区和暴雨强度做了详细的分析     

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。     

近30年影响我国东南沿海的热带气旋降水强度变化特征分析

利用中国地面台站逐日降水资料和中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径资料研究了1978～2007年影响我国热带气旋降水强度的变化及其对我国东南沿海盛夏降水变化的影响.近30年影响我国东南沿海盛夏的热带气旋降水增加是导致我国东南沿海盛夏降水显著增加的主要原因.仅从热带气旋降水来看,东南沿海和内陆(包括江西、湖南东部和湖北南部)热带气旋降水强度显著增加,而影响热带气旋降水频次略有增加.通过对雨量站与引起降水热带气旋的中心距离的变化分析发现:内陆地区影响热带气旋距离显著下降,近距离热带气旋引起降水的增加,是该区域热带气旋降水强度增加的主要来源;而东南沿海地区近距离热带气旋降水增加不明显,热带气旋降水强度的增加主要由于同距离热带气旋降水强度的增加.热带气旋经过频次的空间的变化结果证实,近30年经过中国沿海的TC个数变化不大,仅福建沿海一带略有增加,而内陆地区则增加明显,且经过该区域时热带气旋移动速度变慢,这均与该区域近距离热带气旋降水的增加一致.     

影响海南乐东热带气旋的气候特征分析

利用1971～2006年海南省气象台提供的热带气旋影响个例资料和乐东地面站人工观测风、雨实况资料,对影响海南乐东热带气旋的气候特征进行统计分析,以能为热带气旋的预报预测和防灾减灾起到一定的指导作用。结果表明：影响海南乐东的热带气旋频数年平均为3.47个;主要出现在7～9月,以8月出现频数最多;西太平洋移来和南海生成影响乐东的热带气旋频数大约各占一半。受海南岛和乐东地形及其所在位置的影响,来袭海南不同路径和强度的热带气旋对乐东的影响程度也不同,对县域内不同地区所造成的影响也有所差异,应区别应对及有针对性地开展防灾减灾工作。     

CWRF对中国近海热带气旋活动季节和年际变化及环境场影响的模拟

利用欧洲中期天气预报中心的ERA-Interim再分析资料驱动CWRF模式对1982-2016年中国近海的热带气旋活动进行了模拟,分析了CWRF对热带气旋频数季节、年际变化和路径的模拟能力,并探讨了环境场模拟对热带气旋模拟的影响。结果表明:CWRF能够合理模拟热带气旋频数的季节和年际变化,但模拟的频数较观测总体偏低,季节变化模拟总体优于年际变化的模拟;模式基本上能模拟出热带气旋路径密度的空间分布,但CWRF明显总体低估了气旋路径密度。进一步分析发现,模式模拟的环境场对模拟结果具有十分重要的影响。850 hPa气旋性与反气旋性环流异常对热带气旋频数影响显著;200 hPa反气旋性环流异常与东亚西风急流对热带气旋路径影响较大;副高会影响洋面对流运动从而影响热带气旋频数,其南侧偏东风则会影响热带气旋路径;垂直风切变偏小,在不同纬度对热带气旋的影响是不同的。     

MOTION AND INTENSITY AND IMPACT CHARACTERISTICS OF TROPICAL CYCLONE AFFECTING THE LIAODONG PENINSULA

Conventional data and the Yearbook on Tropical Cyclones (TC) data from 1971 to 2000 are used to study the climate and disaster features of TC affecting the Liaodong Peninsula. Results indicate that interannual change of TC activities is obvious. Different sources of TC have different impacts on the area of interest. Intensity and moving speed of TC vary substantially in the progress of northward movement. Besides, tracks and damage distributions of TC are quite different.     

TOVS中热带气旋结构及其在数值预报中的应用

利用TOVS资料分析了2000年几个热带气旋的结构,发现与经典概念模型所描述的结构有一定的差异,主要表现在:(1)在水平结构上,非对称结构呈多样性,高度场的低层低值中心(或高层高值中心)与温度场的高值中心并不一定重合;(2)在垂直结构上,高度场的低层低值距平与高层高值距平的配置也呈多样性,特别是存在上、下层距平中心倾斜,或高层只是处于高压区的边缘,不存在明显的高值距平中心与热带气旋相对应.还参照TOVS中的热带气旋结构,进行了修订热带气旋数值预报模式系统中人造台风模型(台风BOGUS)结构的研究,发现修订后的台风BOGUS 能够更好地与环境场协调,并且能对热带气旋的路径预报取得较好的效果.这一方面说明了台风BOGUS的结构对其路径预报有较大的影响,另一方面也说明利用TOVS资料中的热带气旋结构能改善热带气旋路径预报.这也为台风BOGUS的修订和发展提供了依据.     

热带气旋在中低纬度环境场中的不同活动特征

利用1951～1996年的历史资料,统计分析并详尽比较了中、低纬度环境场中的热带气旋活动的不同特征,获得了一些有益的结果。如:约65 %(5月达90 %)的低纬度热带气旋能北上进入中纬度地区;在中纬度地区活动的热带气旋平均移向较低纬度偏东60 左右、移速则较低纬度大10 km/h以上;约60 %的热带气旋在中纬度地区消亡;热带气旋的平均强度在中、低纬系统的分界线附近最大等。为进一步揭示热带气旋与中、低纬度环流系统相互作用的不同特征奠定了基础。     

STATISTICAL AND COMPOSITE ANALYSIS OF RELATIONSHIP BETWEEN THE NUMBER OF CONVECTIVE CORES AND THE CHARACTERISTICS OF TBB WITHIN THE TROPICAL CYCLONE CIRCULATION AND ITS INTENSITY

Based on the data(including radius of maximum winds) from the JTWC(Joint Typhoon Warning Center),the tropical cyclones(TCs) radii of the outermost closed isobar, TCs best tracks from Shanghai Typhoon Institute and the Black Body Temperature(TBB) of the Japanese geostationary meteorological satellite M1 TR IR1, and combining13 tropical cyclones which landed in China again after visiting the island of Taiwan during the period from 2001 to2010, we analyzed the relationship between the number of convective cores within TC circulation and the intensity of TC with the method of convective-stratiform technique(CST) and statistical and composite analysis. The results are shown as follows:(1) The number of convective cores in the entire TC circulation is well corresponding with the outer spiral rainbands and the density of convective cores in the inner core area increases(decreases) generally with increasing(decreasing) TC intensity. At the same time, the number of convective cores within the outer spiral rainbands is more than that within the inner core and does not change much with the TC intensity. However, the density of convective cores within the outer spiral rainbands is lower than that within the inner core.(2) The relationship described above is sensitive to landing location to some extent but not sensitive to the structure of TC.(3) The average value of TBB in the inner core area increases(decreases) generally with increasing(decreasing) of TC intensity, which is also sensitive to landing situation to some extent. At the same time, the average value of TBB within the outer spiral rainbands is close to that within the entire TC circulation, and both of them are more than that within the inner core. However, they do not reflect TC intensity change significantly.(4) The results of statistical composite based on convective cores and TBB are complementary with each other, so a combination of both can reflect the relationship between TC rainbands and TC intensity much better.     

CALCULATION OF BASIC ENVIRONMENTAL GEOSTROPHIC FLOW AND STATISTICAL STUDY ON TC TRACK AND ITS DEVIATION

Using the T63L16 analysis data with the resolution of 1.875╳1.875 degree of latitude and longitude obtained from National Meteorological Center (NMC) and the real central position information of tropical cyclone (referred to as TC hereafter) numbered by NMC, the basic environmental geostrophic flow at 126 time levels of 25 TCs in 1996 are calculated. The vertical distribution features of the flows are analyzed. Besides, the deviation of real TC tracks from the flows (referred as steering deviation hereafter, namely, the deviation between the real central position of TC and the position calculated according to the steering flow) is also investigated. The result shows that the steering deviation would be different if the domain used to calculate the steering flow is different. The present paper obtains the optimum domain size to calculate the steering flow. It is found that the steering deviation is related to the velocity of steering flow and the initial latitude and intensity of TC itself, and that TC motion has relationship with the vertical shear structure of environmental geostrophic flow. The result also shows that the optimum steering flow is the deep-layer averaged basic flow from 1000 hPa to 200 hPa. Having the knowledge of these principle and features would help make accurate forecast of TC motion.     

热带气旋的体积及与强度关系的研究

热带气旋(TC)的结构(含形态)与强度及其变化关系密切,著名的Dvorak定强技术即为TC形态(水平)变化与强度关系的生动描述,近年来水平尺度与强度变化的关系也渐受关注。然而,至今未涉及整体形态(即体积)与TC强度变化的关系。利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF)0.25 °的ERA-Interim再分析资料,统计并初步分析了2006—2015年西北太平洋TC的外围水平尺度和“体积”的特征及其与强度的可能关系:水平尺度与TC强度的相关性总体较弱;而TC“体积”与强度的相关性更显著,且TC“体积”随强度增强而增大的关系适用于所有强度级别;此外,TC垂直尺度(正涡度区伸展高度)与强度也有一定的正相关,且在TC较弱时(台风强度以下)更显著。伴随较弱TC增强的主要是垂直尺度的增大,当TC达到台风强度后,与TC强度继续增强相伴随的主要是水平尺度的增大。TC“体积”能较好地综合表征水平尺度和垂直尺度与TC强度变化的关系,借助TC“体积”对TC强度预报有一定的参考价值。      

INTERACTION BETWEEN TROPICAL CYCLONE AND MEIYU FRONT

Generally speaking,the convection activities are inactive over western Pacific warm pool andtropical cyclone(TC)activity seldom occurs over the offshore of East Asia during the period ofMeiyu rainfall.However,if a TC is active in this area,the Meiyu rainfall will often weaken or endup.Based on a statistical study with the data from 1980 to 1995,it is found that about 91% of 23TC activities affected the intensity of Meiyu rainfall,and 50% of the end-up of Meiyu events wererelated to the active TCs and the change of subtropical high.The present paper simulates the effectof TC on Meiyu circulation by using MM4 model,and the results agree with the observations.From the point of view of vapor and energy transport,the landing of TC cuts not only thetransport of the water vapor to Changjiang-Huaihe River basin from the Bay of Bengal but also theconversion of the mean flow energy to the Meiyu circulation because of the TC forcing to the zonalcirculation.These two effects make the convection and perturbation existing in Meiyu region lackthe supply of the vapor and energy for their maintenance and lead to the end of Meiyu rainfall.     

广东阳江沿海地区海陆风观测结果及其特征分析

利用TOVS资料分析了2000年几个热带气旋的结构，发现与经典概念模型所描述的结构有一定的差异，主要表现在：（1）在水平结构上，非对称结构呈多样性，高度场的低层低值中心（或高层高值中心）与温度场的高值中心并不一定重合；（2）在垂直结构上，高度场的低层低值距平与高层高值距平的配置也呈多样性，特别是存在了、下层距平中心倾斜，或高层只是处于高压区的边缘，不存在明显的高值距平中心与热带气旋相对应。还参照TOVS中的热带气旋结构，进行了修订热带旋数值预报模式系统中人造台风模型（台风BOGUS）结构的研究，发现修订后的台风BOGUS能够更好地与环境场协调，并且能对热带气旋的路径预报取得较好的效果。这一方面说明了台风BOGUS的结构对其路径预报有较大的影响，另一方面也说明利用TOVS资料中的热带气旋结构能改善热带气旋路径预报。这也为台风BOGUS的修订和发挥提供了依据。     

基于历史资料的热带气旋大风定点预报及检验

热带气旋是沿海地区最具破坏力的自然灾害之一。研究近海热带气旋对深圳三个重点港湾码头站的定量阵风预报。在前人研究的基础上,除了考虑热带气旋强度、热带气旋相对于气象台站的距离、方位角等热带气旋特性因素外,进一步详细分析了热带气旋尺寸对热带气旋引发重点区域的定点阵风预报影响。研究使用2014年以前的港湾码头站在热带气旋影响期间的小时极大风观测记录与各热带气旋特性因素建立预报模型,用2015—2018年的14个近海热带气旋对港湾码头站的小时极大风影响来检验预报模型的实用性。结果发现在进一步考虑了热带气旋尺寸因素对热带气旋引发定点大风影响后,预报模型可以精准地预报重点区域的最大阵风值,其预报结果可为行业气象风险评估提供有价值的参考。      

STATISTICAL CHARACTERISTICS OF TROPICAL CYCLONES MAKING LANDFALLS AND PASSING THROUGH LAKES IN CHINA

By using the data of 1949 – 2001 (53 years) of Tropical Cyclone (TC) Yearbooks, statistical analyses are performed to study the climatic features of TCs making landfall and then passing through lakes (hereafter referred to as “L-TCs”) in China. Results show that L-TCs can sustain a long time over land and the intensity is very strong during the course of landfall. Lakes can noticeably slow down the reduction of TC intensity, with the minimum pressure mostly maintained or decreased and the maximum velocity increased. The middle reach of the Yangtze River has the biggest TC dissipating rate as compared with the other areas where the TC is active.