美国近期的飓风研究

近几年来,美国的飓风研究工作,主要在下列六个方面取得一些进展。 1.飓风模式:五十年代认识到飓风风力的能源来自眼壁区塔状积云。六十年代开始用动力模式来模拟飓风,发现在模式中需要考虑云如何增暖飓风中心的     

NOAA国家飓风中心飓风监测预警时效提高

位于美国迈阿密的NOAA国家飓风中心向可能受威胁的海岸地区发布的热带风暴和飓风监测与预警的时效将比以前提早12h。据飓风中心专家称,预报时效的提高是因为飓风路径预报取得进展。飓风中心在发现相关地区在48h内可能出现热带风暴时,将发布热带风暴监测通告;     

NASA近距离观测飓风眼发现飓风“能源”

NASA新的研究发现，飓风眼内及附近区域十分微妙的空气运动为这一“能源中心”提供动力。研究人员通过观测与模拟1998年Bonnie飓风，得到了飓风加强过程中的一系列湿暖空气块从飓风眼向眼壁强雷暴区移动的螺旋形图像。分析结果表明，过去认为并不重要的飓风眼与眼壁之间空气块的流动，是飓风加强的重要因素，并不完全符合“进-上-出”模型。     

加拿大飓风中心预报员工作站

在北大西洋热带天气季节（6～11月）里,平均每年会有3～4个热带气旋进人加拿大警戒区。相对冬季风暴的发生频数,气旋的数目是比较少的,但这些年来也有一些气旋造成重大的灾害,有时还有人员伤亡。在1985年飓风Gloria之前,对热带气旋的预报以及与新闻媒介的联系,是由分布在加拿大东部的各天气中心独立处理的。在Gloria之后,即于1986年成立了加拿大飓风中心（CHC）。工CHCCHC收集热带气旋信息、预报及发展,并估计其对加拿大的潜在影响。CHC的业务范围还包括与国家飓风中心（NHC）和环境加拿大天气办公室合作,向媒体发布消息、…     

飓风与气候变化：NCAR加强能源生产气象保障研究

美国国家大气研究中心（NCAR）正在与美国一些政府机构、大学及能源企业合作开展一项研究项目,内容为以后几十年全球变暖将如何影响飓风的发生发展．目的是更有效地向海岸用户、海上石油钻探作业人员及其他会受到飓风影响的人员提供服务。该项目计划使用全球功能最强的超级计算机,结合全球气候模式与区域天气模式,用前所未有的精细度研究分析未来的飓风活动。     

“Hurricane Hunter”装载特种地面风探测仪

美国的“Hurricane Hunter”（飓风猎人）机群首次全部安装了特种测风仪器。这些飞机可以穿越飓风飞行,可获得飓风内部地面风资料。这些资料可使NOAA国家飓风中心的预报员更好地了解强风暴的强度与影响范围。每当飓风威胁海岸地区时,天气预报人员和应急管理人员关心的是地面风的强度。这些装备能提供实时测风资料,这些资料能改进人们预测风暴强度变化的能力。     

美开展最大型飓风模拟试验 有助改进现有飓风预测模型

<正>在远离美国佛罗里达海岸的一座棕榈岛上,海洋学家日前建立了一个巨大的室内水槽,用于模拟最猛烈飓风(被划归为5级)形成的大风和巨浪。这是目前全世界旨在摸清这种毁灭性热带风暴物理属性的最大型试验。迈阿密大学研究人员在5月开始用这个新水槽开展工作。他们所获得的信息将有助于改进对于飓风强度以及哪些建筑有可能在最强大     

美国国家飓风中心的机构和业务

1.引言位于佛罗里达州迈阿密的国家飓风中心(NHC)是美国国家气象局下属的三个中心之一。其它两个分别是位于密苏里州堪萨斯城的国家强风暴预报中心(NSSFC)和位于华盛顿特区最早成立的国家气象中心(NMC)。NHC的职责不光限于提供热带气旋即飓风的预报和警报,还包括热带分析、气象咨询和公众预报,并为国内及国际需要的用户提供一年的海洋和航空预报。责任区包括北大西洋、东北太平洋的热带和副热带地区、加勒比海、墨西哥湾及临近陆地。虽然NHC有多种业务,但以飓风预报     

利用动能量度热带风暴的破坏力

飓风Katrina(卡特里娜)造成的灾难以及最近有关飓风与全球变化的研究引起科学界关于热带气旋强度及其破坏潜力的讨论。气候学家试图搞清楚飓风发生是否越来越频繁,由于沿海地区变得越来越脆弱,飓风的影响是否变得越来越具有破坏性。飓风Katrina影响地区的人都在纳闷,为什么一个比飓风Camille(卡米尔)还弱的风暴会造成如此巨大的破坏。尽管飓风强度可用来比较不同飓风的最大持续地面风,但不能用来量度飓风的破坏潜力,因为它没有考虑风暴影响范围大小。在2007年4月的Bulletin of the American Me-teorological Society杂志上Mark Powell与…     

飓风中多角形的眼壁和雨带

1.引言飓风中心通常被人们认为是在雷达屏面上出现的圆形或椭圆形的几何中心。为了揭示不同的风暴特征,例如飓风眼大小、椭圆率、回波运动和风暴运动等,许多研究者研究延时电影胶片(time-lapse film)的飓风照片。为了研究风暴路径细节和论证风暴的陀螺形的运动,需要更多的眼中心定位资料。在从地面雷达照片中收集定位资料时,作者观测到飓风眼经常既不是圆形的,也不是椭圆形,而似乎是六角形的、四方形的或三角形的。这些多角形结构虽不太完整,但其直线轮廓却是难以否认的。 2.资料和分析本文所研究的观测资料有:1)平面位置显示器(PPI)显示的16毫米和35毫米延时电影片记录,2)为计算机使用而经过数字转换的雷达反射率的     

消去分析台风方法的对比研究

详细分析了GFDL飓风模式和MM5模式消去分析台风的原理, 通过10个台风个例的对比分析指出, GFDL方案从平均意义上求取分析台风中心位置和半径的方法, 优于MM5方案采用涡度极值来确定分析台风中心以及将分析台风中心半径定为常数的方法。而MM5方案考虑要素场之间的协调, 较GFDL方案更为合理。试验结果表明:通过将两者优点相结合对MM5方案进行修正, 能够更加合理、彻底地消去分析台风。     

强垂直风切变环境下对流单体对飓风强度的影响

利用高分辨率模式输出资料,诊断分析强垂直风切变环境下飓风Bonnie(1998)中风暴相对螺旋度的分布特征,再现了Molinari等(2008)利用下投式探空仪获得的该飓风内部风暴相对螺旋度的离散观测结果。通过对比不同垂直风切变环境下,不同区域风暴的相对螺旋度、对流有效位能及风速的水平分布,揭示出与高值风暴相对螺旋度相联系的强对流单体的分布与环境垂直风切变的密切联系。基于风暴相对螺旋度和对流有效位能的配置分析,研究强环境垂直风切变时段,眼壁附近的深厚涡旋对流以及螺旋雨带中的小型对流单体的三维结构和演变特征。分析表明,环境垂直风切变较强时,在眼壁附近的顺切变区存在典型的深厚涡旋对流系统,这类深厚涡旋系统能够激发二级垂直环流,有利于旋转上升运动的维持,并在近眼心区域引发补偿性的干暖下沉气流,有助于飓风暖心的维持和加强;同时,螺旋雨带中也存在以涡度为特征的小型对流单体,这些对流单体随着平流不断移入飓风中心,使得飓风中心垂直涡度增加,最终导致飓风强度的增强。      

利用卫星微波观测亮温与云辐射模拟亮温的台风定位分析北大核心

极轨气象卫星S-NPP、MetOp-A和FY-3B上搭载的微波湿度计观测资料可以反映出台风周围水汽和云雨结构。本文使用权重函数峰值在800 hPa附近的微波湿度计通道观测资料和ERA5再分析资料全天空模拟亮温,以飓风Sandy和Isaac为例,对用方位谱台风中心位置定位方法得到的观测和模拟中心位置进行了比较。利用下午星S-NPP搭载的先进技术微波探测仪(Advanced Technology Microwave Sounder,ATMS)和上午星MetOp-A搭载的微波湿度计(Microwave Humidity Sounder,MHS)观测亮温得到的飓风Sandy(Isaac)中心位置与最佳路径平均相差35.8 km(32.9 km),但用ERA5全天空模拟亮温得到的飓风Sandy(Isaac)中心位置与最佳路径平均相差73.3 km(82.1 km)。若按照热带风暴和台风等级来划分,ATMS和MHS观测和模拟亮温得到的台风中心位置与最佳路径的平均距离对热带风暴分别是36.5 km和105.9 km,对台风分别是25.8 km和56.4 km。若用FY-3B搭载的微波湿度计(以MWHS表示)替换ATMS,所得结果类似。ERA5作为全球大气再分析资料的典型代表,用方位谱台风中心位置定位方法得到的台风中心位置误差较大的原因是ERA5再分析资料全天空模拟亮温在台风中的分布结构与观测亮温相差较大,而模拟亮温与冰水路径分布结构极为相似。研究对台风数值预报中的全天空模拟亮温资料同化具有一定的参考意义。     

下投式探空资料对Debby飓风路径预报影响的数值试验

在飓风路径的数值预报中，对于初始场的要求很高，然而，由于初始资料的缺乏，经常导致路径预报的误差较大，尤其是当飓风处于远离陆地的海上时，这种误差更大，通过利用UM模式在Debby飓风活动期间，对下投式探空仪所获取探空资料，采用不同使用方案的三个时次共计10次数值试验的结论分析，给出一些有意义的 结论，即非实时资料对实时资料的有效补充，能够提高飓风路径预报精度，而在众多气象要素场中，风场和湿度场对飓风路径预报的影响更大。     

气象科技动态

20世纪大西洋飓风频率加倍,气候变化难逃其责即将在《伦敦皇家哲学学会学报》上发表的,由美国国家大气研究中心和乔治亚理工学院学者合作完成的一项研究指出,和一个世纪以前相比,现在大西洋平均每年生成的热带风暴大约增加了一倍。研究指出,导致这一结果的主要原因,是全球变暖带来的海洋表面温度升高和风分布的变化。这项研究所用的数据始于1900年,按照每年飓风和热带风暴的个数,过去100多年可以分为几个阶段:1900-1930年,平均每年6个热带气旋;1930-1940年上升到10个;而从1995-2005年,个数上升到15个,其中8个达到飓风量级。研究发现,目前所…     

一种飓风数值预报的初值化方法

本文使用具有Gallelean变换和详细动量、热量垂直输送通量描述的飓风动力方程组,由切向风速得到垂直运动场、加热场等,结果表明了垂直运动场和加热场具有明显的螺旋雨带特征,温度场有暖心结构及其位势高度场具有深低压特征,这些特征和实际观测结果相吻合。这个方法为飓风数值预报初始场提供了可行的方法。 用数值方法预报飓风的发生发展和路经及降水分布是飓风研究的一种主要方法。但是,对于数值预报飓风的初始场的确定仍是一个没有彻底解决的问题。在过去的初始场处理中,大致分几种,一种是初始场全部采用理想化的低压扰动,另一种则是用实际资料得到环境流场然后再加上一个理想化的     

人类活动使海洋飓风源区温度升高

美国国家科学院2006年9月11日发表的研究结果表明,大西洋与太平洋飓风生成关键区海洋温度的上升主要是由人类活动导致的温室气体浓度增加造成。该研究使用了22个气候系统模式,结果表明上个世纪热带大西洋与太平洋海面温度(SST)升高与人类活动有关。该研究由Lawrence Livermore国家实验室的Benjamin Santer等6人以及NCAR的Tom Wigley、Gerald Meehl、Warren Washington等完成,由美国国家科学基金会资助。Santer说他们几乎使用了世界上所有的气候模式来研究飓风源区SST变化的原因。2005年已有研究揭示海温升高与飓风强度增强有联系。…     

预报台风路径的相似原理

近年来,国外预报台(飓)风路径成绩最佳的一个方法,是所谓相似方法。美国迈阿密国家飓风中心称此方法为HURRAN,关岛美国舰队天气中心联合台风警报中心称此方法为TYFOON。结合预报实践经验,我们对之又作了若干改进,制订出三个方法:相似方法,相似加权方法和相似加权回归方法。其中前两个方法较简单,在不使用计算机的情况下,由一、两个人手算一小时左右即可算出预报结果,适合广大气象台站日常使用。     

卫星云图在天气分析中的作用

日常天气分析工作申已利用卫星云图来辅助进行对对流层天气系统的分析,特别是在寒冷季节有飓风强度温带气旋的形成,尤其是在有严重天气形势下如飓风形成的发现;通常卫星云图上出现有一个人头形的“云头”,说明这时气旋正在开始加深成飓风。     

近100年大西洋飓风发生频次加倍

根据最新的关于北大西洋飓风和热带风暴的统计分析,目前年均飓风爆发次数比一个世纪前增加了1倍。该项研究还表明,与全球气候变化有关的海面温度(SST)升高与风场改变是飓风发生频次增加的主要原因。该文作者是美国国家气候研究中心的Greg Holland和佐治亚技术研究所的Peter Webster,刊载于2007年7月30日的Philosophical Transactions ofthe RoyalSocietyof London杂志上。分析表明,20世纪可以划分为3个时期:飓风和热带风暴的数量戏剧性的上升、保持在较高水平、相对稳定。第1个时期为1900~1930年,平均每年有6个热带风暴,其中4个是飓风,…