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。     

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.     

阿拉伯海热带气旋生成特征分析

利用印度气象局（India Meteorological Department,IMD）、国际气候管理最佳路径档案库（International Best Track Archive for Climate Stewardship,IBTrACS）提供的1982—2020年阿拉伯海热带气旋路径资料,美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction,NCEP）再分析资料,对近39 a阿拉伯海热带气旋源地和路径特征、活跃区域、频数及气旋累积能量（accumulated cyclone energy,ACE）指数的季节特征和年际变化特征进行分析,并结合环境因素,说明其物理成因。结果表明：阿拉伯海热带气旋多发于10°~25°N,65°~75°E海域,5—6月、9—12月发生频数较高且强度较强,1—4月、7—8月发生频数较低且气旋近中心最大风速均小于35 kn;频数的季节变化主要受控于垂直风切变要素;阿拉伯海热带气旋发生频数和ACE近年有上升趋势,年际变化主要受控于海面温度（sea surface temperature,SST）和850 hPa相对湿度要素。     

近71a影响黑龙江省热带气旋统计特征分析

利用中国气象局上海台风研究所整编的1949—2019年热带气旋数据,统计分析近71 a影响黑龙江省的热带气旋发生时间、频率、强度、移动路径等特征。结果表明：近71 a影响黑龙江的热带气旋共有77个,平均1.08个·a^-1,其中有28 a没有热带气旋影响黑龙江;近10 a是黑龙江受热带气旋影响的活跃期,西北太平洋生成的热带气旋频数与影响黑龙江的频数没有直接相关关系,出现El Ni1o或La Ni1a现象时对影响黑龙江的热带气旋起抑制作用;热带气旋影响黑龙江最早出现在5月,最晚出现在9月,8月出现频率最高,“七下八中下”是每年的活跃阶段;在强度上,影响黑龙江的超强台风居多,但近年趋于减少,更多低级别的热带气旋可维持较长生命史北上产生影响;牡丹江市为黑龙江最易受热带气旋影响的地区;按移动路径可将影响黑龙江的热带气旋分为两类,分别为北上热带气旋和偏东路径热带气旋,其中北上热带气旋又可进一步分为七类,其中经朝鲜半岛东转向出现的频次最多,但对黑龙江影响相对较小;经朝鲜半岛北上和高纬东转向更容易给黑龙江带来严重的风雨影响。     

影响宁夏的热带气旋远距离暴雨特征和预报概念模型

利用JMA最佳TC路径资料和NCEP/NCAR再分析资料,普查了1961—2010年宁夏的暴雨个例,并对影响宁夏的热带气旋远距离暴雨进行了统计和合成分析。结果表明:宁夏各测站远距离暴雨日数在暴雨总日数中普遍占比达30%~46%,是宁夏暴雨类型里十分重要的一类。远距离暴雨主要集中发生在8月,较宁夏暴雨气候多发期推迟10~20天。台湾岛及其以东洋面和海南岛附近是宁夏产生远距离暴雨的热带气旋高频影响关键区,在两个TC高频影响区域之间还存在一个少台风甚至无台风影响的海域。进一步诊断分析表明,热带气旋、中纬度槽(涡)、副热带高压、水汽通道及高空急流是产生远距离暴雨的主要影响系统。根据诊断特征将远距离暴雨分为两类,揭示其环流差异主要体现在热带气旋和副高位置、水汽输送通道及海平面气压场,并在此基础上归纳了两类远距离暴雨的预报概念模型。      

Statistical and Comparative Analysis of Tropical Cyclone Activity over the Arabian Sea and Bay of Bengal (1977–2018)

A statistical comparative analysis of tropical cyclone activity over the Arabian Sea and Bay of Bengal (BoB) has been conducted using best-track data and wind radii information from 1977 to 2018 issued by the Joint Typhoon Warning Center. Results have shown that the annual variation in the frequency and duration of tropical cyclones has a significant increasing trend over the Arabian Sea and an insignificant decreasing trend over the BoB. The monthly frequency of tropical cyclones in both the Arabian Sea and the BoB shows a notable bimodal character, with peaks occurring in May and October–November, respectively. The maximum frequency of tropical cyclones occurs in the second peak as a result of the higher moisture content at mid-levels in the autumn. However, the largest proportion of strong cyclones (H1–H5 grades) occurs in the first peak as a result of the higher sea surface temperatures in early summer. Tropical cyclones in the Arabian Sea break out later during the first peak and activity ends earlier during the second peak, in contrast with those in the over BoB. This is related to the onset and drawback times of the southwest monsoon in the two basins. Tropical cyclones in the Arabian Sea are mainly generated in the eastern basin, whereas in the BoB the genesis locations have a meridional (zonal) distribution in May–June (October–November) as a result of the seasonal movement of the low-level positive vorticity belt. The Arabian Sea is dominated by western and northwestern tropical cyclones by that track west and NW, accounting for about 74.6%, whereas the tropical cyclones with a NE track account for only 25.4%. The proportions of the three types of tracks are similar in the BoB, with each accounting for about 33% of the tropical cyclones. The mean intensity and size of tropical cyclones over the Arabian Sea are stronger and larger, respectively, than those over the BoB and the size of tropical cyclones over the North Indian Ocean in early summer is larger than that in autumn. The asymmetrical structure of tropical cyclones over North Indian Ocean is affected by the topography and the longest radius of the 34 kt surface wind often lies in the eastern quadrant of the tropical cyclone circulation in both sea areas. FAN Xiao-ting (樊晓婷), LI Ying (李 英), et al.     

60年来西北太平洋上不同强度热带气旋的变化特征

利用美国海军联合台风警报中心(JTWC)提供的1945-2005年西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料统计分析了不同强度TC的时空变化特征.南海北部至巴士海峡以东140°E附近、15°-25°N范围内为不同强度TC出现次数最多的区域,其中巴士海峡东部至140°E附近洋面为强台风和超级台风观测次数最多的区域.TC强度在123°E以西表现为减弱和稳定略占多数,而在123°E以东或20°N以南主要以增强和稳定为主,在20°N以北主要以减弱和稳定为主.热带风暴的平均增强率大于减弱率,而强热带风暴、台风、强台风和超级台风的平均减弱率大于增强率.一般而言,TC的强度越强其加强和减弱的速度都越快.在1年当中,同其他月份相比,6-8月弱TC占的比例相对偏多,而9-11月强TC占的比例相对偏多.不同强度TC的观测次数和个数都存在年、年际或年代际的变化,在长期趋势上,热带风暴的观测次数和形成个数都呈现显著的线性递增趋势,而TC平均强度和其他TC个数均未出现显著的线性递增或递减趋势.在El Ni[AKn～D]o年超级台风个数及其比例显著偏多,而热带风暴、强热带风暴、台风和强台风的总个数显著偏少,TC平均强度显著偏强;而在La Nina年情况相反.     

温室气体浓度增加情景下西北太平洋热带气旋变化的模拟分析

利用德国Max-Planck气象研究所参与政府间气候变化委员会(The Intergovernmental Panelon Cli-mate Change,IPCC)第四次评估报告的气候系统模式(ECHAM5/MPI-OM)的数值模拟结果,分析研究了全球增暖背景下西北太平洋热带气旋的变化。结果表明,ECHAM5模式较好的模拟出了热带气旋的基本结构和频数的分布特征。当大气中CO2浓度增加时,热带气旋中心的最低气压升高,850hPa正涡度降低,风速减小,风场出现反气旋性环流异常,暖心强度减弱,气旋的低层径向流入和高层径向流出减少,气旋总体强度减弱。CO2浓度的增加会总体上减少西北太平洋热带气旋的生成频数,从模拟结果看年均减少10个左右。就CO2浓度增加对热带气旋频数季节变化的影响而言,CO2浓度增加所引起气旋频数减少较平均的分配到多个月份里,表明CO2浓度增加引起的大气环流异常在全年都会对西北太平洋热带气旋的发生频数产生影响。分析加拿大参加IPCC第四次评估报告的CGCM3.1(T47)模拟资料,其结果与ECHAM5资料得到的结果大致相似。     

华东地区热带气旋年频数异常的分析

利用 NCEP 1960 ～ 1997 年月平均 500 hPa 高度、1000 hPa 的风场和温度、JM A 海表温度资料及 NCA R O LR 资料进行合成分析, 给出了影响华东地区热带气旋(T C)偏多年与偏少年的前秋冬季不同的大气环流、O LR 和海表温度场特征, 从中可看到冬季风活动对 T C 年频数异常有影响。 在此基础上建立了华东地区热带气旋年频数异常的概念模型, 并且进行了试用, 其结果表明该概念模型对华东地区热带气旋年频数的短期气候预测有参考价值。     

西北太平洋热带气旋强度与环境气流切变关系的气候分析

采用NCEP/NCAR再分析资料和JTwC(美国关岛联合台风警报中心)资料,对1974～2004年5～10月西北太平洋热带气旋(TC)强度和环境风垂直切变进行了趋势特征、振荡周期和空间结构分析.结果表明:西北太平洋热带风暴强度以上TC的最大风速和环境风垂直切变在时间上有相反的变化趋势,弱的环境风垂直切变有利于TC强度的增大;前12 h的环境风垂直切变对TC强度的发展影响最大.环境风垂直切变在两北太平洋TC最强的年份表现为环境风切变值小,TC发生密集;最弱的年份表现为环境风切变值大,TC发生稀疏.     

登陆中国不同强度热带气旋的变化特征

根据《热带气旋等级》国家标准(2006),将热带气旋(TC)划分为热带低压(TD)、热带风暴(TS)、强热带风暴(STS)、台风(TY)、强台风(STY)、超强台风(SSTY)6个等级,利用中国气象局整编的1949—2006年共58年的《台风年鉴》和《热带气旋年鉴》资料,分析了登陆中国大陆、海南和台湾不同强度TC变化特征。结果表明：(1) 不同强度登陆TC频数存在年际和年代际变化,在长期趋势上,TD、TS登陆频数呈现显著的线性递减趋势,STY登陆频数呈现显著增加趋势。(2) 登陆TD、TS、STS存在6—8年的周期变化,TY具有准16年的周期变化。(3) 登陆TD、TS主要生成于南海东北部海面,登陆TY、STY、SSTY多生成于巴士海峡东南部海面和菲律宾以东洋面。(4) 在年代际变化上,南海生成的登陆TD、TS频数有减少趋势,TY、STY有增多趋势。     

A PRELIMINARY ANALYSIS ON MECHANISM OF SIZE CHANGE IN TROPICAL CYLONE

By using the WKB method and slowly-varying wave packet theory the maincause for the sisechange in tropical cyclones is analyzed. It is shown that the size change in tropical cyclones is mainly determined by the inner factors. In general case the angular frequencies of inertio-gravity waves are positive, thus provided that both stratification and inertia are stable, when the parameters of inertial andstatic stabilities increase with the distance from the centre, the sise gets larger; when the parameters of inertial and static stabilities decrease with the distance from the centre, the size gets smaller. The for mer may be called the "expanding" of tropical cyclones and the latter may be called the "shrinking" of tropical cyclones.     

THE RELATIONSHIP BETWEEN GLOBAL WARMING AND THE VARIATION IN TROPICAL CYCLONE FREQUENCY OVER THE WESTERN NORTH PACIFIC

The relationship between global warming and the variation in tropical cyclone (TC) genesis frequency is analyzed using the data of the Tropical Cyclone Year Book by the China Meteorological Administration and the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis data from 1949 to 2007. The observational results indicate that the average sea surface temperature (SST) in the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) region (10°N – 20°N, 100°E – 140°E) increases by 0.6°C against the background of global warming, while the frequency of tropical cyclone geneses in this region decreases significantly. Generally, the rise of SSTs is favorable for the genesis of tropical cyclones, but it is now shown to be contrary to the normal effect. Most of the tropical cyclones in the western North Pacific (WNP) are generated in the ITCZ. This is quite different from the case in the Atlantic basin in which the tropical cyclones are mostly generated from the easterly wave. Our research results demonstrate that the ITCZ has a weakening trend in strength, and it has moved much more equatorward in the past 40 years; both are disadvantageous to the formation of tropical cyclones. Furthermore, our study also found that the ridge of the subtropical high tends to shift slightly equatorward, which is another adverse mechanism for the formation of tropical cyclones.     

太平洋经向模态对西北太平洋热带气旋影响的数值模拟研究

在分析研究太平洋海气耦合经向模（Pacific Meridional Mode——PMM）和西北太平洋生成热带气旋频数变化关系的基础上,利用NCAR的大气环流模式CAM3模拟研究了太平洋海气耦合经向模态对西北太平洋生成热带气旋的影响。结果表明,海气耦合的经向模态通过影响热带气旋生成的大尺度环境从而影响热带气旋的频数和强度。在模式中当增加了PMM的海温强迫后,纬向风切变变小,对流层中低层相对湿度变大,热带西太平洋对流层低层出现西风异常,在西北太平洋地区形成一个异常的气旋性环流,并且匹配有较大的正涡度异常;对流层高层出现赤道东风异常和一个与低层气旋性环流相匹配的反气旋性环流,有利于对流活动的发展,从而有利于热带气旋的生成和发展。在增加了PMM的海温强迫的试验中,热带气旋中心的海平面最低气压降低,850 hPa中心附近最大切向风速增加,气旋中高层的暖心强度增强。热带气旋强度总体增加。数值模拟结果与资料分析相互映证,揭示了太平洋经向模态对西北太平洋热带气旋有重要影响。     

2019年秋季海洋天气评述

2019年秋季（9—11月）大气环流特征为：北半球极涡呈绕极型分布,中高纬度环流呈4波型。随月份增加,欧亚大陆中高纬度环流的经向度不断加大,冷空气势力增强,但仍较历史平均偏弱。西太平洋副热带高压较历史平均偏强,热带气旋活动频繁。我国近海出现了17 次8级以上大风过程,其中冷空气大风过程有9次,热带气旋大风过程4次,冷空气与热带气旋共同影响的大风天气过程3次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程1次。西北太平洋和南海共生成16个热带气旋,全球其他海域生成热带气旋 27个。我国近海浪高在2 m以上的海浪过程有9次。秋季,我国近海海域海面温度逐月下降,北部海域的降温幅度明显大于南部海域。     

Effect of the Vertical Diffusion of Moisture in the Planetary Boundary Layer on an Idealized Tropical Cyclone

Previous numerical studies have focused on the combined effect of momentum and scalar eddy diffusivity on the intensity and structure of tropical cyclones. The separate impact of eddy diffusivity estimated by planetary boundary layer(PBL) parameterization on the tropical cyclones has not yet been systematically examined. We have examined the impacts of eddy diffusion of moisture on idealized tropical cyclones using the Advanced Research Weather Research and Forecasting model with the Yonsei University PBL scheme. Our results show nonlinear effects of moisture eddy diffusivity on the simulation of idealized tropical cyclones. Increasing the eddy diffusion of moisture increases the moisture content of the PBL, with three different effects on tropical cyclones:(1) an decrease in the depth of the PBL;(2) an increase in convection in the inner rain band and eyewall; and(3) drying of the lowest region of the PBL and then increasing the surface latent heat flux. These three processes have different effects on the intensity and structure of the tropical cyclone through various physical mechanisms. The increased surface latent heat flux is mainly responsible for the decrease in pressure. Results show that moisture eddy diffusivity has clear effects on the pressure in tropical cyclones, but contributes little to the intensity of wind. This largely influences the wind–pressure relationship, which is crucial in tropical cyclones simulation. These results improve our understanding of moisture eddy diffusivity in the PBL and its influence on tropical cyclones, and provides guidance for interpreting the variation of moisture in the PBL for tropical cyclone simulations.     

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.     

热带气旋生成指数对印度洋热带气旋频数变化的适用性研究

本文利用ERA5 1979-2019年逐月大气再分析资料计算南北印度洋热带气旋生成指数，并和IBTrACS观测数据进行比较，探讨用热带气旋生成指数研究南北印度洋热带气旋变化特征的适用性.研究发现热带气旋生成指数能较好地刻画南北印度洋热带气旋的空间分布特征、北印度洋热带气旋个数月变化的双峰结构，以及南印度洋比北印度洋热带气旋发生概率高等特征.最新的IBTrACS v4.0观测资料显示，40年来北印度洋热带气旋每年总生成个数平均每10年增加1.3个，频数的增加主要来源于热带低压和热带风暴，而南印度洋热带气旋每年总生成个数每10年减少2.8个.热带气旋生成指数能很好地描述北印度洋热带气旋生成个数的上升趋势，但对南印度洋热带气旋生成个数趋势的刻画与观测不一致，可能原因需要进一步深入研究.     

2005年登陆我国热带气旋特征分析

热带气旋是影响我国沿海的主要灾害性天气系统之一, 它产生的狂风、暴雨、巨浪和风暴潮, 给沿岸地区人民生命和国家财产安全带来严重威胁。而严重的台风灾害, 往往是台风登陆引起的。为进一步研究登陆热带气旋的活动规律, 总结了2005年登陆我国热带气旋的特点, 结果表明:2005年登陆我国热带气旋具有登陆季节短、登陆地点分布异常、台风比例异常偏高、灾害损失极为严重的特点。同时, 还讨论了2005年登陆我国热带气旋异常的气候原因, 并指出未来几年登陆热带气旋和台风的年频数处在上升趋势中。     

浙江省热带气旋倒槽暴雨气候特征研究

基于近40年热带气旋（Tropical Cyclone,简称TC）日降水和最佳路径等观测资料,采用数理统计、天气学分析等方法对浙江省TC倒槽暴雨分布特征及其与TC的相互关系进行研究。（1）浙江省年均会发生1.8次TC倒槽暴雨,占TC暴雨总数约4成,是浙江省台风暴雨中的一种重要形式。每年8—9月是TC倒槽暴雨高发期,暴雨主要发生在宁波南部至温州一带沿海地区,暴雨中心多位于台州和温州沿海。（2）引发浙江省TC倒槽暴雨的热带气旋多在粤东至浙南登陆之后北上转向或西北行,登陆当天最易发生暴雨且雨强最强。暴雨发生时,福建中部沿海经海峡至台湾东北部一带是TC高频活动区。（3）距TC中心2.5~5.0纬距之间和TC东北偏北象限是倒槽暴雨中心的高频落区;较强暴雨发生在TC强度为热带低压时,且强中心易位于TC东北偏东象限,极端强降水发生主要与热带低压和副高等相互作用形成的偏东暖湿急流、TC倒槽强辐合和TC东北偏东象限中尺度深对流系统频繁活动有关。