1713号台风“天鸽”近海突变特征及原因分析

使用NCAR/NCEP再分析资料和国家气象中心提供的逐时热带气旋资料,分析了台风"天鸽"的路径和强度特征,并在此基础上分析其近海突变原因,结果表明:(1)22日15时—23日13时为"天鸽"突变的关键时间段,突变第一段为22日15时—23日00时,第二段则为23日09—13时;(2)高海温对"天鸽"的加热作用导致了"天鸽"的近海突变;(3)"天鸽"的两次突变增强后,都伴随有更充沛的水汽输送,这有利于"天鸽"的潜热释放作用增强,进而引起"天鸽"强度突然增大。"天鸽"两次强度突变前,伴随着风垂直切变迅速减小,而突变后,高层出流的突然增大带来风垂直切变的增大;(4)涡度场演变特征与"天鸽"强度突变有着较好的对应关系,其中辐散项引起的低层辐合增强,有利于高层辐散气流的发展,而高层辐散的增强同时又有利于中低层辐合的进一步发展。这种正反馈机制促进了低层正涡度和高层负涡度的积累,引起了台风"天鸽"的强度突变。     

超强台风“梅花”急剧变化的环境特征和能量变化分析

利用中国气象局的热带气旋最佳路径资料和NCEP/NCAR再分析资料,对1109号超强台风"梅花"在急剧增强、超强和减弱阶段的大尺度环境、高低层涡散分布和能量场演变配比特征进行分析。结果表明:超强台风"梅花"强度变化与南亚高压、副热带高压的强度变化有明显关系;急剧增强前24 h,伴随有风垂直切变明显减弱,急剧减弱前24 h风垂直切变存在突然增强。中心附近对流层高层辐散的增强、正涡度的增大和正涡度柱向对流层中上层伸展导致超强台风"梅花"急剧增强,对流层低层辐散和高层辐合的增大与强度的减弱密切相关。急剧增强过程中涡旋风动能的增加远大于辐散风动能,涡旋风动能增量主要集中在大气层低层,总位能增量在大气低层和高层配比相当。     

变性台风LUPIT爆发性发展研究

利用NCEP(National Centers for Environmental Prediction)提供的FNL(Final Analyses)资料和WRF模式(Weather Research Forecast Model)对2009年0920号超强台风LUPIT变性后再次爆发性发展的现象进行了研究,详细分析了潜热加热在热带气旋变性为温带爆发性气旋过程中的作用。研究发现:潜热释放是气旋快速发展阶段的重要影响因素,潜热通过影响环流促使气旋的爆发性发展,较为深厚的对流系统使潜热释放的位置发生在对流层的中高层。热量释放之后,地面气旋上空高空槽前的西南气流向槽前高压脊内输送热量,造成高层等压面坡度增大,涡度平流随高度增加,涡度平流的增加又进一步促进了上升运动加强,有利于更多水汽凝结,释放潜热,使得气旋海平面中心气压快速降低。天气尺度低压系统与对流活动相伴随的潜热释放之间的相互促进的正反馈过程类似于热带气旋的CISK机制,这可能是热带气旋变性后爆发性发展的一种重要机制。     

中尺度暖涡对热带气旋强度变化的影响及作用机制

基于两组理想化数值试验，对比研究了分布于热带气旋不同位置处的海洋中尺度暖涡所引发的热带气旋强度变化的时空特征。研究发现，热带气旋中心附近的暖涡对热带气旋强度有增强作用，而位于热带气旋外围的暖涡则会抑制热带气旋的发展。本研究将暖涡增强（减弱）热带气旋强度的区域称为内（外）区。随着时间的推移，内（外）区暖涡对热带气旋强度的增强（减弱）幅度逐渐减小（增大），区域范围同步减小（增大）。内区暖涡增强了热带气旋的次级环流和结构对称性、增加了海气界面热通量，同时减弱了外围螺旋雨带，进而导致热带气旋强度增强；若暖涡在外区，其对热带气旋的作用相反，导致热带气旋强度减弱。由于理想化试验中热带气旋静止不动，因此研究结果可能只适用于传播速度较慢的热带气旋。本研究结果有助于更好地理解热带气旋和海洋中尺度暖涡之间的相互作用，并通过引入热带气旋外区暖涡的影响助力提高热带气旋强度预报工作。     

2022年秋季海洋天气评述

2022年秋季(9—11月)北半球大气环流特征为:极涡呈偶极型,中高纬环流呈5波型分布,欧亚大陆西风带环流较为平直,西风带槽脊较弱,影响我国的冷空气势力较历史同期平均偏弱,9—10月热带气旋活动频繁。我国近海出现了14次8级以上大风过程,其中冷空气和温带气旋共同影响的大风过程为5次,冷空气和热带气旋共同影响的大风过程为5次,热带气旋大风过程为2次,冷空气大风过程为2次。西北太平洋和南海共生成13个热带气旋,全球其他海域生成22个热带气旋。我国出现2.0 m以上大浪过程的日数为80 d,约占秋季总日数的88%。秋季,我国近海海域海面温度逐月下降,北部海域海面温度较常年平均偏低,南部海域偏高。     

2020年秋季海洋天气评述

2020年秋季(9-11月)大气环流特征表现为,北半球极涡呈单极型分布,中高纬环流呈4波型.9-11月,欧亚大陆中高纬环流经向度不断加大,冷空气势力增强.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19次8级以上大风过程,其中冷空气大风过程6次,台风大风过程4次,入海气旋大风过程1次,冷空气与热带...     

2022年冬季海洋天气评述

2022年冬季(2022年12月—2023年2月)北半球大气环流特征为:北半球极涡呈偶极型分布,中高纬环流呈3波型,西风带槽脊较常年同期明显偏强。西北太平洋和南海共生成1个热带气旋,全球其他海域共生成热带气旋11个。我国近海出现15次8级以上大风过程,其中冷空气大风过程为10次,温带气旋大风过程为2次,冷空气与热带低值系统共同影响的大风天气过程为1次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程为2次。近海出现2.0 m以上大浪过程为17次。出现大范围的海雾过程为4次,主要在渤海、渤海海峡、黄海、北部湾、琼州海峡及雷州半岛沿岸海域。近海海域明显降温,北部海域的降温幅度大于南部海域,海面温度自北向南的温差由2022年12月的26 ℃增大至2023年2月的30 ℃。     

2022年春季海洋天气评述

2022年春季(3—5月)北半球极涡呈单极型分布,形状狭长,极涡强度与历史同期相当。北半球中高纬度西风带呈4波型分布。3月,我国北方的大部分地区及北部海域受西北气流控制;4月,东亚大槽加深,高压脊区较历史同期偏强;5月,中高纬环流调整为“两槽两脊”型。我国近海出现12次大风过程,其中冷空气大风过程4次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程3次,温带气旋大风过程4次,冷空气与热带气旋共同影响的大风过程1次。近海共出现10次比较明显的海雾过程,其中3月4次,4月3次,5月3次。西北太平洋和南海有2个热带气旋生成,接近常年同期平均值;全球其他海域有12个热带气旋生成,较历史同期平均值偏少5.7个。近海浪高2.0 m以上的海浪过程有12次,总日数为44 d。春季各月我国近海海面温度整体呈上升趋势,北方海域升温幅度大于南方海域。     

2008年登陆我国热带气旋异常的成因分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和美国NOAA向外长波辐射(OLR)等资料,对2008年登陆我国热带气旋活动具有初台登陆早、秋台集中、登陆热带气旋比例高等特点及其成因进行了初步分析.结果表明,南半球冷高压发展引发的越赤道气流增强,使得赤道西风加强并向东延伸,热带辐合带对流活跃,有利于热带气旋生成;并且,在中纬度地区冷空气活动不频繁、西南季风涌活跃、副高位置偏北偏西等背景条件配合下,登陆热带气旋多而集中.运用大气视热源和全型垂直涡度倾向方程,发现热带辐合带增强北推,使得热带气旋接连产生,强降水产生的非绝热加热异常,促使副高位置发生显著北抬和西伸.当一个时期生成的热带气旋多而集中,副高的这种异常状态就会维持,从而造成这一时期热带气旋西行,频繁登陆我国.     

2022年夏季海洋天气评述

2022 年夏季(6—8月)大气环流特征为：北半球极涡呈单极型分布,中高纬度西风带呈3 波型分布,欧亚大陆为“两槽一脊”的环流型。6 月,副热带高压偏南、偏强,不利于热带气旋生成;7—8 月副热带高压北抬西伸,热带气旋开始活跃并影响我国近海。我国近海有18 次8 级以上大风过程,其中热带气旋过程大风有5 次,5 次由入海温带气旋造成,7 次为雷暴大风,另外 1 次由冷空气过程引起。我国北方海域多海雾天气,出现 5 次明显的海雾过程,其中 6 月出现 4 次,7 月出现 1 次。发生 14 次2. 0 m 以上的大浪过程,6 月出现6 次,7 月出现4 次,8 月出现4 次。西北太平洋和南海共有 9 个热带气旋命名,比多年平均偏少 2. 6 个;其他各大洋共有 11 个命名热带气旋生成,分别为：北大西洋3 个、东太平洋8 个。     

9711号北上台风演变及暴雨过程的位涡诊断分析

通过对 971 1号台风登陆北上穿过山东造成山东特大暴雨过程的湿位涡的分析 ,并从湿位涡的角度研究了台风演变及山东特大暴雨的形成机制 ,揭示了冷空气在台风演变及暴雨过程中的重要作用。结果表明 :倾斜涡度发展是暴雨产生和台风加强的重要机制之一 ,暴雨产生在 θe线陡立密集区内 ;湿位涡在这次暴雨过程中对流层低层具有 MPV1 <0 ,MPV2 >0的特征 ,此次暴雨产生在负的MPV1等值线密集区中 ;对流层上部及平流层下部高位涡的下传使得低层斜压性增大 ,引起低层的对流稳定度减小 ,促使气旋性涡度发展 ,有利于位势不稳定能量的释放 ,使得暴雨增幅 ,导致台风的加强并演变为温带气旋。     

海洋上层暖水在热带气旋迅速增强中的作用:基于台风威马逊(1409)的个例研究

在登陆海南岛之前,台风威马逊在南海北部从热带风暴级别迅速增强成为超强台风。观测数据的分析结果显示,海洋上层的异常暖水在威马逊的迅速增强过程中扮演了重要的角色。威马逊期间,南海北部的海表面温度相比于气候态海表面温度暖很多。这部分异常暖水为威马逊提供了更多的能量,从而导致了威马逊的迅速增强。数值模拟结果进一步证明,南海北部的暖水在台风威马逊的迅速增强过程中起重要作用。如果没有这团异常暖水的影响,威马逊只增强25 hPa,仅为有暖水影响条件下增强程度的58.1%。     

2007号台风“海高斯”快速加强的成因分析

利用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)ERA-Interim逐6h再分析数据(水平分辨率0.25°×0.25°)和国家气象中心提供的逐小时台风业务数据,分析了2020年第7号台风“海高斯”的路径和强度特征,并在此基础上...     

Relationship of Rapid Intensification of Tropical Cyclones to Dynamical/Thermodynamical Parameters

Many avenues of research are currently being tried for understanding and predicting hurricane intensity forecasts. We have listed several such research avenues being pursued by the research community. This article addresses the use of high-resolution aircraft reconnaissance datasets used for daily data assimilation over three years of hurricane histories that cover rapid intensification cases. We show a number of dynamical and thermodynamical parameters, derived from these datasets, which seem to hold promise for future use in short range statistical forecasts on rapid intensification. These include the vertical differential of heating in the complete potential vorticity equation, the conversion of divergent kinetic energy to rotational kinetic energy, the transformation of shear vorticity to curvature vorticity, and the advection of the earth's and the relative angular momentum into the inner core of hurricanes. We find a rapid growth in the time history of each of these parameters as the rapid intensification occurs. These are demonstrated for a number of recent hurricanes.     

0307号台风"伊布都"影响广西南部暴雨的数值模拟及诊断分析

本文用MM5模式模拟了0307号台风“伊布都”影响广西的暴雨过程．其结果表明：副高西侧偏南风急流的加强为广西大范围的暴雨天气创造了有利条件，台风环境风场的不对称结构导致其暴雨的不对称分布．盂加拉湾至中南半岛一带维持强盛的西南风急流，为台风南部维持强的涡度中心提供了大尺度的背景场．涡度空间分布的不对称是造成台风南部暴雨的主要原因．本次桂南暴雨的水汽源来自盂加拉湾，中南半岛水汽输送通道明显；过程前期螺旋度高低空负、正垂直螺旋度配置十分有利于系统自身的发展及暴雨的维持；对流不稳定度的增强和湿斜压涡度的发展，导致中低层湿位涡的增强，有利于降水加剧．     

9914号台风近海强度增强的主因分析

通过对9914号台风近海强度增强原因的分析后认为：台风中心高层流出场增强，辐散加大及弱冷空气触击台风北侧，是9914号台风近海强度增强的主要原因。     

Simulating typhoon waves by SWAN wave model in coastal waters of Taiwan

The SWAN wave model is typically designed for wave simulations in the near-shore region and thus is selected for evaluating its applicability on typhoon waves in the coastal waters around Taiwan Island. Numerical calculations on processes of wave heights and periods during the passages of four representative typhoons are compared with measured data from field wave stations on both east and west coasts. The results have shown that waves due to typhoons of paths 2, 3 and 4 can be reasonably simulated on east coastal waters. However, discrepancies increase for the simulated results on west coastal waters because the island's central mountains partly damage the cyclonic structures of the passing-over typhoons. It is also found that the included nested grid scheme in SWAN could improve the accuracy of simulations in coastal waters to facilitate further engineering practices.     

利用卫星云图和天气形势分析9914号台风路径

本文对9914号台风的天气形势和卫星云系特征进行了详细的分析。结果表明：副热带高压及西风带槽、脊的配置和演变，对台风强度和移动路径尤其是台风路径的转向影响很大。副吭的增强、减弱是台风发生转向的重要条件。 螺旋云带的变化通常是台风未来移动及其强度变化的强信号。眉状云带是台风北上的重要特征云系。台风向着高层强负涡度中心或两个强负涡度中心的中点移动。     

温州近岸围堤对风暴潮漫滩影响的数值研究

利用-套基于非结构网格且能计算海水漫堤溢流的超高分辨率风暴潮漫滩数值模式模拟由9417号台风特大风暴潮引起的漫滩,结果与实测吻合良好。此外,选取超强台风强度并以9417台风路径为南路径,往北每间隔30 km为中路径和北路径设计了3条台风路径,进行了-系列数值模拟得出:近岸围堤加大了风暴潮、漫滩淹没对温州的威胁,而且由南路径引起的漫滩深度和中路径引起的漫滩面积影响最大。究其原因,近岸围堤对外海风暴潮在温州近海及瓯江口传播的阻隔和分流作用,两者综合变相加大了风暴潮往瓯江口北侧海域、瓯江北口、瓯江中上游的输送量。     

非结构网格模型在闽东沿海台风浪模拟中的应用

基于加密的非结构三角网格，以Holland模型风场叠加美国国家环境预报中心（NCEP）海面风场构造的合成风场驱动第三代浅水波浪数值模型（SWAN）对2017年影响闽东海域的“纳沙”和“泰利”台风过程进行数值模拟，并运用浮标站的实测数据对模拟结果进行验证.结果表明，模型计算的风速、有效波高与实测值符合较好，合成风场能较好地模拟台风期间的风速变化过程，SWAN模式能够合理地再现闽东沿海台风浪的时空分布特征.由模拟结果可见：台风“纳沙”中心越过台湾岛进入台湾海峡北部海面，受海峡地形的约束，其波浪场呈NE—SW向椭圆状分布，北部海域的浪高大于南部，闽东沿海遍布大范围的巨浪到狂浪；超强台风“泰利”未登陆闽东，当其台风中心与大陆的距离最近时，海面波浪场分布与台风风场结构一致，台风中心附近海域为14 m以上的怒涛区，巨浪遍布于闽东沿海.研究结果可为闽东沿海台风浪灾害预警和应急管理提供技术支撑和参考依据.