An analysis of the causes of meandering tracks of typhoons

Criteria of the free meandering tracks of typhoons are derived from the general solutions of typhoon motion equations. It is suggested that the meandering motion of a typhoon is caused by the combination of the internal force, the initial speed of the typhoon and the average pressure gradient force of the typhoon volume affected by the environmental pressure field. It is also revealed that under specified circumstances, the meandering may be caused only by the typhoon’s internal force. Finally two examples of fitting calculation are given for illustration.     

台风移动规律的研究 Ⅱ.小地形与边界层的动力作用

从支配台风中心移动的基本方程出发，着重分析了小地形（地形高度与台风系统的的垂直厚度相双为小量）的抬升作用和边界层的摩擦作用对台风移动影响的定性特征。结果表明，较高地势对台风有“吸收”作用；边界层摩擦辐合引起的艾克曼抽吸有利于台风产生沿局地流场引导速度方向的加速度。     

影响台风移动因子的数值研究

本文采用有辐散的正压原始方程模式对影响台风涡旋移动的因子进行了数值试验,试验结果表明:(1)在无环境风条件下,台风涡旋向西北方向移动,移速与台风切向风速、台风半径和台风区f场的特征有关,台风外区(指最大风速半径以外台风区域)切向风速越大、台风半径越大,台风涡旋移速向北分量越大。(2)均一环境风场中,台风移动受基本气流的平流、β效应和指向引导气流左侧的横向加速度的作用,其中基本气流的引导作用是主要的。台风移速与引导气流速度比在东风气流中要大于西风气流中,而台风移向与基本气流之间的偏角在西风气流中要大于在东风气流中。(3)台风涡旋有沿基本气流绝对涡度梯度方向的次级运动分量。(4)台风涡旋在有切变的西风气流中比在均一西风气流中易发展加强,而它的移动更偏向引导气流的左侧。      

Effect of the Interaction of Different Scale Vortices on the Structure and Motion of Typhoons

ＥｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＳｃａｌｅＶｏｒｔｉｃｅｓｏｎｔｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｏｔｉｏｎｏｆＴｙｐｈｏｏｎｓＣｈｅｎＬｉａｎｓｈｏｕ（陈联寿）（ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｅｔ６ｏｒｏｌｏｇｉｃ...     

台风疑难路径的理论探讨

本文通过尺度分析得到稳态台风在移动坐标系中的简化动力模式,从而得到台风平均移动的一维非线性控制方程,并对此方程进行解释分析,得到了平衡点及其稳定性特征和跨临界分叉特征。指出,在台风周围流场较弱时,台风原地打转和出现“疑难路径”是由台风本身固有的动力特性决定的。      

作用于台风系统的动力——热力因子分析

本文导出了台风运动,结构和强度变化的关系方程式,该式表明作用于台风系统的动力－热力因子同时影响台风运动,结构和强度的变化。本文还是导出了台风系统内凝结与降水的不平衡与台风运动的关系方程式,分析该方程所得结果与台风运动的一些实际情况和统计研究结果一致。     

不同物理过程参数化对模式台风的影响及其动力结构的研究

文章介绍了国家气象中心的台风路径数值预报模式（以下简称台风模式）,在不同物理过程参数化下的数值试验及其结果的诊断分析。对1992年第10号热带气旋和1996年第8号热带气旋个例的数值试验结果表明,该模式能较好地预报热带气旋移动路径和登陆地点,且考虑复杂物理过程的台风模式较简单过程的模式能更好地描述热带气旋中心附近高低层的热力状况。研究还发现,500或700 hPa湿位涡第一项MPV1负值中心的绝对值大小的变化可反映热带气旋的强弱;且850 hPa上升运动最大中心的位置对未来6～12 h热带气旋的移向有较好     

关于台风"飞燕"(0102)若干问题的探讨

本文讨论了台风"飞燕"路径、结构等方面问题。台风"飞燕"登陆前先后受地形低压和热带云团影响,分别出现右折和左折。在结构上具有尺度小、强度强和椭圆形眼的特点,椭圆形的眼区使沿海台站在台风来临前3~9 h内气压明显上升。狂风暴雨出现在台风中心及其右侧地区,灾害主要由猛烈阵风和暴潮造成。     

A STUDY ON TYPHOON MOVEMENT PARTⅡ:DYNAMICAL ROLE OF SMALL TOPOGRAPHY AND THE PLANETARY BOUNDARY LAYER

The dynamic effects of small topography (in the sense of the characteristic height of the topography as compared with the vertical thickness of the system of motion) and the Ekman pumping caused by the frictional convergence in the bounary layer on the motion of a typhoon have been qualitatively discussed in this part based on the governing equation of typhoon motion derived in part I of this paper. The results show that a topographical ridge tends to attract the typhoon approaching it and this explains at least partially the phenomenon that the typhoon over the western Pacific tends to accelerate just before their making land fall over the coastal areas. It is also shown that the Ekman pumping at the top of the boundary layer favors the typhoon acceleration along the local steering current.     

8515号台风路径分析

本文讨论了环境流场、流函数切变平流、势函数的垂直配置与8515号台风路径的关系,并用台风移向变率诊断方程分析与计算了该台风移动时移向变化的情况,特别是9月5日发生的明显右偏。分析结果如下:1.西太平洋副热带高压呈块状,赤道缓冲带增强,有利于8515号台风移向右偏。2.8515号台风处于负流函数切变平流区一侧,其路径与流函数切变平流零线走向基本一致。3.8515号台风北侧各层势函数场的垂直分布,决定了辐散风的配置,其演变与台风移向有一定的相关。4.台风移向变率诊断的定性分析和实用计算,对判别台风移向是否稳定有一定参考意义。      

斜压大气中涡旋运动方程及其在天气预报中的应用

本文根据流体力学的基本理论,得出了斜压大气中的涡旋运动方程。并讨论了决定涡旋运动的六个基本因子。对日常应用的高空引导观念给予比较明确的物理解释并加以修正。文中对这方程在预报台风移动的应用作了初步说明,也附带简单地谈到了中纬度系统的移动。在附录中还指出了关于系统内力作用的误解,并简单地讨论了台风运动的摆动周期和振幅。     

东海登陆台风的地面结构及降水分析

本文根据大陆上此较完善的地面观测资料,着重地对1953—1956年四次较强的登陆台风,此较细致地分析了台风中的气压、风、降水量和中心附近的气象状况的分布以及其相互联系.主要的结果如下:(i)台风范围内气压分布的特点随其移动方向的改变有显著不同.台风低压的填塞为其半径的函数,而且其六小时填塞率和当地气压日变化一致.(ii)台风范围风速的分布不仅和其气压分布相适应,而且受到海陆、地形的显著影响.地面风的辐合分布和台风降水分布的配合较好.(iii)台风登陆后的降水分布大致按其发展程度分为三种类型:对称型、侧偏型、对锋面型.(iv)台风刚刚登陆,其中心附近可有两种截然不同的天气状况:一类中心天气晴晴朗平静,一类中心狂风大雨.总的来说,登陆台风的地面结构一方面从东风带到西风带发生显著的变化,一方面受到海陆、地形的重大影响.     

利用云导风矢量的台风中心自动定位

文中提出了一种利用云导风矢量图进行台风中心自动定位的方法。云导风矢量通过对具有一定时间间隔的两幅相关卫星云图进行模板匹配而得出。模板匹配就是根据已知模式的图像在一幅陌生图像中寻找对应于该模式的子图像的过程。根据气象知识 ,台风云系运动的特点是中心平移量大而自旋很弱 ,且台风中心与台风云系整体的移动方向一致 ,因此求出云导风矢量图中与台风整体移动矢量大小和方向一致的矢量集合的最密集区 ,经过数学形态学处理后便得到台风中心     

论大气中凝结过程水汽内能与压力能的不同作用

通过计算可逆湿绝热过程与不可逆湿绝热过程,讨论了大气中凝结时的水汽内能(内潜热)与压力能(外潜热)作功过程的不同物理作用及其在不同(对流与非对流)降水天气系统中的影响。发现“可逆”与“不可逆”湿绝热过程中的凝结外潜热都对环境大气作负功,这是因为水汽相变为水而使得水汽压力能减少。最终环境大气通过凝结外潜热过程,对整个“系统”(如降水对流运动的飑、冰雹、龙卷、台风和非对流运动的锋面降水系统等)作功,其作功“热机”效率约为5％。     

热带气旋异常运动的曲率变化特征

运用热带气旋曲率理论模型，选择不同环境及移速特征的台风个例，通过动力学诊断分析，揭示了台风异常运动的关键影响因子的物理机制及其规律。研究结果表明，热带气旋曲率理论模型中影响台风移动的相关特征能够在一定程度上描述出天气系统等环境因子对台风异常运动的综合影响规律。诊断分析结果表明，台风移速、涡旋动力结构、外围副热带高压带及西风槽的非定常变化均可影响台风移动轨迹曲率，尤其是对异常路径和转向点的影响，其突变规律符合台风移动规律。台风移动与系统动力结构有关，台风最大风速与中心气压突然增强或减弱时都会导致台风的突然转向。     

2012年两次台风造成黑龙江省大范围暴雨的成因对比分析

用常规观测资料和红外卫星云图资料对2012年台风"布拉万"和"三巴"登陆后变性北上给黑龙江省造成大范围暴雨天气过程成因进行了对比分析。结果表明台风"布拉万"、"三巴"受不同大气环流背景影响导致台风北上的路径不同;登陆北上后与冷空气结合形成不同的温压场结构、垂直上升运动大值区及云系导致降水落区和强度的不同。     

2008年台风“风神”强迫次级环流的诊断分析

利用WRF（weather research and forecasting）模式模拟资料对2008年06号台风“风神”进行诊断分析,采用准地转PV-ω方程对台风外围中尺度对流系统较强的6月20日10时（世界时）的资料进行分析.通过PV-ω方程诊断了潜热、摩擦及干动力过程对台风次级环流的作用,结果显示潜热强迫产生的次级环流最强,摩擦强迫主要集中在边界层,而干动力过程则在台风中心附近产生影响.加入摩擦、潜热得到的准平衡流场能够描述70％左右的台风环流.环境垂直切变在台风中心附近强迫产生横向次级环流的垂直切变与环境垂直切变相反,次级环流会使得台风一侧的上升气流减弱而另一侧上升气流增强,从而使得台风不对称增强.同时,发现垂直切变可能在其最大垂直切变方向右侧激发台风外围中尺度系统.通过构造理想的准平衡的台风及叠加在其上的中尺度系统环流,选择不同的切变和环境平均气流,发现增大切变会使得强迫次级环流增强,而增大环境平均气流不一定能够使得强迫次级环流增大,反而可能使得强迫次级环流减弱.通过诊断发现由切变强迫次级环流造成的中尺度对流系统上方扰动可能是中尺度对流系统持续存在的原因.     

9216号台风登陆后的不对称结构和暴雨

１９９１年江淮暴雨分属三个梅雨阶段。使用国家气象中心客观分析的网格点资料，主要用经验正交函数（ＥＯＦ）展开的方法诊断了梅雨期热带季风和副热带季风强度和进退与暴雨的关系，分析处出：第一阶段暴雨主要与东亚热带季风有关系，而第二、三段暴雨主要与印度西南季风有关系；两支热带季风在１００－１２０°Ｅ之间热带地区对峙，有利于引发热带季风涌入中国大陆并发生暴雨。     

TCM-90现场试验台风能量频散波列特征

采用ＴＣＭ－９０（台风运动－９０）台风现场科学试验资料,对台风ＦＬＯ,ＥＤ个例进行了诊断分析,并做了有关数值试验研究。分析研究结论揭示了台风涡旋作为一动力、热力强迫源或ＣＩＳＫ不稳定结构,其与环境场相互作用可激发出动能频散波列;台风扰源通过频散机制可构成类似２维Ｒｏｓｓｂｙ波的经向波列;台风涡旋的移动路径与上述能量传播特征有一定的相关关系。     

高层冷涡对台风路径影响的数值模拟和动力分析

通过六层斜压干模式模拟了高层冷涡对台风运动的影响，并用涡度方程各动力项的诊断分析，证实了高层冷涡对台风运动的影响主要是通过改变台风中心周围的环流结构而达到的。分析还指出了总涡度倾向和台风运动的直接联系以及这种联系的持续稳定性。同时也发现总涡度倾向主要来自于涡度水平平流和散度场的贡献。说明台风运动主要由正压性动力因子控制。