热带气旋研究和业务预报进展—第九届世界气象组织热带气旋国际研讨会（IWTC-9）综述

2018年12月3—7日在美国夏威夷召开的第九届世界气象组织热带气旋国际研讨会对国际热带气旋研究和预报预警业务的近期进展进行了充分回顾,并对未来的发展方向进行了系统研讨。过去4年（2015—2018年）,在热带波动和对流对热带气旋生成的影响、复杂环境影响热带气旋路径转向的机理、对流和风垂直切变对热带气旋强度变化的作用机制、双眼墙形成和替换机理、热带气旋变性过程对环境条件的响应、热带气旋气候变化特征、热带气旋多平台观测技术等诸多方面的研究取得了显著进展。同时,在热带气旋生成概率预报、全球模式中热带气旋强度预报改进、热带气旋活动次季节业务预测技术发展以及热带气旋预报不确定性理论等方面也取得积极进展。在综述此次会议的相关议题后,简要讨论中国热带气旋研究和业务发展方向。      

西北太平洋热带气旋活动的纬度分布特征

利用中国气象局整编的1949~1998年的热带气旋年鉴资料, 分析了西北太平洋热带气旋 (TC) 的源地、活跃地、变性和消亡地、北上率、变性率和消亡率及强度和移动等气候特征的纬度分布, 揭示了热带气旋在不同纬度带活动的一些基本事实, 旨在为进一步研究热带气旋与不同纬度带环流系统之间相互作用的物理机制奠定基础。     

黄渤海热带气旋检索系统

系统汇集了１８８４年以来国内所能收集到的比较完整的热带气旋历史资料，对一百多年来影响黄渤海的热带气旋进行诊断分析，建立了“黄渤海热带气旋检索系统”，为黄、渤海的热带气旋预报和研究、海上安全生产、运营调度、决策指挥及防灾服务。     

1949-2007年登陆我国变性热带气旋的特征统计及合成分析

利用1949-2007年热带气旋年鉴等资料,统计分析登陆中国并在我国或附近变性的热带气旋的特征,着重分析不同区域及路径的变性气旋特征.分析结果得出,登陆我国的热带气旋很多,但在我国及附近沿海变性的却较少,大多数热带气旋变性后不发展或迅速衰减,只有约17％的变性热带气旋继续发展.热带气旋变性大多发生在114°E以东,移动...     

中国大陆上变性加强热带气旋的诊断分析

利用1979-2007年日本气象厅热带气旋年鉴资料,对在中国大陆上发生变性的热带气旋进行了统计分析,结果表明:29 a间中国大陆上发生变性的热带气旋共有16个,占登陆中国热带气旋总数的8.56％,其中8个变性后加强.利用日本JRA-25再分析资料诊断分析了这8个变性加强热带气旋的湿位涡垂直分布特征以及影响热带气旋变性发...     

西风带高空槽对登陆我国变性热带气旋的影响及其机理研究

应用日本气象厅1979~2008年的热带气旋资料以及日本25年 (JRA-25) 再分析资料, 本文首先对登陆我国变性加强和变性减弱的两类热带气旋进行了合成对比分析, 发现热带气旋变性后的强度变化与相应的西风带高空槽的强弱有很好的对应关系。然后, 我们选取了2004年登陆我国的热带气旋Haima为研究对象, 通过中尺度模式模拟再现了其登陆后变性演变过程, 采用片段位涡反演方法改变了模式初始高空槽的强度, 研究了高空槽强度的变化对Haima变性过程的影响。研究表明: (1) 高空槽加强 (减弱) 后, Haima移速明显加快 (减慢), 此外深 (浅) 槽对应的Haima变性加强过程中心气压降幅较大 (小); (2) 不同强度的高空槽与Haima相互作用的过程中, 深槽对应的高空急流范围较大, 强度更强, 相应的高空强辐散有利于Haima明显的再发展; (3) 另外深槽对应着较强的高层正位涡带, 正位涡向下伸展诱发低层Haima正位涡明显增长, 从而导致低层锋区的强烈发展和低层气旋的明显加强。     

我国热带气旋灾害的分析研究

本文对１９４９—１９９１年４３年的热带气旋资料，以及１９５６—１９９２年３７年的热带气旋灾情资料进行了分析，说明了热带气旋灾害的主要特征和发展趋势。提出了关于热带气旋灾情评估的３项指标，表明灾情与热带气旋系统强度、大小、天气，登陆率，预报准确率，热带气旋系统影响地区社会经济活动的发达程度，物质财富积累水平，以及防抗措施的水平等有密切的关系，为我国今后防台减灾提供了依据。     

热带气旋垂直倾斜度估算及在强度分析中的应用

该文给出了热带气旋暖心垂直倾斜度参数F_TC-VGP(TC vertical gradient parameter) 的定义。使用卫星微波遥感的温度垂直分布以及热带气旋最佳路径数据等资料,对2009—2011年典型热带气旋的暖心垂直倾斜度进行计算,并研究其与气旋强度变化的关系。结果表明:暖心垂直倾斜度参数F_TC-VGP变化与气旋自身强度变化有较好的对应性,该参数的变化能够明显地指示气旋强度增强、减弱以及强度突变, 能够指示环境场变化 (冷空气侵入) 等;其与气旋强度变化的周期不同,在强度增强或减弱阶段,倾斜度参数是经过快速适应性调整才完成了对热带气旋变化过程的贡献。因此,F_TC-VGP参数的计算和研究结果实现了对于热带气旋内部三维结构特征的定量描述,可以准确把握热带气旋强度和变化趋势,并对热带气旋的监测、预报具有一定业务参考价值。     

利用雷达回波特征和地面资料确定热带气旋强度

1引言在热带气旋监测预报中，有经验的预报员，一般都能根据不同热带气旋的回波结构，定性地判断热带气旋强度，但怎样认定性地判断提高到定量地确定热带气旋强度，这个问题，关键在于怎样选择与热带气旋强度有密切关系的回波特征要素和地面资料要素。本文以1983～1993年对影响珠江三角洲附近地区11个热带气旋的雷达回波资料和地面资料，用相关法筛选出6个能描述热带气旋强度的因子，尝试制作一种可用人机结合定量确定热带气旋强度的方法。2选择与热带气旋强度有密切关系的因子根据历年热带气旋各时次强度所对应的雷达回波要素和地面资料要…     

广东省登陆热带气旋活动异常成因分析

利用1970～2001年热带气旋年鉴资料，对32年来西太平洋热带气旋登陆我国的频率、位置、维持、衰减、变性、加强及消亡等进行统计分析，揭示热带气旋登陆活动的一些事实和特征。研究表明：在我国沿海不同地区(不包括岛屿)登陆的热带气旋，其陆上维持时间明显不同，从广西至浙江，维持时间向北增加；热带气旋登陆后的明显衰减主要发生在登陆后12小时内，登陆时越强的热带气旋，衰减得越厉害；热带气旋在我国陆上消失的位置最北是黑龙江、最西可至云南，广西是登陆我国热带气旋消失数最多的地区。     

Contribution of tropical cyclones to abnormal sea surface temperature warming in the Yellow Sea in December 2004

Unusual sea surface temperature (SST) warming occurred over the Yellow Sea (YS) in December 2004. To identify the causes of the abnormal SST warming, we conducted an analysis on atmospheric circulation anomalies induced by tropical cyclones (TCs) and their impacts on upper ocean characteristics using multiple datasets. With the analysis of various datasets, we explored a new aspect of the relationship between TC activity and SST. The results show that there is a significant link between TC activity over the Northwest Pacific (NWP) and SST in the YS. The integrated effect of consecutive TCs activity induces a large-scale atmospheric cyclonic circulation anomaly over the NWP and consequently anomalous easterly winds over the YS and East China Sea. The mechanism of the unusually warm SST in the YS can be explained by considering TCs acting as an important source of Ekman heat transport that results in substantial intrusion of relatively warm surface water into the YS interior. Furthermore, TC-related circulation anomalies contribute to the retention of the resulting warm SST anomalies in the entire YS.     

A STATISTICAL ANALYSIS ON THE DIFFERENT FEATURES OF TC EXTRATROPICAL TRANSITION OVER LAND AND OCEAN

The extratropical transitions(ETs)of tropical cyclones(TCs)over China and the ocean east to 150°E are investigated by the use of best-track data and JRA-25 reanalysis spanning 1979-2008.The ET events occurring north of 25°N and in the warm season(from May to October)are extracted from the reanalysis to emphasize the interaction between TC and midlatitude circulation.Statistical analysis shows that 18.5%of the warm-season TCs go through land ETs north of 25°N in the western North Pacific.And 20.5%of the ET events occur over the ocean east of 150°E.Most(62.2%)ET TCs over China gradually die out after ET,but more(70.7%)ocean ET cases have post-ET reintensification.The evolutions in cyclone phase space and the composite fields for land and ocean ETs,as well as the ET cases with and without post-ET reintensification,are further analyzed.It is found that most TCs with ET over China and those without post-ET reintensification evolve along the typical ET phase path as follows:emergence of thermal asymmetry→losing upper-level warm core→losing lower-level cold core→evolving as extratropical cyclone.The TCs undergoing ETs over ocean and those with post-ET reintensification form a high-level cold core before the ET onset.The TCs with land ET have long distance between the landing TC and a high-level trough.That makes the TC maintain more tropical features and isolates the TC flow from the upstream and downstream jets of the midlatitude trough.The structure of circulation leads to weak development of baroclinicity in land ET.On the contrary,shorter distance between ocean TC and high-level trough makes the high-level trough absorb the TC absolutely.Under that baroclinicity-favorable environment,strong cold advection makes the TC lose its high-level warm core before ET onset.The composite fields confirm that the TC with ocean ET has stronger baroclinic features.Generally,the TC at land ET onset is located to the south of the ridge of the subtropical high,which tends to prevent the TCs from interacting with midlatitude circulation.But for the ocean ET,the situation is just the opposite.Similar analyses are also carried out for the TCs with and without post-ET reintensification over both land and ocean east of 150°E.The results further prove that the TC with stronger baroclinic characteristics,especially in the circumstance favorable to its interaction with high-level midlatitude systems,has more opportunity to reintensify as an extratropical cyclone after ET.     

45年间影响中国东海附近海区热带气旋统计特征

根据1961-2005年有编号的热带气旋资料,从时间和空间两个方面统计分析了影响中国东海附近海区（117°-131°E,22°-33°N）的热带气旋特征。结果表明,统计区域内的影响热带气旋具有明显的年际变化特征,年平均频数为8.6个,年频数与厄尔尼诺具有很好的相关性,厄尔尼诺年为影响热带气旋少频年;影响热带气旋主要集中在6-10月,持续时间多在1-4天之间;影响热带气旋大多生成于菲律宾以东洋面和关岛附近洋面,从统计区域的南侧和东侧进入,主要有西北、东北和转向3条移动路径。     

南海灾害性土台风统计分析

根据台风年鉴资料统计分析了南海热带气旋(指在南海海域生成的热带气旋、又称南海灾害性土台风、下面简称TC)，TC数量逐年逐月变化较大，除3月没有TC出现外，其余月份均有TC出现，年生成最多的TC为11个，最少的为1个，年平均6．2个，月生成最多的TC为5个，最少的为零个。TC登陆最多的是8月，12月至翌年4月没有TC登陆中国大陆，登陆范围主要在汕头至海南岛之间。TC的持久期一般均在4—7天，最长亦有19天。南海上生成的TC只有15％能够加强为台风，均集中在水深超过150米的海域。南海是TC发生频繁、数量较多的海域。     

A CLIMATOLOGY OF EXTRATROPICAL TRANSITION OF TROPICAL CYCLONES IN THE WESTERN NORTH PACIFIC

Based on best-track data and JRA-25 reanalysis, a climatology of western North Pacific extratropical transition (ET) of tropical cyclone (TC) is presented in this paper. It was found that 35% (318 out of 912) of all TCs underwent ET during 1979–2008. The warm-season (June through September) ETs account for 64% of all ET events with the most occurrence in September. The area 120°E–150°E and 20°N–40°N is the most favorable region for ET onsets in western North Pacific. The TCs experience ET at latitudes 30°N–40°N and have the greatest intensity in contrast to other latitude bands. The distribution of ET onset locations shows obviously meridional migration in different seasons. A cyclone phase space (CPS) method was used to analyze the TC evolution during ET. Except for some cases of abnormal ET at relatively high latitudes, typical phase evolution paths—along which TC firstly showed thermal asymmetry and an upper-level cold core and then lost its low-level warm core—can be used to describe the main features of ET processes in western North Pacific. Some seasonal variations of ET evolution paths in CPS were also found at low latitudes south of 15°N, which suggests different ET onset mechanisms there. Further composite analysis concluded that warm-season ETs have generally two types of evolutions, but only one type in cold season (October through next May). The first type of warm-season ETs has less baroclinicity due to long distance between the TC and upper-level mid-latitude system. However, significant interactions between a mid-latitude upper -level trough and TC, of either approaching or being absorbed into the trough, and TC’s relations with downstream and upstream upper-level jets, are the fingerprints for both a second type of warm-season ETs and almost all the cold-season ETs. For each type of ETs, detailed structural characteristics as well as precipitation distribution are illustrated by latitude.     

西北太平洋变性台风时空分布特征

利用中国气象局上海台风研究所整编的1961-2000年共40 a热带气旋年鉴资料,对发生在西北太平洋上的变性台风的时空分布特征进行了诊断分析和研究.研究发现,发生于西北太平洋上的变性台风的年频数呈现出明显的年代际变化特征,主要特征是20世纪60年代偏多,70至80年代显著减少,90年代初又略有回升,至90年代下半期每年发生变性的台风个数均极少;年际变化趋势呈现出逐年减少的特征,与西北太平洋上生成的总台风频数的变化趋势一致;西北太平洋上的变性台风多发生于夏、秋两季,特别集中于夏季与秋季的转换时期(变性比例分别达到40%及46%);秋季较夏季台风发生变性的位置整体偏东;台风变性前移动路径主要集中于朝鲜半岛以南及日本海附近,变性后路径多北上偏东;西北太平洋各月变性台风在变性后6小时内平均强度均减弱,变性后12小时内平均强度仍继续减弱,变性后强度加强的气旋的最低平均气压仅在6、7月份较变性前最明显.进一步通过对NCEP/NCAR月平均再分析资料的500 hPa高度场的EOF分析,发现夏、秋两季,纬向环流指数与台风变性频数呈显著负相关;中高纬度500hPa距平高度场在夏半年为正距平区,对应着高压,宜于冷空气入侵向高纬地区北上的台风,促进台风发生变性.     

影响福建热带气旋活动特征分析

分析了1960—2005年影响福建热带气旋(简称TC)的活动特征,结果表明：影响TC频数呈减少趋势;7—9月影响频数多,8月为最多;影响频次的空间分布呈东南-西北递减的带状分布;南海是影响TC生成频数最多的集中区域。分析了TC异常活动的环境场,在TC异常偏多年份,低层ITCZ位置偏北,西北太平洋(WNP)生成TC位置也较偏北,同时在中国东南沿海为异常的气旋性距平环流控制,非常有利于TC的生成和发展。对于低压环流影响年份,在WNP区域TC生成频数偏多偏北情况下影响中国东南沿海地区TC较频繁,则影响福建TC数偏多;反之,ITCZ明显偏弱,中国东南沿海为异常的反气旋性距平环流控制时,影响福建TC数偏少。对亚洲地区500 hPa大气环流分析发现,影响福建TC异常偏多(少)年份,副热带高压位置偏北(南)。     

西北太平洋与南海热带气旋活动季节变化的差异及可能原因

利用1945~2011年美国联合台风预警中心(JTWC)西北太平洋热带气旋资料,研究了南海(5°N~25°N,110°E~120°E)与西北太平洋(5°N~25°N,120°E~180°)热带气旋生成位置、生成频数、强度和持续时间的季节变化差异及其成因。从热带气旋路径穿越经度带频数的角度,探讨了ENSO对气旋活动年际变化的影响。结果表明,南海热带气旋活动显著地受季风调控。在南海冬季风作用下,1~4月热带气旋生成于10°N以南且频数较少、强度较弱,这主要是低层气旋式相对涡度和弱东风切变区偏南造成的。相反,受夏季风影响,6~9月是热带气旋生成最多、最频繁的季节,大都生成于南海北部17°N附近。在5月(10月)的季节转换期,生成位置大幅度北进(南撤)且生成频数显著增加(减少),取决于风速垂直切变及中层的相对湿度的急剧转变。11、12月两海域热带气旋生成于10°N以南主要归因于其上空中层大气相对湿度较北部偏大。在西北太平洋,热带气旋生成的季节变化没有南海显著,只在7月有一次明显的变化,7~10月是热带气旋活动的"盛期"。在强度上,西北太平洋大部分区域全年均为弱东风切变,因此热带气旋以台风为主且持续时间长;但南海多为热带风暴。ENSO事件使得不同季节热带气旋生成区域和气旋路径地理位置发生显著变化。在El Nio事件期间,穿越南海所在经度带路径频数为负距平,而西北太平洋经度带为正距平;在La Nia事件期间,情况相反。     

1949—2009年西北太平洋热带气旋气候特征

利用1949—2009年中国气象局热带气旋（TC:Tropical Cyclone）最佳路径数据集,对西北太平洋TC生成源地的时空分布、生成和登陆我国TC的年、月频数分布、强度分布和地理分布等气候特征进行统计分析。研究结果表明：在这61年中生成的TC呈减少趋势,登陆我国的TC数量比较稳定,不过近10年来登陆的较强TC数量却呈现出上升趋势;每年6—10月是TC高发期,强度等级越高的TC生成季节越偏晚,而8月是生成和登陆数量最多的月份;TC平均生命期随强度等级的增加而增大,且逐渐表现出单峰值分布特征;TC频数的地理分布以我国南海和菲律宾以东洋面为中心,向四周呈辐射状减少,近10年来其活动范围有所西伸加强。     

Estimating the Predictability Limit of Tropical Cyclone Tracks over the Western North Pacific Using Observational Data

In this study, the nonlinear local Lyapunov exponent (NLLE) approach was used to quantitatively determine the predictability limit of tropical cyclone (TC) tracks based on observed TC track data obtained from the Joint Typhoon Warning Center. The results show that the predictability limit of all TC tracks over the whole western North Pacific (WNP) basin is about 102 h, and the average lifetime of all TC tracks is about 174 h. The predictability limits of the TC tracks for short-, medium-, and long-lived TCs are approximately 72 h, 120 h, and 132 h, respectively. The predictability limit of the TC tracks depends on the TC genesis location, lifetime, and intensity, and further analysis indicated that these three metrics are closely related. The more intense and longer-lived TCs tend to be generated on the eastern side of the WNP (EWNP), whereas the weaker and shorter-lived TCs tend to form in the west of the WNP (WWNP) and the South China Sea (SCS). The relatively stronger and longer-lived TCs, which are generated mainly in the EWNP, have a longer travel time before they curve northeastwards and hence tend to be more predictable than the relatively weaker and shorter-lived TCs that form in the WWNP region and SCS. Furthermore, the results show that the predictability limit of the TC tracks obtained from the best-track data may be underestimated due to the relatively short observational records currently available. Further work is needed, employing a numerical model to assess the predictability of TC tracks.