孟加拉湾风暴时空分布和活动规律统计特征

利用1945-2006年JTWC公布的孟加拉湾风暴资料,对其进行统计分析.结果表明:孟加拉湾热带气旋(下称孟湾TC)生成个数年平均约为8.12个,全年均有发生,其中2～3月最少,之后开始增加,10月达到峰值;与孟湾TC不同,孟加拉湾热带风暴(下称孟湾TS)呈双峰型分布,峰值为5月和9～10月.从孟湾TS的强度上看,达到H4标准的超级强风暴1971-1986年仅出现1次,而1987-2006年则出现了8次.孟湾TS生成位置、平均维持时间和最长维持时间的月际变化均呈双峰型分布,4～5月和10～11月为峰值.孟湾TS的生成位置10～11月峰值大于4～5月,而平均维持时间和最长维持时间则是4～5月峰值大于10～11月.孟湾TC登陆方向大部分为西北或偏西路径,占56.7%.孟湾TS登陆方向与TC有一些不同,主要差异是西北路径和未登陆次数减少,偏西和东北路径增加.由于4～5月是孟湾TS东北路径登陆的一个峰值,因此,与云南雨季开始期关系密切,对云南初夏降水影响很大.     

孟加拉湾风暴对高原地区降水的影响

利用卫星遥感数据TRMM(3B42)与地面观测数据变分订正后的降水量资料、TBB资料、NCEP/NCAR再分析资料,对1998 2010年25个孟加拉湾风暴的登陆路径、强度、冷空气入侵及大气季节变化对高原地区降水的影响进行了分类统计分析,结果表明:(1)孟加拉湾风暴是造成高原地区降水的重要天气系统,最活跃的时段集中在5月和10 11月,对高原地区的影响主要以降水为主;(2)在孟加拉湾风暴登陆的3条路径中,东北路径对云贵高原和青藏高原东南部地区影响最大,西北路径登陆风暴主要影响青藏高原南部地区,偏西路径登陆风暴对高原地区影响最小;(3)东北路径登陆风暴,热带风暴强度比飓风强度给高原地区带来更强的降水,而西北路径飓风强度风暴的影响较大;(4)当东北路径孟加拉湾风暴与云贵高原地区冷空气相遇时,其降水量比无冷空气配合时大2个等级;(5)孟加拉湾风暴活动时段存在5月和10 11月两个峰值,因季节性的大气环流(引导气流)和水汽输送(强弱)以及热带气旋生成基本条件的不同,导致了高原地区降水程度的差异。     

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。     

登陆中国大陆不同区间的热带气旋特征初步分析

利用地理信息系统及程序计算得到了1949—2008年登陆中国大陆的热带气旋(TC)登陆点经纬度信息,在此基础上对登陆中国大陆的TC进行分析,最终选择110～122°E海岸线为研究区域,7—9月为研究时段,且将110～122°E海岸线以1°E为间隔划分为12段,分析这12段海岸线登陆TC的基本特征发现:118°E以东的区间TC登陆前后平均维持时间及登陆前平均强度基本上为大于118°E以西的区间,登陆后平均强度东西两段相差不大;定义了TC登陆前(后)破坏潜力指数TDP1(TDP2),TDP1(TDP2)最大值出现在区间[119,120°E)([110,111°E));ENSO事件对7—9月登陆110～122°E段的TC频数、平均登陆点位置影响并不明显,对各区间登陆TC的影响也不尽相同;各区间平均TDP1冷暖事件年对比差别较大,平均TDP2在暖事件年基本上比冷事件年大;1961—2008年,各区间对应的暴雨总站次,118°E以东的区间要远大于以西的区间,就空间分布而言,较大值的分布出现在区间[119,120°E),[110,111°E)。     

5月孟加拉湾风暴不同移动路径典型个例的大气环境场对比分析

利用JTWC最佳路径数据集及欧洲中心ERA-Interim再分析资料,分析了5月孟加拉湾气旋和风暴的活动特征,并重点分析了4个不同路径的典型孟加拉湾风暴大气环境场差异,初步探讨了影响风暴移动的关键大气环流因子。研究表明:5月孟加拉湾风暴路径分为北上、东北移、西北移、转向4种,其中东北移路径最多,北上路径最少;孟加拉湾风暴的生成和移动与阿拉伯副热带高压和西太平洋副热带高压的相对强弱和位置,以及中高纬度槽脊波动密切联系,同时还与孟加拉湾风暴的生成位置有一定关系,10°N以北孟加拉湾海域生成的风暴容易东北移,10°N以南孟加拉湾海域生成的风暴却容易西北移,这与西太平洋副热带高压边缘不同引导气流的作用有关;孟加拉湾风暴移动路径还与高空急流变化有关,风暴有趋于高空急流右侧辐散区运动的趋势;孟加拉湾风暴生成于弱的垂直纬向风切变区,纬向风移动增强的方向指示孟加拉湾风暴移动的方向。     

热带大气季节内振荡与西北太平洋热带气旋活动的季节预测:统计事实研究

应用NOAA气候预测中心提供的热带大气季节内振荡(MJO)客观业务指数及中国气象局上海台风研究所提供的西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料集,定量统计榆验了MJO对夏季西北太平洋TC活动的调制作用.结果表明:MJO对TC的生成、强度、路径和登陆活动都有显著的调节作用.当高空辐合中心位于120°E～160°E(MJO位相3～5)时,西北太平洋TC生成偏少,且生成位置偏北;而当高空辐合中心位于10°W～70°E(MJO位相8～10)时,西北太平洋TC生成偏多,且生成位置偏南;随着TC强度加强,能达到显著调节作用的MJO位相逐渐减少,当高空辐合辐散中心位于70°E(MJO位相10)时,对TC强度调制最显著.在路径调节方面,MJO位相1～4和10时,TC活跃于菲律宾以东的西北太平洋上,主要路径为西北偏北行,可能登陆华东、华北;而位相5～8时,TC主要活跃在菲律宾附近及以西到南海,以偏西行路径为主,可能登陆华南.MJO对登陆华南TC也有显著影响.该定量统计检验结果可为TC活动季节内预测提供依据.     

太湖地区气溶胶光学特征分析

利用AERONET太湖站2007—2010年大气气溶胶光学特性数据,基于马氏距离聚类分析对太湖地区气溶胶进行分类研究。结果表明,气溶胶光学厚度(AOD)夏季达到最大(1.29),Angstrom波长指数(AE)在秋季达到最大(1.31);单散射反照率(SSA)均值在春季和秋季达到最大(0.92);不对称因子(ASY)均值在夏季达到最大(0.66);气溶胶粒子谱分布呈现双峰分布;太湖地区气溶胶粗模态粒子主要来源于北方的沙尘以及近海海域的海盐颗粒,细模态粒子主要来自人为污染尤其是汽车尾气、工业废气等的排放;吸收性气溶胶光学厚度(AAOD)夏季出现最大值0.11,AE夏季出现最小值1.0,说明该地区气溶胶粒子包含了典型的黑碳气溶胶。太湖地区混合类气溶胶占比最多(54.08%),其次是城市工业类气溶胶(18.95%);不同类型气溶胶占比的季节性差异较明显,秋季混合类型气溶胶占比最大(65.30%),城市工业类型在夏季占比最高(32.07%),春季受到远距离输送的影响,沙尘类占比最高(21.01%)。     

初夏孟加拉湾风暴与前期印度洋海温的关系研究

利用美国联合台风警报中心JTWC发布的自1972年以来的北印度洋风暴数据,美国国家环境预测中心和国家大气研究中心NCEP/NCAR逐月再分析资料和日本气象厅JMA月平均海表面温度SST资料,分析了初夏4、5月孟加拉湾风暴活动与前期印度洋海温的关系。结果表明:4、5月孟加拉湾TS活动与前期1—3月澳大利亚以西海域海温呈显著的负相关,即冬末春初海温偏高时,4、5月孟加拉湾(简称孟湾,下同)TS爆发偏少、爆发时间偏晚或者不发生;而关键区海温偏低时,如果30°S以北的印度洋海温稍偏冷(暖),而西南印度洋和东南印度洋海温则稍偏暖(冷),则初夏孟湾TS不爆发(多发、早发)。进一步分析显示由东南印度洋海温偏高(低),引起的局地环流变化导致了马斯克林高压偏弱(强),从而引起东半球越赤道气流偏弱(强),是初夏孟湾TS爆发晚(早)、不(多)发生的可能的主要原因。而且,当索马里越赤道气流和新几内亚越赤道气流存在弱的反位相协同变化时,对孟湾TS有较好的指示意义。     

基于再分析资料的西南区域近50a空中水资源的气候特征

利用1961—2012年NCEP/NCAR的再分析月平均资料,分析了中国西南区域(四川、重庆、云南、贵州、广西大部分地区、西藏东部)水汽总量和水汽输送的气候特征。结果表明:西南区域水汽总量近50 a来呈整体减少趋势;水汽含量在850—700 hPa之间最为丰富;西南区域东湿西干,重庆、贵州、广西、四川东部水汽总量相对丰富;影响西南区域全年水汽量的有四个输送通道,春季水汽主要来源于孟加拉湾和偏西气流,夏季主要受到孟加拉湾和印度洋季风影响,秋季水汽主要来源于西太平洋,冬季则主要来源于偏西风和西太平洋;西南区域全年主要为水汽汇合区(除云南大部分地区以外),常年有两个水汽辐合中心,一个在西藏与四川交接处(青藏高原东南侧),一个在贵州及其附近地区;而云南上空主要为水汽辐散,仅夏季部分地区为水汽汇合区。     

近58年来登陆中国热带气旋气候变化特征

利用1949-2006年<台风年鉴>和<热带气旋年鉴>资料,主要分析了1949-2006年登陆中国热带气旋的频数、登陆位置、登陆季节延续期和登陆强度等要素及其概率分布的年际和年代际变化特征.结果表明:近58年来,登陆中国热带气旋年频数有减少趋势,但登陆时达台风强度的年频数变化不明显;按登陆地点分区统计发现,登陆华南地区的热带低压及(强)热带风暴年频数以减少为主,而登陆东部地区的热带气旋年频数变化不明显.登陆点历年最北位置(最南位置)有南移(弱的北移)趋势,导致登陆点历年南北最大纬度差逐渐减小,这表明热带气旋登陆区域更为集中,在23°-35°N增多,而在35°N以北和23°N以南以减少为主.登陆中国热带气旋季节延续期缩短了近1个月.热带气旋年平均登陆强度及其概率分布偏度有增加趋势,表明登陆的强台风有增加;登陆中国华南和东部地区的台风强度都有增强趋势,前者比后者趋势更明显.另外,热带气旋年最大登陆强度差长期呈现减小的趋势.     

西藏冬季降雪的卫星云图分析

一、概述 在西藏,冬季大雪是主要的灾害性天气之一。主要受灾地区在藏北草原,造成灾害的主要时段是11月至次年2月。本文分析了1974—1977年共21次降雪过程。着重分析了造成降雪的各系统在卫星云图上不同云系的形态及其进入高原的路径等。 通过21次冬季降雪过程的卫星云图分析,归结出水汽输送的路径主要有两条(见图1)。一条是由高空急流云系沿路径Ⅰ输送到高原,范围为75—92.5°E;另一条沿路径Ⅱ进入高原并向西北和东北方向输送,范围为92.5—100°E。水汽源地是阿拉伯海和孟加拉湾。进入高原的冷空气路径基本上有三条(见图2)。     

孟加拉湾气旋风暴研究回顾

活动于阿拉伯海和孟加拉湾地区的热带气旋称为气旋性风暴,约占全球热带气旋年均生成总数的10%,其中活跃于孟加拉湾的气旋性风暴是造成中国西南地区强降水的主要天气系统之一。本文简要回顾了过去几十年来国内外在孟加拉湾风暴生成源地、发生频数、移动路径和生命史等方面的活动特征以及结构特征、活动机理,及其对中国天气的影响等方面的研究成果,并在此基础上指出了孟湾风暴研究中存在的问题。     

登陆浙江的台风路径分类和暴雨落区分析

用《台风年鉴》、《热带气旋年鉴》;浙江省68个常规气象站12 h间隔雨量资料以及欧洲中心(ECMWF)0.5°×0.5°分辨率ERA-Interim再分析资料对登陆浙江省的台风路径和暴雨影响进行分析,结果表明,1949—2018年平均0.61个/a台风登陆浙江,2004年有3个台风登陆浙江,为1949年以来最多。台风登陆浙江的最早日期为5月27日,最迟为10月7日;6月无台风登陆浙江,以8月份最多,占44%。登陆浙江台风在进入东海时其路径趋势可分为3类:1)西行登陆浙江类。台风在冲绳岛及以北区域偏西行进入东海,约50%这类台风会登陆浙江,一般在三门湾及以北登陆浙江后在内陆减弱消亡。2)西北行登陆浙江类。台风向西北方向移动进入东海,约24%这类台风会登陆浙江,绝大多数在冲绳岛到石垣之间进入东海;多数在登陆后转向东北入海。3)北上登陆浙江类。台风向偏北方向移动进入东海,约11%这类台风会登陆浙江,绝大多数在石垣以西进入东海,一般先登陆台湾后登陆浙江温岭以南沿海地区,之后在浙江东部北上转向入海。3类路径登陆台风其平均过程雨量的中心都出现在温岭,以第2类降水量最大,平均过程雨量中心达199 mm,而且24 h达特大暴雨的都在这类台风中,第1、第3类台风没有出现特大暴雨。台风登陆浙江时,丽水西部、杭州西南部、衢州地区出现暴雨的几率较小。     

基于新等级标准中国登陆热带气旋气候及变化特征

利用1949-2006年热带气旋（TC）年鉴资料,根据2006年新制定的TC等级标准,分析了登陆我国TC的气候特征。结果表明：登陆TC中强热带风暴（STS,38．5％）最多,其余依次为台风（TY）、热带风暴（TS）、强台风（STY）和超强台风（SuperTY）。59％的STY和66．7％的SuperTY在台湾省登陆,尽管登陆广东的TC最多,但登陆的STY和SuperTY却很少。7～9月是TC登陆活跃期,而8～9月登陆TC平均强度最强。登陆TC频数具有明显的年际和年代际变化特征,其中登陆TC频数呈弱的减少趋势,而TY及以上级别TC频数则有增加趋势。在全球气候变暖背景下,登陆TC的生成源地有向北移的趋势,然而近年来南落明显。登陆TC的平均强度出现减弱趋势,但进入21世纪以来,平均强度显著增强,尤其是TC逐年强度极值表现更为明显。登陆TC的平均登陆点无明显的南北偏移,但逐年登陆点最北纬度在20世纪70年代中期以后有南落现象,以35°N以南为主。     

登陆台风“杰拉华”与“海葵”降雨差异的水汽输送特征

利用水平分辨率1.0°×1.0°的美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料、水平分辨率为2.5°×2.5°的美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)大气环流资料、水平分辨率为1.0°×1.0°的NCEP全球资料同化系统(Global Data Assimilation System,GDAS)资料,结合拉格朗日混合单粒子轨迹模式(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model,HYSPLIT)对两个路径相似但降雨分布存在较大差别的登陆台风"杰拉华"和"海葵"进行水汽输送对比分析,并进一步探讨水汽对于台风"海葵"登陆减弱后引发暴雨增幅的影响。结果表明:登陆后台风"海葵"维持时间和风雨的影响明显强于"杰拉华";陆地上输送的水汽(59.9%)是台风"杰拉华"的主要的水汽通道,但得不到暖洋面上的水汽补充,迫使其快速衰亡,降雨强度也较弱;而台风"海葵"登陆后,南海和黄海依然为其提供了大部分的水汽,台风"海葵"登陆后的水汽来源可以分为两类,一类为直接从洋面进入雨区的偏东水汽,另一类为与热带气旋(Tropical Cyclones,TC)环流相联系的偏南水汽。台风"海葵"登陆后第一轮暴雨的水汽主要来源于日本以东洋面(61.2%),南海水汽输送在一定程度上促进了第二轮暴雨的增强。江苏南部地区降雨的水汽主要来源于东海和中国东部地区(46.3%),中国东部地区蕴含的水汽和能量低于暖洋面,运行过程中携带的水汽量逐渐减少,可能是江苏南部地区降雨强度偏弱的原因之一。     

初夏孟加拉湾低压与云南雨季开始期

通过对46年(1961—2006年)的初夏(4月21日~5月31日)孟加拉湾低压的研究,发现影响云南雨季开始期的初夏孟加拉湾低压系统源地大致位于9°~12°N,88°~91°E之间,较强的低压系统从源地移出后分别沿着两条路径影响云南,这两条路径对应着不同强弱的南亚高压环流。初夏孟加拉湾低压出现频率与云南雨季开始早晚有明显的负相关关系。前期3月中南半岛附近海域的对流强(弱),则有(不)利于初夏孟加拉湾地区产生低压系统。初夏孟加拉湾低压与前期南印度洋海温呈负相关,当南印度洋海温下降(上升)时,有(不)利于孟加拉湾地区对流加强、低压系统生成。     

登陆广东的台风强度和路径特征分析

采用日本气象厅(JMA)东京台风中心(RSMC-Tokyo)发布的1951~2015年西北太平洋台风最佳路径数据集,对影响中国广东沿海地区的台风进行了统计与分析。结果表明:65年间影响到广东沿海的台风共计300次,年均4.6次,较多的年份达到10次,较少的只有1次,每年第一次影响广东沿海台风的生成时间主要在7月前后,最早到4月份,最迟到9月份;其源地均位于赤道以北,主要分布在10°N附近、120°~150°E之间;在广东沿海登陆的台风每年在3次左右,主要集中在都在7~9月,只有极少部分出现在4、5、11月,而临近台风年均在1.5次左右,其分布的时间较分散,除1、2月外几乎全年都有出现;影响到广东沿海的台风主要以超强台风为主,占总数的49%。     

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。     

秋季孟加拉湾风暴影响云南降水差异的对比分析

利用关岛联合台风警报中心提供的北印度洋热带风暴资料、NCEP/NCAR再分析资料和云南125个气象站的逐日降水资料,选取两次秋季强孟加拉湾风暴个例,对其移动路径和影响云南降水进行了对比分析。结果表明,两次孟加拉湾风暴的强度相近,移动路径和登陆位置不同,受其影响云南降水在强度和范围上存在明显差异。200 hPa南压高压位置、引导气流的差异导致了孟加拉湾风暴移动路径和登陆位置不同;孟加拉湾风暴环流与冷空气相互作用是产生云南强降水的重要机制;低层孟加拉湾风暴东侧西南大风区的移动对降水的形成也具有重要作用,一方面将风暴中大量的水汽和能量输送到云南,另一方面大风区的风速辐合有助于维持必要的动力学条件。受500 hPa西太平洋副热带高压西伸脊点和低层西南风强度的影响,水汽输送、辐合强度和维持时间存在差异,高低空不同的环流形势配置导致了风暴影响云南降水的动力结构、垂直运动等方面存在明显差异,而这些差异是两次孟加拉湾风暴造成云南不同降水分布特征的重要原因。     

金沙江乌东德水电站暴雨概念模型与云型特征

利用自动气象观测站降水资料、常规地面与高空观测资料及卫星云图资料,对2012—2017年6—10月金沙江乌东德水电站坝区18次暴雨个例的大尺度环流背景及卫星云图演变特征进行统计分析,结果表明,切变冷锋型、两高辐合型、西南涡型、孟加拉湾风暴型、切变线型和高空槽型是金沙江乌东德水电站坝区的六类暴雨概念模型。总结归纳出对应的六类典型云型：切变线云带前界处的对流云团8次(占44.4%)、两高辐合云区内部的对流云团4次(占22.2%)、西南涡西南或东南象限的对流云团2次(占11.1%)、孟加拉湾风暴涡旋云系中分离出来的对流云团或对流云系2次(占11.1%)、切变线云带内部的对流云团1次(占5.6%)、高空槽前盾状卷云区南端的对流云系1次(占5.6%)。