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。     

西北太平洋海面高度异常对热带气旋的响应

采用一种海面高度异常(Sea Level Anomaly,SLA)对热带气旋响应的合成分析方法,即根据热带气旋的路径位置和运动方向对海面高度异常进行插值、旋转和平均,得到不同热带气旋强度下,以热带气旋最佳路径点为原点的海面高度异常场.利用该方法,基于Aviso卫星高度计数据和中国气象局热带气旋最佳路径数据,得到了199...     

南海北部海洋对局地生成热带气旋的响应

应用Topex/Poseidon卫星高度计海面高度距平(SSHA)资料以及TMI的逐日海表温度数据,对两个局地生成的热带气旋(1999年台风LEO和2000年台风WUKONG)引起的南海北部海洋响应过程进行研究.结果表明,在热带气旋影响下,海面高度显著降低,SSHA平均减少30cm,流场上出现气旋型环流,海表温度显著降低,降低幅度为2℃左右,在其尾迹上出现冷涡;相对于降温过程,海表温度的恢复过程非常缓慢;热带气旋强度突变或移行较缓时易引起海洋的强烈响应,这种响应的空间和时间尺度都较大,持续时间至少1周,发生响应的海域范围也很广,甚至可以跨越3个纬度的距离.     

热带气旋快速加强与海表温度分布统计特征研究

为加强海表温度对热带气旋快速加强影响的认识,利用中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径数据集和欧洲中尺度天气预报中心提供的海温数据,选取1979-2019年期间的西北太平洋热带气旋,统计分析了海温和热带气旋强度快速变化的特征。研究结果表明：（1）约90%的热带气旋快速加强发生在夏季和秋季,分别占快速加强总次数的32.8%和56.4%,绝大部分热带气旋以跨越1个强度等级的快速加强为主,由强热带风暴快速加强到台风和由台风快速加强到强台风是出现次数较多的两种情况。（2）夏季大于28℃,秋季大于27.5℃的海表温度条件有利于热带气旋快速加强,较低强度等级的热带气旋需要更高的海表温度（> 29℃）才易出现快速加强;热带气旋快速移动有利于其中心处海温维持较高状态。（3）海温的时间变率在±0.2℃/(6 h)内,水平空间梯度低于0.4℃/(°)是热带气旋快速加强的有利条件;热带气旋强度越强,越需要平稳的海表温度环境。（4）热带气旋处于强热带风暴及以上级别时,仅利用海表温度条件对其是否发生快速加强的判断准确性较好。这一工作量化了有利于热带气旋加强的海表温度环境,为业务上基于海表温度定量预...     

快速移动的0510号热带风暴"珊瑚"路径及对深圳降水影响的分析

从天气形势、雷达回波和卫星云图特征对2005年第10号热带风暴“珊瑚”的移动路径和对深圳降水的影响进行了详细的分析．结果表明：副热带高压的演变，对热带气旋的移动路径尤其是路径的转向影响很大，副高的增强、减弱是热带气旋发生转向的重要条件；螺旋云带的变化通常能表明热带气旋未来的移动及其强度变化，眉状云带是热带气旋北上的重要特征云系；“珊瑚”在登陆前后西侧云系迅速减弱，以及登陆后加速北上，深圳没有转吹南风，是导致深圳没有出现暴雨的主要原因．     

用TOPEX/POSEIDON高度计数据分析热带大西洋海面高度距平的低频变化

利用1992年10月~2002年7月的TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计月平均格点数据分析了热带大西洋(15°S~25°N,5°~50°W)海面高度距平的低频变化。由热带大西洋大约10 a海面高度距平变化的标准差分析得到:在赤道附近海区(2°~5°N,25°~45°W)、非洲沿岸海区(11°~16°N,16°~18°W)海面高度波动剧烈。对海面高度距平进行经验正交函数(EOF)分析,得到EOF的3个模态分别占有方差比例为51.5%,13.2%和7.9%。第一模态揭示的是热带辐合带(ITCZ)的季节性迁移导致海面高度距平沿着ITCZ平均位置经向倾斜的1 a周期变化,第一模态还显示了太阳辐射的季节差异引起南北两个海盆海面高度的整体升降。第二模态描述了中心分别位于(3°N,40°W)和(7°N,45°W)附近两个涡漩的变化。第三模态表征的是几内亚海湾上升流和赤道北部下降流在6~7月强度达到最大。对EOF时间系数曲线的经验模态分解(EMD),结果表明热带大西洋低频变化包含的成分主要有:0.5,1,2,4和6 a。其中1 a周期是热带大西洋海面高度变化最主要的周期成分,0.5 a周期和2 a周期也是热带大西洋海面高度变化的重要形式;而4 a和6 a周期所占的比例较小。另外EMD方法还分解出1997~1998年太平洋El Nino事件对热带大西洋海面高度的影响。     

末次冰期热带西太平洋海面温度的估算以及与太平洋暖涡的关系

末次冰期热带西太平洋海面温度的估算以及与太平洋暖涡的关系Ｒ．Ｔｈｕｎｅｌｌ等西部赤道太平洋拥有一个温暖的表层水大暖涡，在全球海洋中其是具有最温暖海面温度（＞２９℃）的海区。通过海洋一大气的耦合暖涡中温暖的海水在调节全球气候中起着重要的作用，用于本次研...     

水汽在9711号台风移动中的作用

本文通过对涡度、散度和水汽等物理量的计算及水气图像的分析，阐述了水汽分布在涡度发生、发展以及消失中起着重要的作用。涡度的发生、发展、消失与热带气旋（台风）移动有着密切的联系。所以，在水汽图像上热带气旋（台风）水汽走向趋势对未来24h的台风移动有着预报指示意义。     

黑潮延伸体邻近海区中尺度涡三维合成结构分析

文章基于卫星高度计资料和Argo浮标资料,采用合成方法,构建了黑潮延伸体邻近海区中尺度涡的温盐三维结构。合成结果表明,表层至1×107 Pa,合成气旋涡（反气旋涡）呈现较为一致的位温负（正）异常,气旋（反气旋）涡内呈现较为一致的位温负（正）异常,混合层至约7×106 Pa深度,气旋（反气旋）涡存在位温负（正）异常的冷核（暖）核结构。气旋（反气旋）涡的平均盐度在垂向上呈现“负—正”（“正—负”）上下相反的异常结构。     

闸坡站风暴潮增水与热带气旋登陆点及路径的关系

将1992～2006年15a间影响和登陆闸坡站的热带气旋按照登陆点和移动路径进行分类．研究各类热带气旋在闸坡站引起的风暴潮增水峰值的出现时间与热带气旋登陆点及移动路径的关系，定性分析热带气旋风场结构对风暴潮增水的影响并经过2007年至今风暴潮增水预报过程中的实例检验．结果表明：闸坡站的增水类型与热带气旋的登陆地点和路径关系密切．在闸坡站登陆的东北行热带气旋引起的风暴潮增水多出现在登陆前，其他路径则出现在登陆时或登陆后；在闸坡以西登陆的热带气旋引起的风暴潮增水峰值一般发生在登陆时或登陆后1h以内；在闸坡站以东登陆的热带气旋引起的风暴潮增水峰值一般发生在登陆前10h以上；而其他类型的热带气旋引起的风暴潮增水由于个例较少规律尚不明显．     

自动计算热带气旋位置和范围的方法研究

本文以卫星云图的热带气旋云系为研究对象,基于Canny边缘检测、contour轮廓提取等方法,研究了通过图像的形状特征和范围大小对热带气旋云系进行自动识别,得到了较好的效果。这种方法有助于提高热带气旋云系识别的自动化程度,实现热带气旋的自动跟踪,从而为热带气旋的预报提供了便利。     

热带气旋过境期间黑潮流轴变化的初步分析

利用卫星高度计资料分析了热带气旋"艾碧"(Abe,9315)、"贝姬"(Becky,9316)、"莫拉克"(Morakot,0309)和"茉莉"(Melor,0319)对吕宋海峡及其附近海域黑潮流轴的影响。研究表明:1)吕宋海峡附近海域黑潮流轴容易受到热带气旋的影响而发生一定的变化。2)在热带气旋的作用下,黑潮流轴因中尺度涡的变异而变化;当吕宋海峡东侧的暖涡西移时,将使黑潮的流轴向西弯曲,有利于黑潮在该处的入侵。     

Detection of cyclonic eddy generated by looping tropical cyclone in the northern South China Sea:a case study

A case study on the cyclonic eddy generated by the tropical cyclone looping over the northern South China Sea (NSCS) is presented, using TOPEX/POSEIDON altimeter data and AVHRR sea surface temperature (SST) data.Three cases relating to the tropical cyclone events (Typhoon Kai-Tak in July 2000, Tropical Storm Russ in June 1994and Tropical Storm Maria in August-September 2000) over the NSCS have been analyzed. For each looping tropical cyclone case, the cyclonic eddy with an obvious sea level depression appears in the sea area where the tropical cyclone takes a loop form, and lasts for about 2 weeks with a slight variation in location. The cold core with the SST difference greater than 2 ℃ against its surrounding areas is also observed by the satellite-derived SST data.     

Detection of cyclonic eddy generated by looping tropical cyclone in the northern South China Sea: a case study

A case study on the cyclonic eddy generated by the tropical cyclone looping over the northern South China Sea (NSCS) is presented, using TOPEX/POSEIDON altimeter data and AVHRR sea surface temperature (SST) data. Three cases relating to the tropical cyclone events (Typhoon Kai-Tak in July 2000, Tropical Storm Russ in June 1994 and Tropical Storm Maria in August-September 2000) over the NSCS have been analyzed. For each looping tropical cyclone case, the cyclonic eddy with an obvious sea level depression appears in the sea area where the tropical cyclone takes a loop form, and lasts for about 2 weeks with a slight variation in location. The cold core with the SST difference greater than 2℃against its surrounding areas is also observed by the satellite-derived SST data.     

Eddy Field in the Japan Sea Derived from Satellite Altimetric Data

The Japan Sea is one of the eddy-rich areas in the world. Many researchers have described the variability of the eddy field and its structure in the Tsushima Warm Current region. On the other hand, since there are few data covering the northern part of the Japan Sea, we are not able to understand the detailed variability of the eddy field there. The variation of the eddy field in the Japan Sea is investigated using the temporal fluctuations of sea surface height measured by altimetric data from TOPEX/POSEIDON and ERS-2. Tidal signals are eliminated from the altimetric data on the basis of the results of Morimoto et al. (2000). Distributions of sea surface dynamic height are produced by using the optimal interpolation method every month. The distributions warm and cold eddies that we obtained coincide well with the observed isotherms at 100 m depth measured by the Japan Sea National Fisheries Research Institute and the sea surface temperature measured by satellite. There are areas with high RMS variability of temporal fluctuation of sea surface dynamic height in the Yamato Basin, the Ulleung Basin, east of North Korea, the eastern part of the Yamato Rise, the Tsushima Strait and west of Hokkaido. The characteristics of eddy propagation in the high RMS variability regions are examined using a lag correlation analysis. Seasonal variations in the number of warm and cold eddies are also examined.     

Response of upper ocean and impact of barrier layer on Sidr cyclone induced sea surface cooling

In the present study an attempt has been made to investigate the impact of salinity stratification on the SST during the tropical cyclone (TC) passage. In this context, a severe post monsoon cyclone, Sidr, (Category 4) that developed over the south-eastern Bay of Bengal (BoB) during 11–16 November, 2007 was chosen as a case study. Pre-existence of a thick barrier layer (BL), temperature inversions and a higher effective oceanic layer for cyclogenesis (EOLC) were noticed along the path of the Sidr cyclone. The analysis of available Argo floats along the Sidr cyclone track also revealed less cooling during as well as after its passage as was reported from satellite derived SST. The role of BL on Sidr induced sea surface cooling was investigated using a diagnostic mixed layer model. Model results also depict the reduced sea surface cooling during the passage of Sidr. This is attributed to the presence of BL which results in the inhibition of the entrainment of cool thermocline water into the shallow mixed layer. Climatological as well as in situ observations of tropical cyclone heat potential (TCHP) and EOLC shows that the Sidr cyclone propagated towards the regions of higher EOLC.     

台湾岛附近海洋对0908号台风“莫拉克”的响应特征

在模拟2009年登陆我国东部沿海的台风"莫拉克"的基础上,利用AVHRR/AMSR和SODA再分析数据和模拟结果,初步评估了GRAPES-ECOM海-气耦合模式(上海台风研究所基于GRAPES-TCM区域台风模式和ECOM海洋模式开发而成)模拟台风期间海洋响应的能力,并分析了台风期间台湾岛周围海域的海温、上升流、中尺度冷涡等的变化特点。分析结果表明,GRAPES-ECOM耦合模式较好地模拟了表层海温对台风的响应,与深水海洋响应比较,揭示了近海对台风响应的一些新特征:(1)在台湾以东海域,台风活动改变了黑潮海域海水的垂直运动,诱导黑潮南部沿岸上升流,而北部先于台风存在的上升流减弱,导致不同水深海温的最大降温位置都出现在路径左侧,与深海偏向路径右侧不同;(2)位于台湾岛东北面的彭佳屿冷涡因其形成与大陆架和黑潮有关,当台风在台湾以东洋面活动时,冷涡位于台风右前方,黑潮表层海水辐合流向大陆架,冷涡中心温度上升,强度减弱,当台风转折北上,冷涡位于台风东南侧,表层海水辐散,加强底层冷水上涌,从而增强了该冷涡的强度;(3)台风不仅加深了台湾海峡的混合层深度,还使得海水的垂直热力结构改变,并使整层海温趋于一致。     

吕宋海峡两侧中尺度涡统计

利用1993-2000年间的T/P卫星高度计轨道资料的时间序列和MODAS同化产品中的卫星高度计最优插值资料对南海东北部海区中尺度涡旋进行动态追踪。按照给定的标准从2种资料中提取了涡旋信息并对其特征量进行统计分析。结果表明,南海东北部海区中尺度涡旋十分活跃,平均每年6个,其中暖涡4个,尺度一般为200~250 km,平均地转流速为44 cm/s;冷涡每年平均2个,尺度一般为150~200 km,平均地转流速为-37 cm/s。吕宋海峡两侧涡旋的比较分析表明,南海东北部海区仍属于西北太平洋副热带海区的涡旋带,冷、暖涡旋处于不断的形成—西移—消散过程中。南海东北部中尺度冷涡大多是南海内部产生的,而暖涡与吕宋海峡外侧暖涡有一定的联系又具有相对的独立性。分析认为西北太平洋的西行暖涡在到达吕宋海峡时,受到黑潮东翼东向下倾的等密度面的抑制和岛链的阻碍,涡旋停滞于吕宋海峡外侧并逐渐消弱,被阻挡于吕宋海峡东侧涡旋释放的能量,形成一支横穿吕宋海峡(同时横穿过黑潮)的高速急流,把能量传递给吕宋海峡西侧的涡旋,使其得到强化,这是吕宋海峡两侧涡旋联系的一种重要机制。     

长江口区可能最高潮位估算研究

利用《西北太平洋热带气旋年鉴》资料,简要分析了影响上海地区可能最高潮位的台风路径、强度变化特征.分析表明,造成上海地区严重风暴潮的台风路径有3种类型,它们分别是登陆浙江沿海西行类、近海北上类和正面袭击上海类.上海及其近海区域台风强度随纬度增加而减弱的变化特征明显,在东海北部,近50a内尚未出现过中心气压低于920hPa的台风.利用特定的统计模式,根据假想台风路径、强度变化给出的可能最大增水只有210cm,其值明显偏小,认为用统计方法进行上海地区最大可能增水的估算似乎不合适.在考虑可能变化的台风路径、强度、移动速度以及天文大潮汛等综合因素后,利用高分辨率ECOM-Si的数值模式计算出的上海地区(吴淞)可能最大增水是由5612台风以10km/h速度北抬纬度2°并取所在位置的历史最低气压值造成的,其可能最大增水为367cm,如以长江口区天文可能高潮值420cm计算,则获得长江口的最大可能水位为787cm.     

The characteristic differences of tropical cyclones forming over the western North Pacific and the South China Sea

The best track dataset of tropical cyclones in the western North Pacific (WNP) and the South China Sea (SCS) from 1977 to 2005 during the satellite era, the NCEP/NCAR reanalysis dataset and the extended reconstructed sea surface temperature dataset are employed in this study. The main climatological characteristics of tropical cyclone formation over the WNP and the SCS are compared. It is found that there is obviously different for the locations of tropical cyclone origins, achieving the lowest central pressure and termination points between over the WNP and over the SCS. The annual number of tropical cyclones forming over the SCS is obviously less than over the WNP, and there is a significant negative correlation with the correlation coefficient being -0.36 at the 5% significance level between over the WNP and over the SCS. The mean speed of tropical cyclone moving is 6.5 m /s over the WNP and 4.6 m /s over the SCS. The mean lowest central pressure of tropical cyclones is obviously weaker over the SCS than over the WNP. The tropical cyclone days per year, mean total distance and total displacement of tropical cyclone traveled over the WNP are all obviously longer than those over the SCS. Tropical cyclone may intensify to Saffir-Simpson hurricane scale 5 over the WNP, but no tropical cyclone can intensify to Saffir-Simpson hurricane scale 3 over the SCS. The changing ranges of the radii(R15,R16) of the 15.4 m /s winds them and the 25.7 m /s winds over the WNP are obviously wider than those over the SCS, and the median values of the radii over the WNP are also larger than those over the SCS. For the same intensity of tropical cyclones, both radii have larger medians over the WNP than over the SCS. The correlations of annual mean tropical cyclone size parameters between over the WNP and over the SCS are not significant. At the same time, the asymmetric radii of tropical cyclones over the WNP are different from those over the SCS.