最佳子集多元线性回归模型在热带气旋风圈变化预报中的应用

基于最佳路径（IBTrACS）数据集和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的再分析（ERA-Interim）数据,建立了西北太平洋上（Western North Pacific, WNP）热带气旋（Tropical Cyclone, TC）的七级风圈（R17）变化的最佳子集多元线性回归（bs-MLR）模型。首先根据2001～2014年6～11月TC初始半径（R_{17_0}）的第1～25、26～50、51～75、76～100个百分位点将TC分为4类,建立针对各类TC的bs-MLR模型,再利用2015年6～11月的全部TC对模型的预报效果进行检验。结果表明:对TC生命周期中任意时刻的未来12小时R17（R_{17_12}）进行预报时,当R_{17_0}小于92.6 km及R_{17_0} 在111.1～138.9 km范围内时,模型对于 R_{17_12}的趋势预报和大小预报均具有较好的效果;对TC生命周期中任意时刻未来24小时R17（R_{17_24}）进行预报时,当R_{17_0}在111.1～138.9 km范围内时,模式对R_{17_24}的趋势预报的效果较好。整体而言,bs-MLR模型对于R_{17_12}的预报准确性高于对R_{17_24}。     

基于MTCSWA风场资料对西北太平洋热带气旋风场结构的气候统计特征研究

基于多平台热带气旋表面风场资料（MTCSWA）,研究了2007～2016年6～11月西北太平洋上不同尺度热带气旋（TC）的气候统计特征,TC各级风圈半径在不同象限的变化特征、风场结构的对称度及二者与强度变化之间的相关性。利用7级风圈半径与TC近中心最大持续风速（MSW）来定义TC的尺度和强度。结果表明,西北太平洋上TC的平均尺度为221.9 km,其中小TC平均尺度为96.4 km,大TC平均尺度为346.4 km。大TC活动位置的空间分布较小TC更为集中,整体活动范围较小TC偏北。TC尺度的峰值出现在8月和10月。在TC的风场结构中,7级、10级、12级风圈的平均半径分别为221.9、121.0、77.4 km。TC风圈的对称度的统计结果表明7级风圈的对称度最低,12级风圈的对称度最高。相关分析表明,在TC的生命史中,各级风圈半径与其强度存在一定的正相关关系,其中12级风圈半径与强度的相关性最低;对于同一风圈而言,在TC的不同发展阶段中,不同象限的风圈半径与强度的相关性不同。在TC的风场结构中,风圈的对称度与TC强度的相关性随着风圈强度的增强而减弱,只有7级风圈的对称度在TC的整个生命周期中表现出与TC强度之间的弱的正相关关系。     

西北太平洋热带气旋尺度变化过程中降水云系的演变特征及其作用

基于2007～2016年热带降水观测计划（TRMM）和全球降水观测计划（GPM）的卫星降水资料、最佳路径（IBTrACS）数据集和多平台TC风场资料（MTCSWA）,根据西北太平洋（WNP）热带气旋（TC）的七级风圈半径（R17）变化速率将其分为尺度快速扩张（RE）和尺度快速收缩（RC）事件,主要研究RE和RC事件不同时期中TC外核区的降水云系演变特征及其影响R17变化的物理机制。研究结果表明：（1）RE事件中TC外核区的降水强度明显高于RC事件,说明TC外核区的降水强度对R17扩张具有重要作用;且RE事件前期强降水分布较RC事件更松散,这是区分RE和RC事件的一个前期信号;（2）TC外核区在RE和RC事件中降水的共同特征表现为：层云（对流）降水的强度小（大）,面积大（小）,主要加热中高层（中低层）大气,层云降水和对流降水的标准化降雨率数值相当;差异为：RE事件中TC外核区前、中、后期的降水面积、降水强度和标准化降雨率都高于RC事件;（3）RE事件中TC外核区不仅惯性稳定度大,且非绝热加热大,因而风场动能大,有利于尺度扩张;动能的增强还有利于低层入流的发展,促进R17的扩张和对流单体的...