广西沿海热带气旋暴雨分析

利用１９５４－１９９８年的资料,以统计分析的方法,对广西沿海热带气旋暴雨与热带气旋生成地区、路和径和天气形势的相互关系进行初步探讨,归纳出几点有价值的结论。     

广西沿海热带气旋暴雨分析

利用1954-1998年的资料,以统计分析的方法,对广西沿海热带气旋暴雨与热带气旋生成地区、路径和天气形势的相互关系进行初步探讨,归纳出几点有价值的结论.     

2000—2009年夏季东亚热带气旋远距离暴雨统计分析及个例的数值模拟

利用2000—2009年6—8月的NCEP 1 °×1 °FNL数据、TRMM降水数据及JMA提供的《TC最佳路径集》等资料,综合考虑低层水汽通道及TC与中纬度系统相互作用的两个因素,对0 °以北150 °E以西东亚地区的远距离暴雨进行统计分析,得出这一时期共有48例远距离暴雨产生,并将其分为5种类型。将各类型合成分析后得到远距离暴雨在850 hPa、500 hPa的主要影响系统有:TC、中纬度槽、副热带高压及水汽通道,其中水汽通道多与印度季风相连接对远距离降水的影响最显著,其次是中纬度槽。形成最多的是北槽、涡-南TC型远距离暴雨占总数的68.8%,而且远距离暴雨多发生在TC路径的右侧（占总数的71%）。200 hPa上多数远距离暴雨发生在高空急流的右后方,并在TC的东西部各有一反气旋性涡旋。当TC东部无反气旋性涡旋时TC较弱。当远距离暴雨发生在TC的西北方向,且西北方向有槽存在时TC较强。利用WRF中尺度数值模式对1104号TC Haima进行敏感性试验表明,TC在此次暴雨过程中起主要作用,通过影响降水区的水汽通道导致降水增强。      

影响广西的热带气旋陆地路径与暴雨

本文对27年共71个热带气旋暴雨个例的陆地路径进行了分类和统计对比分析,并对登陆热带气旋路径改变的环流特征以及有无热带气旋暴雨提出了诊断判据,为预报广西热带气旋暴雨提供帮助。     

造成湖南暴雨的三个登陆热带气旋数值试验

"圣帕"(0709)、"碧利斯"(0604)和"格美"(0605)是近两年给湖南省造成严重灾害影响的三个台风.本文利用GRAPES2.5 模式对3个登陆福建热带气旋进行了数值模拟分析,利用模式输出的1h基本物理量计算湿位涡.结果表明:湿位涡对台风特大暴雨的预报有指示意义,湿位涡绝对值随着暴雨的增强而增大,7月15日05-08时之间暴雨增幅最大,为113 mm/3 h,而湿位涡值也相应出现了最大的增幅120 PVU,此后两者又一致地逐渐减弱.     

低空急流对广西热带气旋特大暴雨的影响及概念模式

利用ncep再分析资料,对1990～2003年期间,广西14次热带气旋特大暴雨过程进行850hPa低空急流的合成分析,结果指出:广西热带气旋特大暴雨的产生伴随着中南半岛西南急流的增强,西南急流是暴雨增幅的主要水汽和能量输送系统。另外,结合大尺度环流系统的分析给出广西热带气旋特大暴雨的概念模式。     

应用数值预报产品作热带气旋暴雨落区预报

本文对华东热带气旋暴雨形热分类及物理量合成对比分析，初步得到它们彼此间的和各物理２量的自身特点，并利用数值产品将统计结果和预报员的实际经验，对落区进行动态综合诊断，并建立预报热带气旋暴雨落区的数值产品释用的业务系统，经过实例试验，落区的预报结果与实况比较接近，效果较明显。     

华东沿海地形对登陆热带气旋运动影响的理想数值研究

利用中尺度数值模式设计一组高分辨率理想试验,采用位涡趋势方法定量诊断分析热带气旋在登陆我国华东沿海地形时,其运动发生的精细化变化以及不同因子的贡献。结果表明,平地的存在使得登陆热带气旋移速相对更快,当华东沿海地形存在时,热带气旋移速显著增大,这种增速现象主要是由于平地和地形所引起的非对称气流以及相应的引导气流变化所致,这很可能是导致预报路径误差的一个重要原因。平地试验中,陆地在热带气旋低层激发出中小尺度的非对称气流,与之不同的是,实际地形的加入激发出更大尺度并且更强的非对称偏南气流。位涡趋势方法的诊断结果表明,非引导效应总体而言对热带气旋运动贡献较小,这是因为这些因子相互抵消,但在不同的垂直层次上,不同的非引导因子贡献存在明显的差异。     

局地海表温度异常影响热带气旋路径的模拟研究

本文以热带气旋"鲇鱼"(2010)为例,利用WRF模式和"鲇鱼"移动路径上不同的局地海表温度(SST)强迫进行了敏感性数值模拟。控制试验(CTRL)采用NCEP的SST强迫,敏感性试验分别在"鲇鱼"登陆菲律宾前的路径上增加(EXP1)和减小(EXP2)SST。结果表明:CTRL试验模拟的热带气旋路径与实况非常一致,EXP1试验模拟的热带气旋路径提前转向,移动路径偏东,EXP2试验模拟的热带气旋路径转向滞后,且移动路径偏西。对SST异常导致热带气旋路径出现差异的原因分析发现,热带气旋在吕宋岛东侧经过异常暖SST海面时,热带气旋强度增强,产生异常的正涡度平流,且500 h Pa以上凝结潜热释放增强副热带高压敏感区出现温度场的正异常,500h Pa以下水凝物的混合和蒸发作用增强造成副热带高压敏感区温度场的负异常,加之正的异常涡度平流和异常的上暖下冷温度场配置使得500 h Pa位势高度降低,副热带高压强度减弱,副热带高压西伸范围减小,导致热带气旋提前向北转向,移动路径偏东。反之,当热带气旋在吕宋岛东侧经过异常冷SST海面时,副热带高压西伸范围扩大,导致热带气旋向北转向滞后,路径偏西。     

热带气旋解析解与数值解的比较

对热带气旋波谱分析正确性的验证进行了讨论。通常可找一个能解析求解的特例,并对该特例求数值解,然后比较两者的结果。在保证解析解正确的前提下,若两者结果不一致,则数值求解肯定有问题。这里给出了热带气旋波谱分析验证的具体步骤,还求得了基流趋于零时热带气旋尺度涡旋中正压原始方程特征值问题的解析解。通过比较解析解和数值解的频率可知,两者的差别并不大,最大相对误差小于10％。这表明数值计算的方案设计和编程至少在基流趋于0时是没有问题的。此时仅存在一对重力惯性波,并得到了其频率方程,其特征函数可用Bessel函数来表示。因该函数是基流趋于0情况下扰动的解,故其不可能再是典型基流下的解。该情形下求取数值解看来是唯一的办法。     

热带季节内振荡与影响广西的热带气旋生成发展的联系

利用1978-2013年美国NOAA逐候MJO指数和中国气象局上海台风研究所热带气旋资料,研究了MJO与影响广西热带气旋发生发展的联系。结果表明,当MJO处于非洲大陆和西印度洋时,热带气旋生成区域上空为异常东风带;而当MJO处于西太平洋时,热带气旋生成区域北侧为东风异常带、南侧为西风异常带,有利于季风槽或气旋性环流加强,导致影响广西热带气旋频数偏多。当MJO处于东印度洋时,南海上空风场存在明显的向南分量,热带气旋生成数少、位置偏南;而当MJO处于东太平洋时,热带西太平洋对流受到抑制,导致影响广西热带气旋偏少。     

一次江淮气旋大暴雨的诊断分析和数值模拟

利用ERA Interim Daily的0.5°×0.5°资料对2011年6月9—10日的一次江淮气旋大暴雨天气过程进行天气学分析。结果表明:江淮气旋和低空急流是本次大暴雨过程的主要影响系统;高空200 hPa西风急流右侧的上升支和锋面的抬升作用提供了动力条件;低空西南急流提供了水汽条件,此次过程对流条件较好,具有较大的对流有效位能(Convective Available Potential Energy, CAPE);大气的对流不稳定性远大于斜压性,强降水发生在湿位涡正负值过渡的等值线密集带附近。过程最强降水时段由一次长生命史的中尺度飑线过程导致,利用WRF v3.9可以进行较好地模拟。研究飑线的环境条件和结构特征发现,环境大气具有较大的CAPE值和较小的对流抑制能(Convective Inhibition Energy,CIN),有利于对流的触发;较强的0~3 km垂直风切变,有利于飑线的维持;尽管冷池较浅薄,但冷池出流的抬升作用有利于对流的触发和飑线的维持。     

An explicit three-dimensional nonhydrostatic numerical simulation of a tropical cyclone

Summary A nonhydrostatic numerical simulation of a tropical cyclone is performed with explicit representation of cumulus on a meso- scale grid and for a brief period on a meso- scale grid. Individual cumulus plumes are represented by a combination of explicit resolution and a 1.5 level closure predicting turbulent kinetic energy (TKE).The results demonstrate a number of expected and unexpected important scale interaction processes. Within the central core of the developing cyclone, meso- convective regions grow and breakdown into propagating inertiagravity waves throughout the lifecycle of the cyclone. In the early stages, the amplitude of pressure fluctuations associated with the meso- scale convection exceed the central pressure of the cyclone and strongly modulate its intensity. With each meso- scale pulsation, the cyclone core increases in strength, measured by the central pressure deficit. The increasingly strong inertial frequency of the storm core acts to increasingly trap the convection induced heating within the core by balancing the tangential wind against the low central pressure, before the meso- scale convection breaks down and sends the warmth away as a propagating wave. Eventually, the slow manifold's amplitude exceeds the amplitude of the meso- scale oscillations and a stable eye region is formed. As inertial instability increases, increasingly high thermal warmth can be protected in the core, allowing persistent subsidence to form and to clear out the cyclone eye.On the outside of the eye wall, strong inertial stability gradients in the troposphere cause convective warming to split the inflow to the eye wal! and spawn outwardly propagating inertia gravity waves. These waves carry away all of the heating forced by convection that is not inertially trapped by the eye wall and act as a moderating influence on storm intensity.Inertia gravity waves are also spawned in the stratosphere at the top of the eye wall by the revolution of asymmetric cumulus structures. In all instances, the tropospheric waves are coupled to the propagating stratospheric waves which both move at 35 ms^–1, although there are many instances where the stratospheric waves seem to have no tropospheric counterpart. Hence the anvil top forcing and low level breakdown are linked.The outwardly propagating inertia gravity waves act to initiate outer bands of convection. This initiation is with the assistance of low level boundary layer variations of density related to previous convection and to virga falling from the anvil which moistens and destabilizes the mid levels of _e minimum. The convection initiated by these waves does not move substantially outward with the wave, although may appear to develop outward discontinuously.With 12 Figures     

Idealized Numerical Simulations of Tropical Cyclone Formation Associated with Monsoon Gyres简

Monsoon gyres have been identified as one of the important large-scale circulation patterns associated with tropical cyclone （TC） formation in the western North Pacific.A recent observational analysis indicated that most TCs form near the center of monsoon gyres or at the northeast end of the enhanced low-level southwesterly flows on the southeast-east periphery of monsoon gyres.In the present reported study,idealized numerical experiments were conducted to examine the tropical cyclogenesis associated with Rossby wave energy dispersion with an initial idealized monsoon gyre.The numerical simulations showed that the development of the low-level enhanced southwesterly flows on the southeasteast periphery of monsoon gyres can be induced by Rossby wave energy dispersion.Mesoscale convective systems emerged from the northeast end of the enhanced southwesterly flows with mid-level maximum relative vorticity.The simulated TC formed in the northeast of the monsoon gyre and moved westward towards the center of the monsoon gyre.The numerical experiment with a relatively smaller sized initial monsoon gyre showed the TC forming near the center of the initial monsoon gyre.The results of the present study suggest that Rossby wave energy dispersion can play an important role in TC formation in the presence of monsoon gyres.     

提高模式分辨率后热带气旋生成迟缓的原因分析

利用目前国际上最先进的中尺度WRF模式模拟热带气旋生成,网格分辨率从9 km增加到3 km,3 km网格中积云参数化方案不起作用,依靠微物理方案来模拟对流尺度系统特征,模式中热带气旋的生成过程变得迟缓。当低压扰动发展到一定程度后再加入3 km网格,生成过程有加快趋势。本研究针对该现象进行分析。结果表明:只用微物理方案使低层(950～700 hPa)风速的垂直切变减小,不利于对流发展;切变减小主要是由于动量垂直输送项的差异所致。在加入细网格的6 h内,低层对流尺度(减去区域平均)的动量垂直输送量平均增加了一倍,某些时刻达到了5倍以上;动量混合增加是由于微物理方案模拟的垂直速度增加所致。此外,只用微物理方案导致对流有效位能迅速被消耗。低层垂直切变和对流有效位能的减小都不利于对流发展,从而导致热带气旋生成发展过程迟缓。本研究表明,目前WRF中的微物理方案在模拟热带气旋生成过程中的对流发展时仍然存在问题。     

浙江省登陆热带气旋灾害影响评估

为了研究登陆浙江的热带气旋对当地社会经济的破坏程度,对登陆热带气旋的灾害影响进行了预测预警,以提高防台减灾服务水平.用模糊层次综合评价法对1981-2007年在浙江省登陆的热带气旋灾害的影响进行了评估.为了验证上述灾害影响评估模型的正确性,对热带气旋的实际灾情进行评估,并对灾害影响指数和灾情指数进行计算和分级.结果表明:热带气象灾害影响指数和灾情指数同级的一致率达92％,且灾害影响指数与相应直接经济损失的相关系数达0.79,说明该评估模型能够较好地评估热带气旋的灾害影响.