东亚及西太平洋锋面气旋的统计研究

用1958到1989年共32年资料对东亚及西太平洋地区的锋面气旋做了统计研究,气旋生成有两个主要的集中区,蒙古生成区次数最多,沿海生成区次之并还可以分为两个分区。各生成区中心位置和中心数值随季节有不同的变化。 气旋中心气压24小时变化值呈负偏态分布,海洋地区气旋的负偏度更大,爆发性气旋主要出现在海洋上,沿海地区也时有发生。有明显年际、月际变化,主要发生在冬季,次为春季.文中还对爆发性气旋各种特征参数做了详细统计。 用计算气旋活动的相对变率方法,定出了四季气旋主要活动路径。     

东亚和西太平洋爆发性温带气旋发生的气候学研究

本文利用历史天气图资料,对1973—1988年中国东部和沿海地区的温带气旋及其爆发性发展情况进行了统计,共有1014个温带气旋发生,其中有1/5达到了爆发性发展的强度,构成了西太平洋爆发性海洋气旋的一部分.它占整个西太平洋爆发性气旋总频数(包括不同来源)的51％.进而对这类爆发性气旋的活动规律进行了分析,概括出了它们的气候学特征.比较亚洲大陆、中国近海及西太平洋地区的爆发性温带气旋表明,西太平洋地区不仅频繁而且强烈.而东、西太平洋地区发生海洋爆发性气旋的对比表明,二者存在着明显的差异.同时也指出,东太平洋地区爆发性气旋的发生并不是一种少见的现象.     

北大西洋爆发性气旋的统计特征

利用National Centers for Environmental Prediction（NCEP）提供的Final Analysis（FNL）再分析资料,对2000-2015年冷季（10月至次年4月）北大西洋上的爆发性气旋进行了分析,综合考虑气旋中心位置经向分布特征和海面10 m高风场对爆发性气旋的定义进行了修订。根据气旋中心海表面气压最大加深率的空间分布,发现北大西洋爆发性气旋主要发生在4个区域,即:北美大陆区、西北大西洋区、北大西洋中央区和东北大西洋区。整个北大西洋区爆发性气旋个数随海表面中心气压最大加深率增大而减少,自西向东气旋强度增强,气旋移动路径呈西南-东北向。按气旋强度等级可分为4类:超强（≥ 2.15 Bergeron（Ber））、强（1.75-2.14 Ber）、中（1.45-1.74 Ber）、弱（1.00-1.44 Ber）爆发性气旋。在北大西洋海盆区,自西南向东北爆发性气旋的个数逐渐减少,爆发时长变短。西北大西洋区气旋中心气压加深率最大,爆发时长最长。东北大西洋区加深率最小,爆发时长最短。东北大西洋区爆发性气旋主要发生在12月,北大西洋中央区主要发生在12月-次年3月,西北大西洋区主要发生在1-2月。与海上相比,北美大陆区爆发性气旋发生个数少,强度弱,爆发时长短。      

热带气旋降雨贡献率统计分析

文章对1961－2000年7－9月影响广西的144个热带气旋降雨的月平均降雨量及其对该月平均降雨量的贡献率进行了统计分析，结果表明在一向为人们所认可的7－9月（后讯期）以“热带气旋降雨为主”的广西壮族自治区，月平均热带气旋降雨对月降雨量的贡献率：桂北10％－20％，桂中15％－25％，桂南及沿海地区也只有20％－35％和30％－40％，贡献率最大值位于上思县（7月份49％），7－9月大部分降雨为非热带气旋降雨。     

引发东北极端暴雪的黄渤海气旋爆发性发展机制

利用高分辨率观测资料和ERA5再分析资料, 分析造成2021年11月7—8日东北极端暴雪的温带气旋结构特征及爆发性发展机制, 结果表明:温带气旋发生在高空冷涡背景下, 地面气旋在黄海形成后出现爆发性快速增强并沿东北地区东部北上。地面降雪区主要分布在气旋西侧, 且降雪强度与气旋的发生发展密切相关;地面气旋在爆发性发展后由叶状云系演变为逗点涡旋云系, 并表现出明显的锋面断裂和暖锋包卷;其垂直结构也先后出现高空锋区断裂、干暖核形成和中性锢囚锋区加强;西伯利亚高压脊、华北高空槽和东北高压脊3个异常中心构成Rossby波列, 随着高度异常中心不断东移及波能量向下游地区频散, 华北高空槽区的波作用通量明显增大导致华北冷涡快速增强, 涡度因子的急剧增大有利于地面气旋爆发性发展;随着平流层位涡高值区沿等熵面不断向南发展和向下传播, 导致中层冷涡快速发展并向下伸展, 诱发地面气旋爆发性增强。     

2018年一次温带气旋入海爆发性增强时期的集合预报对比分析

基于实况观测资料、欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Forecast, ECMWF)0.5°（纬度）×0.5°（经度）水平分辨率的再分析数据和集合预报数据,对2018年2月一次入海爆发性气旋在黄海南部的爆发性增强时期的动力和热力因子进行了对比分析。根据气旋路径、强度和海面风的检验结果挑选出两组集合成员——好成员组和坏成员组。通过组间对比分析得到如下主要 结论 1）在气旋入海之后爆发性增强时,500 hPa高空槽和850 hPa中低层低涡迅速加强,同时低层和高层的西南急流均明显加大,中高层系统快速增强,上述因子均为气旋出现爆发性发展提供有利条件。2）气旋入海之后上升运动快速增强,这加剧了低层辐合与高层辐散,有利于地面降压,促使地面气旋的爆发性发展。水汽在中低层辐合后随气流上升发生凝结并释放潜热,这加强了高层辐散、低层辐合以及上升运动,促使气旋进一步爆发性发展。与此同时,对流层顶的高值位涡下传增强,低层大气斜压性受气旋上空冷暖平流的增强而增大,导致垂直稳定度减小,地面气旋性涡度增强,也有利于气旋爆发性发展。最终此次气旋快速增强并达到中等爆发性气旋的强度。3）虽然集合预报两组成员的平均场均比分析场弱,但是好成员组抓住了气旋上空中高层天气系统的快速增强过程,以及垂直运动、温度平流、水汽条件、位涡等预报因子和物理量的快速增强过程,其预报效果在气旋强度和路径等方面均显著优于坏成员组。     

山东区域性高温的变化特征及其对增暖的响应

基于区域性高温天气过程等级划分标准，利用逐日最高气温资料，客观识别山东省区域性高温事件，并分析其时空分布和变化特征及其对气候增暖的响应。结果表明：1961—2020年山东省共发生了区域性高温154次，平均每年约2.6次，主要出现在6—7月；西部地区多，山区和沿海地区少；年际和年代际变化明显，发生了减少到增多的趋势变化，20世纪60年代至80年代显著减少，90年代中期之后开始增多，21世纪明显增多，持续时间、影响范围和过程强度明显增加增强。区域性高温对气候增暖响应显著，随着增暖加剧，年最晚出现时间明显推迟，频次也更多，持续时间更长，影响范围更大，强度更强，且更长更强的区域性高温事件也更容易发生。     

热带气旋"蒲公英"两次登陆过程的灾害与结构特征

2004年7月1~3日,热带气旋“蒲公英”自生成到影响浙江沿海地区期间,不仅持续时间长、强度大,移动路径长、变化较复杂,而且创下了近3年来台湾风灾损失的最高纪录,同时也给浙江等沿海地区造成了一定的经济损失。作者主要利用卫星云图资料、NCEP再分析资料,从宏观上对热带气旋“蒲公英”两次登陆过程中的强度及其引发的风雨灾害进行了分析。结果表明,“蒲公英”登陆台湾期间,东亚环流形势呈典型的鞍形场分布,有利于处于两高之间热带气旋“蒲公英”的维持和北上转向。而在其登陆浙江沿海地区后,浙江沿海地区处于较强的偏东气流中,“蒲公英”中心处于高空槽后,气流下沉以及缺少水汽和能量充沛供应使得其减弱为热带风暴。无论是其登陆台湾还是浙江沿海地区,台风垂直方向始终呈深厚气旋性涡柱结构,但中心附近低层辐散,中层辐合,不利于中心附近的对流发展。相反,台风外围螺旋云带内不仅中低层辐合,高层辐散,辐合层较深厚,且存在高湿和强上升运动,因而有利于对流云团的发展。对流云团发展强度的不同使得“蒲公英”两次登陆期间引发的风雨灾害明显不同。     

爆发性蒙古气旋若干统计特征

本文对1979－1998年10个冬半年爆发性蒙古气旋的时间分布、强度以及爆发性发展的天气学条件等进行统计分析。指出，爆发性蒙古气旋主要发生在季节交替之际，与锋区、高空急流、冷暖中心及强度和强偏南气流等因素密切相关。由T42资料，计算典型个例等熵位涡（IPV）。分析表明，对流层顶折叠和平流层高IPV值下传是该蒙古气候强烈发展的动力强迫源之一。高空急流对IPV值平流输送具有锋生作用，加剧蒙古西部山地大气斜压性，导致锋面尺度跌落。得出结论，该蒙古气旋是极锋上扰动强烈发展的结果。     

山东半岛大风的统计与分析

为了更好地预报海上和近海陆地大风,统计了山东半岛1981—2010年的大风资料,从统计结果看,沿海地区冬、春季的大风日数最多,秋季次之,夏季最少。通过逐日气象观测站资料对山东半岛沿海的大风日数进行统计,结果表明:秋、冬季偏北大风海上平均风力和极大风力较北部沿海地区偏大1～2个量级,较南部沿海地区偏大2～3个量级;春季偏南大风海上风力较北部沿海地区相当,较南部沿海地区偏大1～2个量级。西北路冷空气对山东半岛造成的大风最强,持续时间长,当冷锋前有气旋时,容易出现强风。     

爆发性气旋的前世今生

温带气旋是中纬度地区每日天气舞台上最重要的“演员”.在秋冬季节的中高纬度海洋上有一类快速发展的温带气旋——“爆发性气旋”,尚未受到公众的广泛关注.文章围绕这一主题,首先回顾了温带气旋研究的历史,介绍了“爆发性气旋”这一术语产生的渊源,并对多位学者给出的爆发性气旋定义进行了系统梳理,重点介绍了一个考虑风速影响的、修正的爆...     

Development mechanisms of an explosive cyclone over East Sea on 3–4 April 2012

The development mechanisms of the explosive cyclone that occurred during 3–4 April 2012 over East Sea (Sea of Japan) are examined through numerical simulation and sensitivity experiments using the Weather and Research Forecasting (WRF) model. The characteristics of this explosive cyclone are different from typical cyclonic features observed in this region, including its intensity, deepening rate, and formation time. Numerical simulation, reanalysis data, upper and surface weather charts, and satellite data indicate that the strong baroclinic instability and temperature advection associated with upper-level cut-off low and the interaction of potential vorticity (PV) anomalies between the lower- and upper-level are essential to explosive cyclogenesis.The sensitivity experiments of the explosive cyclone show that latent heat release (LHR) is an important factor in explosive cyclogenesis. The intensification, extent, and movement speed of the cyclone are amplified by LHR as well as the formation of an upper-level cut-off low. The role of LHR is primary important in the generation and evolution of the cyclone. Especially, the LHR contributes to roughly 50% of decrease in sea level pressure (SLP) and 50% of the central cyclone’s low-level PV generation in initial stage. During a 48-h simulation, the contributions of the LHR, surface heat flux, and their interaction on the decrease of SLP of the cyclone are found to be 40.6, −8.2, and 10.5%, respectively. These results reveal that the explosive cyclone has larger deepening rates than OJ cyclones, and develops with a large amount of LHR near the cyclone center.     

Variations in extratropical cyclone activity in northern East Asia

Based on an improved objective cyclone detection and tracking algorithm, decadal variations in extratropical cyclones in northern East Asia are studied by using the ECMWF 40 Year Reanalysis (ERA-40) sea-level pressure data during 1958-2001. The results reveal that extratropical cyclone activity has displayed clear seasonal, interannual, and decadal variability in northern East Asia. Spring is the season when cyclones occur most frequently. The spatial distribution of extratropical cyclones shows that cyclon...     

近30年影响我国东南沿海的热带气旋降水强度变化特征分析

利用中国地面台站逐日降水资料和中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径资料研究了1978～2007年影响我国热带气旋降水强度的变化及其对我国东南沿海盛夏降水变化的影响.近30年影响我国东南沿海盛夏的热带气旋降水增加是导致我国东南沿海盛夏降水显著增加的主要原因.仅从热带气旋降水来看,东南沿海和内陆(包括江西、湖南东部和湖北南部)热带气旋降水强度显著增加,而影响热带气旋降水频次略有增加.通过对雨量站与引起降水热带气旋的中心距离的变化分析发现:内陆地区影响热带气旋距离显著下降,近距离热带气旋引起降水的增加,是该区域热带气旋降水强度增加的主要来源;而东南沿海地区近距离热带气旋降水增加不明显,热带气旋降水强度的增加主要由于同距离热带气旋降水强度的增加.热带气旋经过频次的空间的变化结果证实,近30年经过中国沿海的TC个数变化不大,仅福建沿海一带略有增加,而内陆地区则增加明显,且经过该区域时热带气旋移动速度变慢,这均与该区域近距离热带气旋降水的增加一致.     

1980—2012年春末夏初江淮气旋活动的气候特征及其年际、年代际变化

利用1980—2012年NCEP/NCAR逐6 h海平面气压再分析资料及定义的气旋客观识别方法,统计分析了春末夏初江淮地区气旋活动频数和强度的气候特征及其年际、年代际变化。结果表明:5—7月江淮地区存在明显的气旋活动高频中心,5、6月高频中心位于两湖盆地之间;7月北移,淮河以南频数较高。20世纪80—90年代江淮气旋活动频数偏少,强度偏弱;21世纪初期的10 a间气旋活动频数偏多,强度偏强。气旋活动频数多发年与少发年500 h Pa均出现稳定的长波环流结构,但仍存在显著差异。多发年两个南支槽向南伸展直达阿拉伯海和孟加拉湾地区,少发年仅出现孟加拉湾南支槽。多发年,对流层低层华南至江淮地区存在气旋式环流辐合异常中心,高层则出现辐散异常。西风带上的异常扰动沿着副热带急流向东亚地区传播能量,导致东部地区出现异常气旋式环流,为江淮气旋的发生提供了有利的环流背景。     

Cyclones and Northern Hemispheric temperature

Summary The relationships between cyclone characteristics and Northern Hemispheric (NH) temperature during the period 1958–1987 are examined by an empirical procedure. The results tend to indicate an increase in the frequency of cyclogenesis in the NW Pacific region but a decrease over the East Asia continent during the period of NH warming. The number of intense and explosive cyclones over northwestern Pacific and shows a similar behaviour. These different responses of cyclone activities may be due to the different trend of the north-south temperature contrast over land and sea in the warm period. On the other hand, the increase of cyclone activities over NW Pacific was also related to the ENSO events, while ENSO has a substantial contribution to the atmospheric warming.With 5 Figures     

Factors contributing to the development of extreme North Atlantic cyclones and their relationship with the NAO

The occurrence of extreme cyclones is analysed in terms of their relationship to the NAO phase and the dominating environmental variables controlling their intensification. These are latent energy (equivalent potential temperature 850 hPa is used as an indicator), upper-air baroclinicity, horizontal divergence and jet stream strength. Cyclones over the North Atlantic are identified and tracked using a numerical algorithm, permitting a detailed analysis of their life cycles. Extreme cyclones are selected as the 10% most severe in terms of intensity. Investigations focus on the main strengthening phase of each cyclone. The environmental factors are related to the NAO, which affects the location and orientation of the cyclone tracks, thus explaining why extreme cyclones occur more (less) frequently during strong positive (negative) NAO phases. The enhanced number of extreme cyclones in positive NAO phases can be explained by the larger area with suitable growth conditions, which is better aligned with the cyclone tracks and is associated with increased cyclone life time and intensity. Moreover, strong intensification of cyclones is frequently linked to the occurrence of extreme values of growth factors in the immediate vicinity of the cyclone centre. Similar results are found for ECHAM5/OM1 for present day conditions, demonstrating that relationships between the environment factors and cyclones are also valid in the GCM. For future climate conditions (following the SRES A1B scenario), the results are similar, but a small increase of the frequency of extreme values is detected near the cyclone cores. On the other hand, total cyclone numbers decrease by 10% over the North Atlantic. An exception is the region near the British Isles, which features increased track density and intensity of extreme cyclones irrespective of the NAO phase. These changes are associated with an intensified jet stream close to Europe. Moreover, an enhanced frequency of explosive developments over the British Isles is found, leading to more frequent windstorms affecting Europe.

冬季北太平洋爆发性气旋的天气气候特征

本文利用1975—1984年12—2月北太平洋爆发性温带气旋资料以及500 hPa天气图，概括出气旋爆发式加强前12小时五种环流型，即北美高压型（NAH）、东太平洋高压型（EPH）、中太平洋高压型（MPH）、白令海阻高型（BBH）、太平洋低压型（PL）。以NAH型和EPH型出现的机会最多，稳定时间最长，并且在这两种天气形势下气旋最易发展。另外本文还分析了气旋爆发后的路径趋势，指出在形势稳定期，气旋爆发后的路径亦稳定；在形势调整期，气旋后期路径随太平洋长波系统的演变而变化。