基于卫星资料进行热带气旋强度客观估算

利用日本MTSAT (multi-functional transport satellite) 红外亮温资料,提取热带气旋云团中云顶较高、对流较旺盛的深对流信息,根据提取的对流核数量、对流核距热带气旋中心距离、对流核亮温极值等信息表征热带气旋强弱,初步建立了热带气旋强度估测模型;并根据该估算模型的误差分布对强度 (用最大风速表示) 大于40 m·s-1和小于18 m·s-1的样本结果进行了线性修正,修正后的结果与中国气象局《热带气旋年鉴》热带气旋最佳路径资料比较得到非独立样本和独立样本的强度平均绝对误差分别为5.5 m·s-1和5.9 m·s-1, 均方根误差分别为6.9 m·s-1和7.7 m·s-1;对于热带低压、强台风及以上的估计平均绝对误差分别降至4.9,4.7 m·s-1,准确度较好。试验表明:利用热带气旋云团中的对流核数量、分布、冷暖与其强度建立的统计关系模型是可行的,该算法的估算精度与Dvorak方法、AMSU (advanced microwave sounding unit) 定强算法相当。     

1951-2013年影响广东近海养殖的登陆热带气旋风险特征分析

利用1951-2013年登陆广东的热带气旋资料,采用气候趋势系数法、极值Ⅰ型概率分布函数拟合等方法,分析对近海水产养殖影响较大的热带气旋登陆频数、强度、初(终)旋日、台风季长度等气候特征参数,并分区域计算了广东沿海区域热带气旋风险及不同重现期的大风风速,结果表明:(1)年均登陆广东地区的热带气旋3.6个,且有减少趋势;(2)平均风力等级9.6级,有增大的趋势;(3)台风季持续时间有缩短趋势,平均初旋日期有微弱的推迟趋势,平均终旋日显著提前;(4)沿海各地近海养殖热带气旋风险大小排序为,茂名、阳江西部及香港沿海约4年一遇,风险最高;揭阳、汕尾、惠州、深圳、珠海和雷州半岛东部沿海约5年一遇,风险次之;其余地区大约6-10年一遇,风险相对较轻;(5)沿海各区域20年一遇平均风速在31.3m.s-1-36.6m.s-1之间,50年一遇平均风速为37.7m.s-1-43.7m.s-1,100年一遇平均风速为42.4m.s-1-48.9m.s-1.     

南海热带气旋大风的遗传－神经网络集合预报

利用1980-2012年的南海热带气旋实况资料和NCEP/NCAR再分析资料,将热带气旋定位中心周边6×6格点上的地面风速作为预报对象,以气候持续预报因子和前期风速预报因子作为模型输入,采用遗传—神经网络集合预报方法,进行热带气旋定位中心周边36个格点上的风速预报模型的预报建模研究.分别对2008-2012年7-9月共368个独立预报样本进行遗传-神经网络集合方法的分月预报结果表明,南海热带气旋中心周边风速24h的预报平均绝对误差为2.35m.s-1.另外,本文还进一步将该预报方法与国内外普遍采用的逐步回归预报模型进行对比分析,在相同的预报量和预报因子的条件下的对比分析表明,新预报模型对≥10m.s-1的强风预报结果较逐步回归方法的优势明显,预报性能较好,可为沿海热带气旋大风预报提供新的参考.     

1949—2009年影响粤东沿海的热带气旋特征及最大强度计算

根据1949-2009年热带气旋路径资料,分析影响粤东沿海地区的TC气候特征,包括TC频数、路径趋向及强度变化等气候特征。结果表明,影响粤东沿海地区的TC频数自1982年以来呈减少趋势,台风季缩短;TC移动路径的主导方向为西北偏西（WNW）,出现频率为36．9％;自1982年以来,无论是在TC生命史阶段,还是进入影响区后．达到台风量级的TC数量占总数的比例均有所上升,而强台风和超强台风的比例则均明显下降。文章最后根据历年TC资料建立极端TC风速、气压序列,利用皮尔逊-Ⅲ型概率分布法,计算了影响粤东沿海的可能最大热带气旋（PMTC）中心附近最大风速和中心最低气压,计算得到的100年一遇最大风速和最低气压分别为67．9m．s-1和914．0hPa。     

珠江口海域热带气旋气候特征及最大风速计算

根据1949～2011年热带气旋路径资料,统计分析了影响珠江口海域的热带气旋气候特征,包括热带气旋频数、强度及路径趋向等特征,结果显示,在近63a间共有75个热带气旋样本影响珠江口海域,有3个年份出现多达4个热带气旋影响该海域;出现12级以上强风的台风样本约占总数的3成;热带气旋的移动方向以西北和偏西方向为主,约占总数的7成.分别采用x2检验和Колмогоров法对热带气旋样本频数及最大风速序列分别进行拟合适度检验,结果表明,影响珠江口海域的热带气旋最大风速服从Poisson-Gumbul复合极值分布,计算影响珠江口海域的热带气旋中心附近的概率风速,得到的50a一遇10min平均风速为51.1m.s-1,100a一遇10min平均风速为56.8m/s.     

可能最大热带气旋中心气压计算研究

可能最大热带气旋中心气压的计算值与热带气旋上界面的位势高度、气温或海面温度的取值大小均呈近似线性关系,但对位势高度、海面温度取值的反应较为平缓,对气温的取值最为敏感。在上述研究的基础上,讨论了浙江北部沿海海面可能最大热带气旋中心气压大气条件的确定,并计算了该地区的可能最大热带气旋中心气压,取得的结果可作为当地有关工程可行性研究、工程设计等的参考依据。     

登陆北上东路热带气旋对南通市暴雨影响对比分析

利用《热带气旋年鉴》、常规地面观测资料和ECMWF 1°×1°再分析资料,统计1992—2020年南通市热带气旋暴雨气候特征,对登陆北上东路路径下,南通市出现和未出现暴雨的热带气旋进行合成对比分析。结果表明：8月和9月南通市受热带气旋影响产生暴雨的次数最多,登陆北上东路类的热带气旋产生暴雨的概率最大,为72.2%;此路径下出现暴雨时,200 hPa南亚高压存在多个中心,中纬度地区有一支≥28 m/s的西风大风速带,500 hPa副高西伸脊点在120°E附近,南通市处在热带气旋东南侧,气旋北部有西风槽东移,850 hPa上在华东沿海存在两支较强的西南风和东南风大风速带,在热带气旋中心和南通市之间建立了水汽和能量的输送通道;暴雨发生期间,南通市上空维持着高能高湿的充沛能量,水汽通量≥18 g/(cm·hPa·s),1 000～700 hPa均为水汽通量的辐合区,整层大气均为上升运动,垂直速度中心位于400 hPa附近,最大上升速度为-400 Pa/s。     

垂直风切变对热带气旋强度及结构的影响

利用一个非静力、原始方程热带气旋模式(TCM4),通过对f平面不同强度的垂直风切变下理想热带气旋的模拟后发现:29.15°C的海温下理想热带气旋最大可能强度(MPI)接近910hPa,近中心最大风力可达到76 m·s-1左右。在理想条件下,能抑制热带气旋强度甚至减弱的垂直风切变临界值在8～10m·s-1。由于切变造成涡度平流随高度变化,使得在顺切变前部以及左侧边界层附近产生辐合,伴随着空气的气旋式螺旋上升,外流层对应区域产生辐散,从而使得强对流和强降水发生在顺切变左侧。     

西北太平洋热带气旋频数和强度变化趋势初探

利用1951—2006年西北太平洋 (含南海) 热带气旋资料, 研究了不同强度热带气旋的气候变化特征。结果表明:超强台风 (近中心最大风速≥58m/s, 简称超强台风Ⅱ) 频数、强度和初、终旋日期的变化特征都不同于其他级别热带气旋; 西北太平洋热带气旋的总频数有长期减少趋势, 主要由热带低压和超强台风Ⅱ的长期减少趋势引起; 随着热带气旋强度增强, 出现月最大频数的月份逐渐推迟; 超强台风月频数最大值发生在秋季; 超强台风Ⅱ频数的年变化与除了超强台风Ⅰ(近中心最大风速为51~58m/s) 外的其他级别热带气旋反相关; 受超强台风Ⅱ减少影响, 热带气旋年平均最大风速有减小的长期趋势; 热带气旋的初、终旋日期没有显著的长期变化趋势, 但超强台风Ⅱ的初旋日期有推迟趋势, 终旋日期有提前趋势, 发生时间缩短。     

热带气旋海面最大风速半径的计算

利用含有摩擦的平面极坐标水平运动方程组, 引入藤田气压模式, 在热带气旋域内最大风速为已知的条件下, 经过合理的简化和推导, 得到了呈稳定状态的海面移动非对称热带气旋的最大风速半径的计算方案。分析结果表明, 当最大风速越小、中心气压越低、环境温度和气压越高、纬度越低或摩擦系数越小时, 热带气旋的最大风速半径就越大;反之, 最大风速半径就越小。最大风速和它半径上的最小风向内偏角出现在热带气旋移向的右后侧。对9109号和9115号热带气旋的计算表明, 最大风速半径在发展初期增加, 在发展后期减小, 而在衰减期迅速增加。