进入内陆的两个台风降水特征对比分析

2012年8月台风海葵和2014年7月台风麦德姆登陆进入安徽省后,均造成了区域性暴雨或大暴雨天气。利用常规观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和雨滴谱资料,对这两个直接影响安徽省的台风移动路径和暴雨形成机制进行了对比分析。结果表明:（1）海葵和麦德姆的移动路径、停留时间和强降水分布特征有明显不同。与海葵相比,麦德姆的移动速度快、降水持续时间短、累计降雨量和暴雨范围较小;但其短时强降水持续时间长、暴雨中心降水强度更大。（2）海葵和麦德姆降水过程中均有强的水汽输送和辐合,但水汽输送方向的差异使得海葵和麦德姆的强降水空间分布分别呈纬向型和经向型特征。同时水汽辐合持续时间决定了麦德姆的降水持续时间比海葵短,但其较深厚的强水汽辐合使得麦德姆的短时强降水持续时间长、暴雨中心降水强度大。（3）海葵是以稳定性降水为主的混合型降水,麦德姆则呈现出明显的对流性降水特征;两次台风降水过程中均是短时间的对流性降水对总降雨量贡献最大,且强降水区域均位于风垂直切变的顺风切左侧。（4）麦德姆降水过程比海葵具有更高的雨滴数浓度和更大的降水粒子直径。当雨强小于10 mm/h时,两次台风降水过程均以小雨滴为主且数浓度较大;雨强>10 mm/h时,雨滴粒径增大但数浓度明显降低。（5）两次台风降水过程的雷达反射率因子-雨强（Z-R）均有较好的指数关系且拟合曲线比较一致,但在不同降水类型即层云降水和对流性降水中,其Z-R关系的a、b值差异较明显。因此,针对不同降水类型,应采用分型Z-R关系来进行雷达降水定量估测。      

海温异常对台风形成的影响

本文利用地球流体力学实验室(GFDL)的低分辨气候模式进行数值试验,以研究海温异常对台风形成的影响.试验采用恒定8月气候条件和海表温度(SST).海温异常(SSTA)被置于北太平洋不同区域.结果表明,台风生成频率在暖SSTA区明显增加.这是由于暖SSTA区低层辐合的增强一方面使低空气旋式环流和高空反气旋式环流加大,另一方面导致低层水汽向该区辐合,使潜热释放加强,对流加剧所致.此一机制被用于解释台风频率和ENSO事件的相关.在冷ENSO年份,西北和西南太平洋台风增多不仅是由于赤道东太平洋SST异常冷,还与西太平洋SST异常暖有关.     

台风Chanchu(0601)变性过程中的强度变化及环境场分析

利用非静力中尺度WRF模式模拟的台风Chanchu(0601)的输出资料,探讨了Chanchu减弱变性过程的强度及结构变化。分析结果表明:在台风Chanchu北移过程中,高层的暖心被破坏,强度快速减弱,眼壁对流发展高度降低,眼壁对流由对称结构演变为非对称,内核对流减弱。此减弱变性过程与惯性稳定度减小、垂直风切变增强、低层锋生等环境要素有关。惯性稳定度与台风强度变化一致,随着惯性稳定度降低,最大切向风减弱并不断外扩,Rossby变形半径增大从而潜热释放不集中难以维持台风强度,台风减弱;同时,内核区的高层暖心更易径向频散,从而高层暖心难以维持;环境的垂直风切变增强使台风的斜压性增强,台风垂直结构的倾斜度增大,对流发展高度降低;低层冷空气侵入台风中心趋于填塞,也利于台风强度减弱;台风登陆以后冷暖空气对比导致的锋生使得不稳定能量释放从而重新加强了Chanchu环流内的中低层对流活动,但较台风最强时刻而言对流强度减弱。总体减少的对流和降低的对流高度,导致潜热能释放减小,其向心输送也减少,不足以维持强暖心结构,最终使得台风减弱并变性。      

登陆台风变性发展与消亡的对比分析

本文对0421(海马)和0311(环高)台风登陆后不同的演变过程进行了对比分析。分析表明,虽然两次台风登陆的时间和路径都很相似,但是由于环境场的形势的不同,特别是北方冷空气情况的不同,一个变性发展成为温带气旋,给江苏地区带来了大面积的降水,另一个直接减弱消失,仅在登陆点附近产生了一些降水。通过讨论锋生函数各项的性质和计算其主要项的分布特征,对变性过程进行了研究,发现台风变性初期其锋生函数中变形项起主要作用。锋生结果造成强烈的辐合上升运动,引起台风暴雨的增幅。     

台风云娜与桑美对鄂东南降雨影响的对比分析

2004年第8号强台风云娜、2006年第8号超强台风桑美均在8月份登陆浙江并偏西行,但它们造成鄂东南降雨却有较大区别.鄂东南出现大雨以上降水的站数和持续时间,云娜台风低压影响期间明显多于桑美台风低压影响期间,桑美影响期间降雨强度大但持续时间短.对比分析发现:云娜活动期间,低压环流和对流云系影响鄂东南时间长、偏东风低空急流强大、地面冷空气活跃;鄂东南区域平均水汽辐合量大、中低层等相当位温线陡立、有利于降雨的动力条件好,且这三者持续时间长;鄂东南区域平均湿螺旋散度低层正的数值大且持续时间长.桑美影响期间鄂东南对流云发展十分旺盛但快速移走,低层正的湿螺旋散度数值不大但发展层次却比较高.     

影响广西的两次台风暴雨中尺度对比分析

利用多普勒天气雷达、地面加密观测资料及NCEP格点再分析资料,从低层环境场、雷达回波特征、湿位涡分布等方面,对比分析路径相似的"启德"(1213号)和"纳沙"(1117号)台风造成广西降水条件的差异。结果表明:"启德"东侧的东南风急流强,水汽强辐合中心偏于台风中心附近,降水强度大,而"纳沙"水汽辐合主要位于东北气流与东南气流的汇合区,降水范围大;两者在越南北部登陆后其后部均存在窄长带状的中尺度强回波特征,但"纳沙"的螺旋回波雨带伸展范围更宽、持续时间更长;"纳沙"因有冷空气侵入,近地面层气流出现多个分支,更有利于形成中尺度涡旋和气流汇合带,是其比"启德"产生较大范围强降水的重要因素;两者的降水分布与低层湿位涡负值区有较好对应关系,强降水落区主要位于湿正压项(VMPV1)负值区和斜压项(VMPV2)正值区相叠加的区域,而"启德"的VMPV1负值比"纳沙"小,其对应的降水强度也较大。     

南北半球环流系统的遥联分析

本文利用1972年5月—1990年2月南半球月平均海平面气压5°×5°网格点资料,对南半球绕极低压和副热带高压系统的时空变化特征进行了分析,发现上述环流系统的变化与盛夏西北太平洋副高面积和脊线位置的变化有着密切的联系,这种遥相关联系为盛夏7、8月西北太平洋副高脊线位置的预报提供了一条新的线索。     

9711号台风与0509号台风能量场对比分析

对比分析了9711号台风与0509号台风的环流背景和移动路径,并重点从能量角度分析了θse的时空分布特征,总结了造成两次台风过程降水分布差异的原因。结果表明,二个台风的路径相似,暴雨区分布在台风中心左侧2个经度至右侧4个经度范围内,右前侧暴雨强度更大,范围更广。与9711号台风相比,0509号台风暴雨的强度弱、范围小,对形成强降水不利的条件为:台风路径偏东;在台风北上过程中,西太平洋副高南撤使台风与副高之间的东南气流减弱;台风强度弱,能量衰减快,能量锋区在垂直方向发展不深厚。     

登陆海南岛台风季节特征的对比分析

通过对2003年盛夏(8月份)和晚秋(11月份)登陆海南岛的两个台风个例进行了大尺度环流背景、台风暴雨产生的大尺度条件、中尺度特征等方面的对比分析，揭示盛夏和晚秋登陆海南岛台风路径和暴雨的一般特性’并对其成因进行了探讨。     

南半球冷空气入侵与热带气旋的形成

文中采用NCAR/PSU研制的非静力中尺度模式MM 5 ,研究了南半球冷空气入侵在热带气旋形成中的作用。初始场为纬向平均场 ,不含任何扰动 ,但为热带气旋的发生提供了基本条件 ;通过改变设在赤道的南边界条件 ,设计系列数值试验反映南半球不同强度冷空气的入侵。数值试验结果表明 :南半球冷空气侵袭后 ,在菲律宾以东洋面上形成热带气旋 ;没有冷空气入侵时 ,只有扰动产生 ,没有热带气旋形成。在对流不稳定的背景场中 ,即使没有冷空气入侵 ,低层小尺度辐合引起强上升运动 ,产生的非绝热加热 ,在热带洋面上也能形成扰动。但是非绝热加热使得稳定度增加 ,没有低层强辐合的支持 ,对流不能持续 ,扰动不能发展成为热带气旋。南半球冷空气的入侵 ,一方面气温降低 ,使得中低层层结稳定度降低 ;另一方面 ,冷空气形成向北的气压梯度 ,在低纬度产生南风 ,导致低层强辐合。稳定度因子和低层辐合的共同作用 ,驱动深厚的垂直环流 ,产生十分显著的非绝热加热 ,形成了暖心的热带气旋。上述研究结果一定程度上肯定了存有疑义的冷空气学说     

ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF TROPICAL CYCLONES AND ASSOCIATED SYNOPTIC SYSTEMS ON STRONG MEIYU IN SHANGHAI

1 INTRODUCTIONWith the methods of correlation and compositeanalyses,Ju et al.[1] discussed the relationship betweenlow-frequency oscillation in the summer monsoonregion in East Asia and droughts/floods in the middleand lower reaches of the Yangtze River and found thatstrong monsoon years usually cause more rain in theregion. Studying the interdecadal variation ofprecipitation in three rain zones over south China,thevalley of Yangtze River and north China,Tan et al.[2]showed that mid- a…     

中国东南部冬季连降水日天气与低纬度及南半球高层环流的关系

分析了１９８４－１９８５年中国东南部连降水日与连晴日天气和低纬度与南半球高层环流间的联系。发出除了散度场有利于连降水日天气外，南支急流区低值系统与连降水日天气也有关。这可从高层经向分布及涡动动、热量分布等环流及低层高度场分布特征证实它们对东亚副热带急流及锋区的加强北移起推动作用。     

NUMERICAL ANALYSIS ON THE ROLE OF TROPICAL STORM NAMTHEUN IN THE UNUSUAL TRACKS OF THREE TROPICAL CYCLONES IN 2010

Tropical cyclones (TCs) Lionrock, Kompasu, and Namtheun were formed successively within 40 hours in 2010. Over the next several days afterwards, these TCs exhibited unusual movements which made operational prediction difficult. Verifications are performed on the forecasts of the tracks of these TCs with six operational models, including three global and three regional models. Results showed that the trends of TC tracks could be reproduced by these models, whereas trajectory turning points and landfall locations were not simulated effectively. The special track of Lionrock should be associated with its direct interaction with Namtheun, according to a conceptual model of binary TC interaction. By contrast, the relation between Kompasu and Namtheun satisfied the criteria for a semi-direct interaction. Numerical experiments based on the Global and Regional Assimilation and Prediction System-Tropical Cyclone forecast Model (GRAPES-TCM) further confirmed the effect of Namtheun on the unusual tracks of Lionrock and Kompasu. Finally, the physical mechanism of binary TC interaction was preliminarily proposed.     

CHARACTERISTICS OF TROPICAL CYCLONES IMPACTING A NUCLEAR POWER PLANT IN SOUTHERN FUJIAN AND ESTIMATE OF MINIMUM CENTRAL PRESSURE

Based on tropical cyclone (TC) data for the period 1949 to 2008 and following the Gumbe-I method, Pearson-Ⅲ method and determinacy method, this article estimates the possible minimum central pressure of TCs affecting southern Fujian where a nuclear power will be located. Results show that the observed minimum central pressure of TCs agrees well with the results determined with the methods above and there is little difference between them (the minimum central pressure is 867.4 hPa and 868.1 hPa, respectively, in a 1,000-yr return period). Established with the theory of atmospheric dynamics, the determinacy method yields a result of 867.28 hPa/1000 years, only a little smaller than the result of the probability method. Because of randomicity in parameter adjustment with the Pearson-Ⅲ method whereas the determinacy method is theoretically solid and its estimates are the smallest of the three methods, it is therefore reasonable, for security and conservative concerns, to adopt the result determined with the determinacy method as the possible maximum intensity of TC (with the central pressure being 867.28 hPa in a 1,000-yr return period).     

ANALYSIS OF THE CLIMATIC CHARACTERISTICS OF LANDING TROPICAL CYCLONES IN EAST CHINA

The intensity, landing time, track trend and intensity variation of tropical cyclones (TCs) after landfall are analyzed using the TCs data (of best track from the China Meteorological Administration) between 1949 and 2006 for the western North Pacific and South China Sea. The trend differences of track and intensity between the TCs that directly land in East China and those making the second landfall in East China after landing in Taiwan Island are categorically discussed. The results show that the first kind of landing TCs are more likely to go northward or turn while the second kind of TCs have a larger tendency to keep going northwest. The intensity of the first kind of TCs is more persistent than the second one. There is a higher percentage for the intensity to be weakened significantly if the TCs keep going west to northwest or southwest after landing.     

影响闽南核电厂热带气旋特征及其最低气压的计算

根据1949—2008年台风资料,采用耿贝尔-Ⅰ型极值法和皮尔逊-Ⅲ频率分布以及确定论法,统计计算了影响闽南热带气旋的可能最低中心气压。结果表明:耿贝尔-Ⅰ型和皮尔逊-Ⅲ型对热带气旋中心最低气压值的实况拟合较好,且两者差异不大,千年一遇值分别为867.4 hPa和868.1 hPa;确定论法是根据大气动力学原理,估算值为867.28 hPa,接近概率论千年一遇值。鉴于皮尔逊-Ⅲ型对参数调整带有一定的随机性,而确定论计算方法具有充分的理论依据,且其估算值又是所选计算法中最小的,因此从安全保守角度考虑,闽南地区可能最低热带气旋中心气压采用确定论法的结果是合理的。      

登陆华东热带气旋的气候特征分析

利用1949—2006年西北太平洋及南海的热带气旋（TC）资料,分析了登陆我国的TC强度、登陆时间、登陆后路径趋向及强度变化等气候特征,并重点讨论了直接登陆华东和登陆台湾后再次登陆华东的TC路径和强度趋势差异。结果表明,直接登陆华东的TC比登陆台湾后再次登陆华东（以下简称为间接登陆）的TC更易北上或北上转向,而间接登陆的TC更易维持西偏北行;另外直接登陆华东的TC登陆后的强度更易维持,其登陆后路径趋向在西北偏西和西南方位的强度明显减弱的百分比率比其它方位的大。