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。     

影响韶关的热带气旋及其暴雨预报

统计1965年以来影响韶关的热带气旋发现，韶关出现暴雨不仅与热带气旋的路径、强度有关，而且与大气层结稳定度或冷空气的相互作用密切相关。由此结合实况、应用数值预报产品来制作热带气旋暴雨24小时预报。     

热带气旋数值预报新进展

本文主要介绍近年来在热带气旋数值预报领域的研究与业务应用的新进展，其内容包括模式的资料初值化处理、模式预报以及基础研究等，并在此基础上，对如何进一步提高热带气旋数值天气预报水平的问题，作一简要讨论。     

海南岛秋季非热带气旋暴雨特性分析及预报

对海南岛秋季非热带气旋暴雨特性的分析发现,暴雨的发生,维持和消失主要与大陆冷高,南海低值系统,热带云团活动密切相关,暴雨一般与华南沿海的低空偏东风急流相伴,Ｔ１０６流场预报为低空急流的生消预报提供了一个客观依据,文章还对Ｔ１０６多个物理量场作了误差分析。     

桂林热带气旋暴雨的分析和预报

通过对在两广及福建东南沿海登陆后的热带气旋是否影响桂林进行诊断分析，找出影响桂林的热带气旋路径及物理量场的演变规律，建立了热带气旋暴雨的预报基本模式和方程。     

An overview of tropical cyclone and tropical meteorology research progress

There has been much progress in the study of tropical cyclones and tropical meteorology in China in the past few years. A new atmospheric field experiment of tropical cyclone landfall with the acronym of CLATEX (China Landfalling Typhoon Experiment) was implemented in July-August 2002. The boundary layer characteristics of the target typhoon Vongfong and the mesoscale structural features of other landfalling typhoons were studied. In addition, typhoon track operational forecasting errors in the last decade have been reduced because the operational monitoring equipment and forecast techniques were improved.Some results from the research program on tropical cyclone landfall, structure and intensity change, intensification near coastal waters, interaction between tropical cyclone and mid-latitude circulation, and the interaction among different scales of motion are described in this paper. Four major meteorological scientific experiments in China with international cooperation were implemented in 1998: the South China Sea monsoon field experiment (SCSMEX), the Tibetan Plateau field experiment (TIPEX), the Huaihe River basin energy and water cycle experiment (HUBEX), and the South China heavy rain scientific experiment(HUAMEX). Although these field experiments have different scientific objectives, they commonly relate to monsoon activities and they interact with each other. The valuable intensive observation data that were obtained have already been shared internationally. Some new findings have been published recently.Other research work in China, such as the tropical air-sea interaction, tropical atmospheric circulation,and weather systems, axe reviewed in this paper as well. Some research results have shown that the rainfall anomalies for different regions in China were closely related to the stages of E1 Nifio events.     

1965-2010年7-9月影响中国的热带气旋降水变化趋势分析

利用中国气象局逐日台站降水和上海台风研究所最佳台风路径等资料,对1965—2010年夏季(7—9月)影响中国热带气旋降水的变化趋势及影响机制进行了分析。热带气旋降水主要影响中国东部和南部,夏季平均的热带气旋降水由沿海向内陆,由东南向西北递减。自1965年以来,夏季影响中国的热带气旋降水呈现华东及东南沿海增多,华南沿海、海南岛以及西南地区减少的变化趋势。分析发现,一方面夏季西北太平洋副热带高压加强西伸,导致同期中国东部地区上空水汽辐合增强;另一方面热带气旋的引导气流发生变化,使夏季热带气旋盛行路径由南海向东亚沿岸偏移,这两个因子的共同作用致使影响中国的热带气旋降水发生变化。     

随机分布的小尺度涡旋场对台风路径影响的研究

文中用正压原始方程模式和理想初始场研究了随机分布的小尺度涡度场对台风路径的作用.在模式初始场上,有一个理想的副热带高压脊、一个台风和一个随机生成的小尺度涡度场.设计实施两组试验,记为试验A和试验B,积分时间为56 h.每个试验的初始场上各有100个随机分布的小尺度涡.除了小尺度涡的空间位置不同以外,两组试验其余的试验条件全部相同.模式积分的结果指出:小尺度涡不同的空间分布可以引起台风外围水平风速的差异,进而改变台风环境引导流的强度.在24、36和48小时,试验A沿东西方向环境引导流分别为7.8、8.2和8.7 m/s,24-48小时平均值为8.2 m/s,沿南北方向环境引导流分别为0.9、1.8和2.5 m/s,24-48小时平均值为2.1 m/s;试验B沿东西方向分别为8.3、9.5和9.7 m/s,24-48小时平均值为9.5 m/s,沿南北方向分别为2.3、2.3和5.9 m/s,24-48小时平均值为3.4 m/s.环境引导气流强度的小同导致未来台风中心位置的不同.两组不同的初始随机涡度场可以引起48 h以后台风中心相距约120 km.副热带高压与台风相互作用的动力学表明:当初始台风位于副热带高压脊与赤道之间时,局域的绝对涡度梯度与台风传播的关系足南若干个不规则的散布点表征的.引进随机涡度场以后,副热带高压脊、台风和小尺度涡旋三者的共同作用使得绝对涡度梯度与台风传播之间的关系复杂化,除了会出现不规则散布点的特征外,还可显示出两者之间的高相关特征.     

热带气旋结构和强度变化研究进展

热带气旋结构和强度变化的物理过程和影响因子十分复杂,其登陆过程中海-陆-气三者之间的复杂作用常使其结构和强度发生突变,给热带气旋预报带来较大困难。近年来外场科学试验及数值模拟等科学方法都取得较大改进,在此基础上对热带气旋结构和强度研究取得了新的进展,如热带气旋强度突变及不同下垫面对热带气旋强度变化的影响等。但对热带气旋非对称结构对其强度的影响及热带气旋内部结构变化与其强度之间的联系等问题的研究仍不全面。本文通过查阅国内外相关研究文献,从环境气流、下垫面及内部结构3个主要方面,总结影响热带气旋结构和强度变化的主要因子,以期为改进热带气旋结构和强度的预报方法提供有意义的理论依据。     

北半球夏季大气季节内振荡对中国东南沿海热带气旋暴雨的影响

本文采用美国台风联合警报中心整编的1981—2012年的best-track热带气旋资料、中国大陆743站逐日降水数据、亚太经合组织气候中心的北半球夏季季节内振荡(BSISO)指数和美国国家环境预报中心及大气研究中心的再分析资料,分析了中国东南部地区热带气旋暴雨特征及其与BSISO 8个位相的联系。结果表明:7、8月,中国东南沿海地区的热带气旋暴雨发生的频次最多,多个站点热带气旋暴雨占总暴雨频次的比例达40%以上。7、8月热带气旋暴雨主要发生于BSISO1的第1、2、7、8位相,发生的暴雨频次占总频次的78.4%,主要分布于福建省沿海地区和西南部;BSISO2的第5、6、7位相热带气旋暴雨发生的频次也较多,占总频次的73.6%,主要分布于福建省沿海地区及西南部和广东省西南沿海地区。对发生较多热带气旋暴雨的BSISO1和BSISO2位相背景下的环流合成异常的诊断显示,西北太平洋伸向中国东南沿海地区,大尺度引导气流为显著的异常东风带,有利于热带气旋登陆中国大陆;显著异常的纬向东风切变、气旋性相对涡度和整层水汽的异常辐合,有利于热带气旋登陆过程强度的维持,促使热带气旋暴雨发生在中国大陆。     

基于A-Train卫星编队资料的热带气旋强度估算

准确估算热带气旋(TC)强度,对于预测TC发展、减少财产损失具有重要的意义。前人将TC看作满足静力平衡和梯度风平衡的轴对称涡旋系统,基于云顶高度、云顶温度、海表面气压等物理量建立了TC强度估算模型,该模型未考虑环境垂直风切变对TC强度的影响。本文提出一种修正模型,通过统计拟合手段将垂直风切变加入原模型中。从2006—2015年的Cloud Sat资料中筛选出穿心个例共63个。针对云雷达(CPR)数据特点,提出根据反射率因子的垂直分布确定眼墙和外围边界位置的方法。分别用原模型与修正模型对这63个TC个例进行强度估算。与最佳路径数据相比,原模型结果总体偏大,尤其对风切变较大、强度较小的个例估算效果不佳。修正模型对于风切变大于5 m·s~(-1)的个例误差明显减小,平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和平均绝对误差百分比MAPE分别从5.8 m·s~(-1)、7.7 m·s~(-1)和19.5%变为3.5 m·s~(-1)、4.9 m·s~(-1)和11.5%。在一定强度范围内,修正模型估算效果随着强度的增强而提升。修正模型对于成熟阶段的个例效果更好,北半球的估算精度高于南半球,纬度越高,估算误差越小。试验结果表明,用该修正模型估算TC强度是可行的,可以对现有的技术进行辅助和补充。     

热带气旋内中尺度波动的不稳定机理研究进展

在回顾了近年来热带气旋波动动力学研究的基础上,介绍了热带气旋内中尺度波动不稳定机理研究方面的进展,分别对热带气旋三类中尺度特征波动的不稳定,即经典重力惯性波、涡旋Rossby波和具有物理性质不可分的混合波的不稳定进行了物理分析,给出了热带气旋内对称不稳定、横波不稳定、对流对称不稳定、涡旋Rossby波正压不稳定及混合波不稳定的动力解释,进一步说明热带气旋内中尺度扰动发展是与基本气流的动力(水平和垂直切变)及热力状态之间的相互作用密切相关。     

影响热带气旋路径的敏感性试验与研究

针对热带气旋观测中的敏感区域问题,用数值模拟的方法,以GRAPES-TCM为试验模式,对登陆中国的2个热带气旋“派比安”与“圣帕”进行了敏感性试验,并通过模拟其他4个热带气旋路径对试验结果进行了验证.结果显示,初始场的不确定性导致了热带气旋路径的不确定性,但初始场中涡旋场的变化对路径几乎没有影响,环境场中位于涡旋外、距...     

登陆辽宁热带气旋特征的统计分析

利用1949-2010年热带气旋年鉴资料和常规气象观测资料,对62a来登陆辽宁热带气旋的生成源地、移动路径、登陆地点、登陆强度、登陆后影响时间等进行统计分析,揭示登陆辽宁热带气旋活动特征。结果表明：1949-2010年共有18个热带气旋登陆影响辽宁,66℅以热带低压（TD）的强度登陆,61℅在08-20时之间登陆,78℅在辽宁境内活动时间为6-12h,89℅是在其他地区登陆进入黄渤海后在辽宁再次登陆,大连是登陆次数最多的地区,33℅登陆辽宁后减弱消失,登陆后移动路径主要有向东北向、偏北向、西北向3种移动路径。在此基础上,根据业务需求建立了基于副热带高压、气旋源地和热带气旋前期路径等因子,预报登陆辽宁热带气旋后期走向[0]的预报关键区,为热带气旋预报工作提供参考。     

Latitudinal dependence of the dry air effect on tropical cyclone development

The impacts of dry air on tropical cyclone (TC) development at different latitudes with no mean flows are investigated with idealized simulations. It is found that the effective radius of the dry air is sensitive to its vertical distribution and the background earth rotation. The effect of low-level dry-air layer in inhibiting TC development decreases with increasing latitude. At lower latitudes, the greater boundary layer gradient wind imbalance results in a strong low-level inflow, and the dry air can easily penetrate into the TC inner-core region. The intruding dry air inhibits the inner-core deep convection and leads to marked asymmetric convective structure, which significantly suppresses TC development. In contrast, at higher latitudes, the dry air gets moistened before reaching the TC inner-core region due to a weaker radial inflow but can suppress the development of the outer spiral rainbands. The suppressed outer spiral rainbands lead to a weaker barrier effect to the boundary layer inflow and help TC development. Furthermore, the lower the altitude of dry-air layer resides, the greater the impact on TC intensification. The low-level pathway associated with the boundary layer inflow plays an important role on how dry-air layer acts on a TC without considering the mean flow effects. Through examining the climatological distribution of the moisture field, we expect that the intrusion of dry air can be more frequent in the North Atlantic area and therefore has more effects on TC development than in the western North Pacific.