一次热带辐合带上多台风同时发生发展的分析

本文利用地球静止卫星云图配合常规资料对1978年7月一次强热带辐合带上三个扰动发展成台风的过程进行了分析。结果表明,多台风发生时强赤道辐合带往往并不是完整的一条,而是由东西二段辐合带合并而成,它们与南北半球的大型环流有着密切的关系。在三个扰动发展时,对流层上层大洋中部槽的位置偏北、偏西,槽呈东—西走向,在槽中多冷涡活动。台风的初始扰动位于洋中槽南侧。我们还根据每隔三小时一张地球静止卫星云图分析。发现扰动云系发展成台风云系时,低空流入和高空流出分布是不对称的。     

热带辐合带上台风发展的数值模拟

我们应用包含对流和大尺度凝结加热、洋面感热和潜热输送及边界层摩擦作用的五层原始方程模式,模拟了西太平洋热带辐合带上7504号台风ORA的发展。用σ坐标的平衡方程计算初始风场。试验结果得到热带气旋风场和温度场的非对称结构。适当改变初始场所做的几个试验表明:(1)辐合带两侧东西风的水平切变不一定是台风形成的唯一条件;(2)地面原先存在的扰动在台风发展过程中起着重要的作用;(3)台风发展中要考虑大尺度环境场的水汽通道。     

赤道辐合区中多台风期大尺度和台风尺度的动能收支及其相互作用

本文选了两例西太平洋赤道辐合区中同时有3个台风发生发展的多台风过程,采用滤波法分离出大尺度场和台风尺度场,并建立了完整的包括大尺度平均动能、扰动动能,台风尺度的平均动能、扰动动能收支方程,最后做了各种动能收支计算.结果发现:对于这种条件下台风尺度扰动的发展,大尺度动能转换的贡献不足20％,其发展动能主要是从比台风尺度小的短波尺度中获得.也就是说,在热带短波是台风尺度和大尺度的动能源.     

南海热带辐合带的气流分型

利用2001～2005年Micaps每日08:00的850hPa天气图,及相关海区指标站实时资料,对出现在南海的热带辐合带进行分析,结果表明:南海热带辐合带按其组成气流和所出现的地理位置大致可分为4种类型,即偏东型、偏西型、东西相连型和南压型,这4种类型与其组成气流和出现季节有密切关系,对南海不同海区天气的影响有较大差异。     

辐合带台风形成与对流层中、低空急流的联系

本文的目的,是探讨我国近海辐合带中台风的形成与其两侧对流层中、低空急流的联系。11次实例的分析结果表示,多数(8/11)辐合带台风形成前,在其两侧或一侧有明显的、大尺度的对流层中、低空急流。辐合带扰动,是在这些中、低空急流加强和基本气流气旋性切变增大以后发展成台风的。扰动发展的动能,可能主要来自具有较强气旋性切变的基本气流动能。辐合带两侧明显的中、低空急流的出现和加强,可以作为台风形成的一个预报依据。     

西北太平洋热带辐合区上升运动与越赤道气流和澳大利亚高压的关系研究

基于NCEP/NCAR再分析资料,分析西北太平洋热带辐合区上升运动(ITCZω)与越赤道气流和澳大利亚高压之间的关系,并给出了三者在2003、2007年淮河流域强降水的异常特征。结果表明越赤道气流对西北太平洋ITCZω的影响主要反映在对其强度的影响,对其位置的影响不明显。总体上来说,925 h Pa上各支越赤道气流强度与西北太平洋ITCZω强度的相关性都要好于850 h Pa;ITCZω强度与澳大利亚高压强度的相关只在对流层低层可以通过95%的信度检验。2003、2007年淮河流域强降水期间,90°E及以东的越赤道气流偏弱;澳大利亚高压强度也偏弱;对应ITCZω偏弱、偏南;2003、2007年90°E、105°E、150°E附近越赤道气流的强度较多年平均都要偏弱,2007年125°E附近越赤道气流的强度较多年平均也较弱;2007年ITCZω偏弱的程度要大于2003年;2007年南半球冷空气偏弱持续的时间虽然长于2003年,但偏弱的程度却小于2003年。     

西太平洋及南海地区一次热带辐合带环流和结构的初步分析

本文对1974年8月上半月西太平洋及南海地区一次强热带辐合带的环流特征作了分析,给出这次热带辐合带的平均结构和天气分布。发现在热带辐合带上空,200毫巴对应有一个弱的孤立反气旋;除了热带辐合带及它北部副高之间有一个垂直经圈环流外,和它南部赤道缓冲带之间还有一个经圈环流,其下沉运动位于赤道缓冲带北侧;在热带辐合带涡旋的南部存在低层强西南气流,主要云区和降水区发生在这支气流的西北侧。本文并对主要云区和降水区为什么集中于热带辐合带南侧和热带辐合带上热带扰动的发展问题作了一些物理解释。     

西北太平洋ITCZ上多台风发生的初步研究

西北太平洋的台风,绝大多数是在ITCZ上发展起来的(1)(2)(3)。ITCZ上的台风活动常在某一个时段同时或连续有几个台风出现,而另一时段则没有台风出现或台风出现很少;这种ITCZ上台风活动活跃和不活跃的现象,常常是交替出现的。 根据1970—79年6—11月西北太平洋235个台风统计,我们发现同其他台风几乎同时(在48小时以内)形成的台风,占台风总数的45.5％,而与其他台风在相隔5天以内相继形成的,又占30.2％,单独零散出现的台风,只占24.3％。这表明西北太平洋台风有显著的集中出现的倾向。     

对流层中低空急流影响下辐合带扰动的发展——7504号台风的形成

7504号台风是由赤道辐合带的云团扰动发展形成的。扰动的发展出现在辐合带南北侧两支对流层中低空急流加强和接近的时候。这两支急流之间的强烈气旋性切变和径向气流的明显辐合以及伴随着的云团旋转合并和低云向低压流入,构成了扰动迅速发展为台风的有利条件。 联系Bates关于辐合带扰动发展的理论,对于本文分析的结果作了一些推测性质的讨论。     

登陆台风Rananim(0414)环流内中尺度辐合线的形成和发展研究

0414号台风Rananim不仅在中国沿海引起暴雨灾害,还在中国内陆产生了强烈降水,导致严重的洪水和地质灾害。基于地面、探空和卫星观测资料、NCEP 1°×1°分析资料以及日本气象厅区域谱模式同化资料(20 km×20 km格距),对台风Rananim内陆强降水过程中环流内中尺度辐合线的形成和发展进行研究,结果表明:(1)中纬度冷空气自对流层中低层侵入台风环流,与台风偏东风暖湿气流相遇,激发了中尺度辐合线在其西北象限的生成。(2)这条中尺度辐合线存在于700 hPa以下低层,具有指向冷空气的斜升气流,并形成辐合线上的垂直环流圈。β-中尺度对流云团群在中尺度辐合线附近形成发展,最后并入台风残涡云团,生消过程约12 h。(3)中尺度辐合线上对流不稳定和条件性对称不稳定共同存在,为强对流运动提供有利环境。湿斜压性增强是中尺度辐合线斜升气流上条件性对称不稳定产生的主要原因。(4)中尺度辐合线与台风环流相互作用的诊断表明,中尺度辐合线从台风低层获得动能和垂直涡度而发展,而其发展又为台风环流提供动能和高层正涡度,减缓了台风衰减。中尺度辐合线不仅直接产生暴雨对流云团,还有利于热带气旋的维持,造成内陆持续强降水。     

初论西风带和热带辐合带环流系统的相互作用

探讨中高纬和低纬环流系统之间的相互作用,对指导天气预报实践和研究大气环流理论都具有重要的意义。本文是基于近几年来在低纬环流和我国北方盛夏暴雨方面一系列分析研究工作,对西风带和热带辐合带环流系统之间相互作用的一个初步总结。 首先,根据大范围环流分析和全球卫星云图,提出了一个连结中高纬西风带和热带辐合带的简要的总环流模型。其次,将西风带和热带辐合带环流系统之间相互作用的现象,列举出常见的有代表性的六个方面。最后强调指出,要想进一步解决中高纬地区夏季暴雨天气预报问题,应该特别重视低纬环流和天气过程的研究,同时,     

Oscillations of the intertropical convergence zone and the genesis of easterly waves. Part I: diagnostics and theory

We examine the mean and transient state of the intertropical convergence zone (ITCZ) by analyzing data and using simple theory. We concentrate on the tropical eastern Pacific Ocean noting that there exists in this region a well-developed mean ITCZ. Furthermore, it is a region where there has been considerable discussion in the literature of whether easterly waves develop in situ or propagate westwards from the Atlantic Ocean. The region is typical of tropical regions where there is a strong cross-equatorial pressure gradient (CEPG): mean convection well removed from the equator but located equatorward of the maximum sea-surface temperature (SST) and minimum sea level pressure (MSLP). Further to the west, near the dateline where the CEPG is much smaller, convection is weaker and collocated with SST and MSLP extrema. It is argued that in regions of significant CEPG that the near-equatorial tropical system is inertially unstable and that the rectification of the instability for a given CEPG determines the location and intensity of the climatological ITCZ. Using simple theoretical arguments, we develop an expression for the mean latitude of the ITCZ as a function of the CEPG. We note on a day-by-day basis that the ITCZ is highly transient state with variability occurring on 3–8 day time scales. Transients with amplitudes about half of the mean ITCZ, propagate northwards from the near-equatorial southern hemisphere as anomalous meridional oscillations, eventually amplifying convection in the vicinity of the mean ITCZ. It is argued that in these longitudes of strong CEPG the mean ITCZ is continually inertially unstable with advections of anticylonic vorticity across the equator resulting in the creation of an oscillating divergence–convergence doublet. The low-level convergence produces convection and the resultant vortex tube stretching generates cyclonic vorticity which counteracts the northward advection of anticylonic vorticity. During a cycle, the mid-troposphere heating near 10oN oscillates between 6 and 12 K/day at the inertial frequency of the latitude of the mean convection. As a result, there exists an anomalous and shallower, oscillating meridional circulation with a magnitude about 50% of the mean ITCZ associated with the stable state following the generation of anticylonic vorticity. Further, it is argued that the instabilities of the ITCZ are directly associated with in situ development of easterly waves which occur with the inertial period of the latitude of the mean ITCZ. The dynamical sequences and the genesis of easterly waves are absent in the regions further to the east where the CEPG is much weaker or absent altogether. In a companion study (Part II), numerical experiments are conducted to test the hypothesis raised in the present study.     

A macrophysical model of the holocene intertropical convergence and jetstream positions and rainfall for the Saharan region

Summary Using a macrophysical model, it has been found possible to model the Late Pleistocene and Holocene history of glacial volume and mean temperature as a function of solar radiation seasonality and modulation of the solar radiation by volcanic aerosols (Bryson, 1988). From this model it has been possible to model the Indian monsoon with fair agreement with the field data (Bryson, 1989). The present paper represents an extension of this effort to the modeling of the position of the Intertropical Convergence in North Africa and the latitude of the atmospheric polar jetstream in the same longitudes.From these two latitudes it is possible to simulate the seasonal rainfall history of the Saharan region. The preliminary results suggest that maximum intrusion of summer rains into North Africa should have occurred between 11,000 and 5000 BP, with a lesser intrusion between 30,000 and 28,000 BP. Winter rains, though not abundant, should have been present in the central sahara until 12,000 BP then diminishing to negligible by 8000 BP, according to the model.On the Mediterranean coast of North Africa, the winter rains should have been about 100% greater than the present until about 18,000 BP, diminishing to near the present value by about 8000 BP.Radiocarbon dated occupation sites appear to be most abundant at about the indicated times of greatest rainfall in sub-Saharan Africa, as does the frequency of high lake levels.A collateral purpose of this paper is to test the utility of the present inter-monthly changes in the parameterization of inter-century changes.With 14 Figures     

A study on the relationship between the rotation of binary typhoons and steering current

Many studies show that, within a certain distance (ca. 700–800 n mi), two typhoons forming a binary typhoon (BT) system would rotate as a whole and attract each other, which is known as “Fuji-whara Effect” (FE). This paper indicates that only 30.3% of BTs has experienced remarkable cyclonic rotation with a 12-hr angle ≥+10° when two components are less than 20° lat apart, and that the probability is much higher with the eastern component in the NE than in the SE quadrant for the western one, implying the steering effect of the environmental flow field (EFF) on them. 47 observations from 13 BTs are separately used for calculating the angular velocity due to FE and EFF and the results are compared. The conclusion can be stated as follows: FE is dominant with the centers of two elements below 7° lat apart; the EFF steering current plays a major role when they are in the range of 7–15° and for a distance above 15° the principle of FE holds no longer.     

北京地区的台风降水特征研究

采用上海台风研究所1949-2006年台风降水和台风年鉴资料、中国FY-2卫星和日本气象厅TBB资料以及NCEP再分析资料,首先分析58年台风影响北京降水的气候特征,然后对8407号台风Freda和0509号台风Matsa影响下北京两次强度差异显著的降水过程进行对比研究.结果表明:(1)台风影响北京降水年均0.33次,出现在6-9月.降水过程多为大雨以上天气过程,持续时间一般2 d,最长可达5 d.(2)影响台风的活动范围大致为(20°-50°N,109°-128°E).路径主要包括西北行和转向东北行两类,并以前者居多.北京发生暴雨时,台风中心主要出现在江西-安徽-带、黄海或北京附近.(3)Freda对北京的影响发生在台风与西风槽相互作用过程中,而Matsa的影响表现为台风低压环流直接控制北京.两个台风均受冷空气影响而变性,具有明显的非对称结构,两次过程中北京位于台风不同的对流运动发展区域是造成降水强度差异的原因之一.(4)两次台风过程中北京均具有较好的水汽条件和对流不稳定层结,但动力抬升条件差异明显.Freda影响下北京具有较强的水平风垂直切变,偏南暖湿气流上升运动深厚.而Matsa影响下北京盛行偏北气流,中低层下沉运动显著,水汽抬升受到抑制.另外,北京西北高东南低的地形也是其台风降水产生差异的原因之一.在台风东侧,地形作为偏南气流的迎风坡可加强上升运动,而在台风西侧则作为偏北气流的背风坡增强下沉运动.     

台风期间厦门电离层变化的一次特例分析

文中利用中国气象局厦门电离层监测站的电离层频高图数据,研究了2007年登陆地点在厦门附近地区的3次台风登陆事件期间厦门电离层的变化,分析比较了台风登陆前后F2 层临界频率(foF2)的相对变化、电离层Es和扩展F出现率等,结果显示这3次台风登陆均导致电离层foF2扰动,偶发E层(Es)和扩展F的出现率在3次台风临近登陆和登陆后都有明显的增加.台风圣帕(Sepat)登陆前一天,电离层foF2出现了相对月中值达40%(约4 MHz)的增强,登陆后电离层foF2迅速降低到月中值水平;台风韦帕(Wipha)登陆后电离层foF2从登陆前的略高于月中值的水平迅速下降到月中值以下(降幅达30%)并持续4天.台风罗莎登陆前的2天内电离层foF2低于月中值,台风罗莎登陆当天电离层foF2恢复到月中值水平,随后foF2出现了1天的下降和连续3天的增强.初步分析认为由于台风登陆前后,强烈的海气、陆气相互作用可能影响到电离层高度,从而导致对电离层foF2、Es和扩展F等参量发生变化.利用Wang(2005)提出的CoP机制,可以较好地解释台风登陆导致foF2下降,但文中发现在台风临近登陆出现的foF2上升的现象,则需要进一步深入分析研究.     

苏联粮食产量预报方法的初步研究

苏联粮食产量有准2年和4年振荡周期,它与准2年赤道平流层位相风有较好的对应关系,吹西风往往歉收;吹东风则经常丰收.并与南方涛动有4年左右同相振荡关系,涛动由高指数变化为低指数时,粮食大多为歉收;反之多为丰收.4—6月份500hPa环流形势,西欧有阻高建立且稳定,并在欧洲盛行“N”型环流形势时,则有利于粮食丰收;反之则歉收.     

基于支持向量机的雷暴潜势预报初探

根据2008—2010年夏季邵阳地区的NCEP全球再分析资料(分辨率为1°×1°)和闪电定位资料,利用支持向量机(SVM)分类方法建立该地区雷暴潜势预报模型,并用测试样本检验了该模型的预报能力,同时与Logistic回归模型和Bayes判别法的预报效果进行了比较。结果表明,SVM模型的预报准确率为86.21%,虚警率为15.25%,漏报率为13.79%。对比三种模型的TSS技术评分,发现使用SVM方法建立的模型对邵阳地区雷暴预报的效果最好,评分值为0.79。因此,SVM方法所建立的模型可以为邵阳地区6 h的雷暴潜势预报提供一定的参考价值。