近海热带气旋迅速加强的气候特征

根据我国近海热带气旋发生、发展的气候特点,规定12小时热带气旋中心附近最大风速增值≥10 m/s为迅速加强。通过1949～1990年近海发生迅速加强的84个热带气旋个例分析,阐述了迅速加强时段的时间分布、地区分布及迅速加强前后气象要素变化的气候特征。     

西北太平洋迅速加强热带气旋的高空外流特征分析

选择西北太平洋1979—2012年的259个TC迅速加强 (RI) 阶段,利用IBTrACS的TC最佳路径观测资料、高分辨率的卫星观测资料 (GOES-10/12 CIMSS、Digital Typhoon),以及高分辨率的大气再分析资料 (ERA Interim),针对TC的高空外流通道类型、TC高空外流与周边环境场相互作用的类型进行分类分析。结果表明,迅速加强热带气旋的高空外流特征分为5类:单通道朝向赤道型 (S_E)、单通道朝向极地型 (S_P)、双通道分别朝向极地与赤道型 (D)、无急流通道型 (N)、通道转换型 (T)。S_E、S_P、D型的RI过程分为8种TC高空外流与周围环境场相互作用的基础类型,南亚高压、南半球的反气旋环流、位于TC东部与西部的中纬度高空槽（或TUTT）是影响TC高空外流的主要天气系统。      

南海热带气旋迅速加强环境场因子的影响分析

使用中国气象局上海台风研究所整理的热带气旋最佳路径资料,对1979-2012年间南海海域热带气旋迅速加强的时空分布特征进行分析。结果表明,南海热带气旋迅速加强主要出现在夏秋两季,其中9月频数最高,空间分布主要集中在海南岛东南侧以及南海中部远离大陆的海域。基于ERA-Interim再分析资料,确定了一种环境因子的新阈值计算方法,计算出风垂直切变、高(低)层散度、低层垂直涡度、低层水汽通量散度、对流层中层相对湿度、海表面温度和海洋热含量8种环境场因子有利于迅速加强的阈值条件,结果表明风垂直切变、低层辐合、低层水汽辐合是影响迅速加强的主要因子。强台风以下级别的南海热带气旋级别越高迅速加强概率越大,迅速加强时满足阈值的因子个数也越多。除海洋热含量以外的7个因子中,满足阈值的因子个数为6个(热带风暴级别)或5个(强热带风暴级别、台风和强台风级别)时迅速加强概率最大。这些对提高南海热带气旋强度突变的预报有一定指导意义。     

西北太平洋迅速加强热带气旋的统计特征和识别预报试验

利用2000—2014年热带气旋(TC)最佳路径、最终分析资料和静止卫星红外云顶亮温(TBB)资料,对比分析了西北太平洋(WNP),以及南海(SCS)的迅速加强(RI),与非迅速加强(non-RI)TC样本的环境背景和TBB统计特征,其中non-RI样本细分为不同的强度变化率即:缓慢加强(SI),强度稳定、缓慢减弱和迅速减弱等。结果表明,相对于SI,WNP海域的RI样本处于海表温度较高、海洋上层热容量较大、最大可能强度较大、高层辐散较强、风垂直切变(VWS)较弱和高层纬向风(U200)偏东分量较大等环境背景条件下;SCS海域的RI样本较易发生在VWS较弱的环境背景条件下。此外,相对于non-RI,支持RI发展的有利条件还包括中低层相对湿度较大、高层环境温度较低等。RI样本通常具备的TBB特征为TC内核的对流云覆盖率较大、TBB平均值相对较小。采用K最近邻分类算法进行RI预报试验,交叉检验结果表明,该方法对RI样本有一定的识别预报能力,RI样本概括率达到74.2%,技巧评分达到0.717。     

135°E以西西北太平洋热带气旋迅速加强的气候特征

１３５°Ｅ以西迅速加强的西北太闰洋热带气旋（２４小时中心最大风速增大２０ｍ／ｓ）以上），几乎全部经过我国邻近海域，其中７１％在我国登陆，对我国渔业生产的沿海经济建设造成较大的危害。     

对南海热带气旋近海加强机理个例模拟研究

利用具有完备物理过程的中尺度模式MM5对发生于南海的0214号热带气旋(TC)“黄蜂”进行高分辨率的数值模拟,以此来研究热带气旋在近海发展为强热带风暴过程中结构变化对强度的作用,并对近海加强的内部动力机理做一些探讨。模拟结果发现在加强阶段,气旋环流中存在类似于涡旋Rossby波性质的波动在西北侧对流激发下绕中心逆时针传播,波动与眼墙区对流带相耦合,使得眼区趋于闭合;中尺度涡旋系统的轴对称化过程,通过与对称环流系统非线性相互作用,向气旋环流提供能量,其自身也得到维持与发展。这些结构的变化对TC近海加强和登陆后迅速减弱都产生了重要的影响。     

西北太平洋热带气旋快速加强过程中的水汽特征分析

利用NCEP的1°(纬度)×1°(经度)全球最终分析资料和JTWC(Joint Typhoon Warning Center)最佳路径资料,对2002~2011年西北太平洋热带气旋(TC)非减弱阶段快速加强(Rapid Intensification,RI)和缓慢加强及强度稳定(Non-RI)过程中,TC环境场及其内部各区域水汽分布和输送特征进行统计分析,揭示水汽因子对TC随后24 h强度变化的影响,为TC强度突变的趋势预报提供依据。结果表明:对流层低层900 h Pa层半径3~10纬距区域平均相对湿度(RH_3-10)能明显区分RI与Non-RI过程,说明西北太平洋TC强度变化对水汽的敏感高度较大西洋更接近洋面;RI初始时刻的RH_3-10显著大于Non-RI,而水平水汽通量(F_all)则弱于Non-RI,说明RI开始时刻TC环境表现为高水汽含量和较小的水汽输送,而随着RI过程TC内强对流发展对水汽的消耗,水汽含量明显减小故水汽通量则出现增强;RI和Non-RI过程水汽因子的分布和输送在TC内核区和外雨带差异明显,初始时刻RI过程净水汽获得区域大于Non-RI。相关性分析同样表明,适宜的相对湿度和水汽通量是非减弱阶段RI的有效潜势预报因子。     

热带气旋

简单地说就是在热带或副热带海洋上发生的气旋性涡旋。这是一种强烈的天气系统，除大西洋南部以外，全世界热带海洋的西面都会发生，尤以北太平洋西部的洋面发生的次数最多，平均每年出现20次左右。强烈的热带气旋伴有狂风、暴雨、巨浪和风暴潮，活动范围很大，具有强大的破坏力，是最强烈的灾害性天气系统。热带气旋在全球不同的海域有不同的分类和名称。我国自1989年起，采用了国际分类标准，将热带气旋分为热带低压（风力小于8级）、热带风暴（风力为8～9级）、强热带风暴（风力为10～11级）和台风（风力达到12级）。     

热带气旋近海加强机制的研究进展

近年来,热带气旋(tropical cyclone,TC)强度的预报技巧有所提高,但是在近海加强TC多发的年份,强度预报值较实况偏弱。围绕TC近海加强影响因素,从环境条件和动力机制对相关研究进行回顾,详细分析了环境大气、海洋强迫机制、内核结构变化以及螺旋云带水相变化等因子对TC近海加强的作用。这些因子共同作用于TC近海加强过程,对预报具有指示意义。通过总结研究成果的异同点,建立了TC近海加强影响因子模型,以期更好地为TC近海加强过程的业务预报提供理论参考。     

华南近海急剧加强热带气旋及其环流综合分析

在给出近海急剧加强热带气旋定义的基础上,对1949～2004年在华南近海急剧加强的46个热带气旋的区域和源地、路径和强度、风雨分布等进行分析,得到一些有意义的统计事实。综合分析还发现：热带气旋近海急剧加强主要发生在东高西低、北高南低和弱背景环流中;不同的环境背景下,西南季风、越赤道气流、东风波、弱冷空气、西风槽是诱发近海急剧加强的主要系统。     

Growing Threat of Rapidly-Intensifying Tropical Cyclones in East Asia

This study examines the long-term change in the threat of landfalling tropical cyclones(TCs) in East Asia over the period 1975–2020 with a focus on rapidly intensifying(RI) TCs. The increase in the annual number of RI-TCs over the western North Pacific and the northwestward shift of their genesis location lead to an increasing trend in the annual number of landfalling RI-TCs along the coast of East Asia. The annual power dissipation index(PDI), a measure of the destructive potential of RI-TCs at landfall, also shows a significant increasing trend due to increases in the annual frequency and mean landfall intensity of landfalling RI-TCs. The increase in mean landfall intensity is related to a higher lifetime maximum intensity(LMI) and the LMI location of the landfalling RI-TCs being closer to the coast. The increase in the annual PDI of East Asia is mainly associated with landfalling TCs in the southern(the Philippines, South China, and Vietnam) and northern parts(Japan and the Korean Peninsula) of East Asia due to long-term changes in vertical wind shear and TC heat potential. The former leads to a northwestward shift of favorable environments for TC genesis and intensification, resulting in the northwestward shift in the genesis, RI, and LMI locations of RI-TCs. The latter provides more heat energy from the ocean for TC intensification, increasing its chances to undergo RI.     

Variations in Frequency and Intensity of Strong Tropical Cyclones Affecting China During

 Based on tropical cyclone track dataset in the western North Pacific from China Meteorological Administration (CMA), variations in frequency and intensity of tropical cyclones (TCs) in the western North Pacific, affecting-China TCs (ACTCs) and landfall TCs (LTCs) achieving a typhoon intensity during 1957-2004 were studied. Frequencies of strong tropical cyclones showed significant decreasing trends from 1957 to 2004 and the linear trend was much greater when the intensity was stronger. There was no linear trend in the portion of strong tropical cyclones achieving a typhoon (TY) intensity, while those reaching a strong typhoon (STY) and a super typhoon (SuperTY) intensity showed decreasing trends during 1957-2004. The maximum intensities of TCs, ACTCs and LTCs all decreased during the period of 1957-2004. The mean intensities of TCs and ACTCs displayed decreasing trends and the mean intensity of LTCs achieving a TY intensity also showed a decreasing trend.     

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。     

热带气旋的路径及登陆预报

用几个非线性数学模型制作热带气旋短期路径预报及热带气旋个数、登陆时段、地段的短期气候预报。5年多的研究和预报试验结果表明：用指数曲线模型制作热带气旋路径预报，准确率较高。24h预报，199次平均误差123km，达到国内先进水平。用多项式等非线性模型，制作登陆我国及登陆广东热带气旋的年、月个数预测，经过3年实际应用检验，准确率达到70％～90％。用非线性预测模型的逐日气压场、逐日雨量场长期预测结果进行分析，制作广东热带气旋登陆时段、地段和南海海面热带气旋出现时间的预报，准确率达到70％～80％，2002年热带气旋的预报，采用长中短期预报相结合，数值预报与统计预报相结合，预报效果较佳。     

1957-2004年影响我国的强热带气旋频数和强度变化

Based on tropical cyclone track dataset in the western North Pacific from China Meteorological Administration(CMA),variations in frequency and intensity of tropical cyclones(TCs)in the western North Pacific,affecting-China TCs(ACTCs)and landfall TCs(LTCs)achieving a typhoon intensity during 1957-2004 were studied.Frequencies of strong tropical cyclones showed significant decreasing trends from 1957 to 2004 and the linear trend was much greater when the intensity was stronger.There was no linear trend in the portion of strong tropical cyclones achieving a typhoon(TY)intensity,while those reaching a strong typhoon(STY)and a super typhoon(SuperTY)intensity showed decreasing trends during 1957-2004.The maximum intensities of TCs,ACTCs and LTCs all decreased during the period of 1957-2004.The mean intensities of TCs and ACTCs displayed decreasing trends and the mean intensity of LTCs achieving a TY intensity also showed a decreasing trend.     

广州市番禺区高温天气与热带气旋关系

利用番禺区1960—2004年高温天气(Tmax≥35℃)的历史资料及同期热带气旋资料,采用统计方法研究高温天气与热带气旋影响区(15~35°N、110~135°E)内热带气旋之间的关系,得出:(1)高温特别是36℃以上高温与热带气旋有着密切的关系,高温强度越强,存在强热带风暴和台风的比例也越大。没有热带气旋存在仅靠副热带高压作用,则出现36℃以上高温的机会小得多,并且没有37℃以上超高温天气出现;(2)西北太平洋源地热带气旋对高温的贡献较南海源地占有绝对优势。无论何种源地,从热带低压到强热带风暴,随着热带气旋强度的增强,出现高温的比例都有一个明显的突跃;(3)7—9月份出现高温时,热带气旋存在的比例在68%~87%之间。移经热带气旋影响区的热带气旋,以7月出现高温的比率为最大,强热带风暴以上出现高温比例超过35%。     

The Effect of Asymmetric Wind Structures of Tropical Cyclones on Their Tracks

1. IntroductionStudies on the tracks of tropical cyclones (TCs)have been one of the core problems in TC dynamics.In earlier researches, TCs are often viewed aspoint vortices, Rankine vortices. For example, Yeh(1950) and Kuo (1969), adopting dynamical methods,studied the motions of TCs and the effects of environ-ments. Their findings indicated that the motion tracksof TCs are characterized by cyclonic trochoidal oscil-lations.Syono (1955), by solving the barotropic vorticityequation, obta…     

Thermodynamic Characteristics of Tropical Cyclones with RapidIntensity Change over the Coastal Waters of China

In order to investigate the different thermodynamic mechanisms between rapid intensifying (RI) and rapid weakening (RW) tropical cyclones (TCs),the thermodynamic structures of two sets of composite TCs are analyzed based on the complete-form vertical vorticity tendency equation and the NCEP/NCAR reanalysis data.Each composite is composed of five TCs,whose intensities change rapidly over the coastal waters of China.The results show that the maximum apparent heating source Q1 exists in both the upper and lower troposphere near the RI TC center,and Q1 gets stronger at the lower level during the TC intensification period.But for the RW TC,the maximum Q1 exists at the middle level near the TC center,and Q1 gets weaker while the TC weakens.The maximum apparent moisture sink Q2 lies in the mid troposphere.Q2 becomes stronger and its peak-value height rises while TC intensifies,and vice versa.The increase of diabatic heating with height near the TC center in the mid-upper troposphere and the increase of vertical inhomogeneous heating near the TC center in the lower troposphere are both favorable to the TCs' rapid intensification; otherwise,the intensity of the TC decreases rapidly.