台风的内力

本文给出了台风内力的新定义及其表达式。指出台风的内力是由台风区域内空气相对于台风移动的相对速度和上升运动产生的,其大小和方向决定于这种相对速度和相对加速度的非对称结构、台风的发展情况、上升运动速度和柯氏力随纬度的变化。文中还求得台风在内力作用下移动路径的表达式。从而可以看出台风在内力作用下极为复杂的曲线运动,这种运动是在惯性振荡的基础上叠加上由内力作用引起的波动。当内力为常数的情况下,台风在内力作用下的移动为振幅不同而周期相同的正弦波和余弦波叠加而成的摆动。     

台风登陆纬度预报的经验公式

我们根据台风进入南海防区的纬度和本站气压,得出一个预报台风登陆纬度的简单公式,近几年用来试报有一定效果。 为了作台风登陆纬度ψ_x的预报,可以设ψ_x=ψ_o △ψ。ψ_o为起报时台风所在纬度,△ψ是变量。要求出ψ_x就必须求出△ψ。为了达到这一目的,我们统计了     

关于台风的若干统计

一、各月台风生成个数将180°E以西的北太平洋热带洋面上生成的低气压,当其所及范围内最大风速达到34海里/小时(即17.2米/秒)以上时,便定义为台风。各月台风生成个数如表1所示。由表1可见,台风生成个数的年平均值是27.0,8月最多为5.5个,其次9月为4.9个和7月为4.1个,最少是2月仅有0.3个。台风各年生成个数和当年在15°N以北地区所生成的个数有着密切的相关,其相关系数达到0.82(见图1),而和15°N以南地区生成的台风个数相关系数仅有0.56。因此,台风各年生成个数之多寡,主要是由15°N以北的较高纬度洋面生成个数来决定的。图2表示了1951—1977年间台风在各海域的生成个数。每隔5个纬度,5个经度进行划区。由图2可见,台风生成个数较多的海域是10—20°N,     

1950年平均经圈环流与角动量的平衡

本文利用了Buch和Starr与White所计算的1950年各纬度上空的平均经向风速([V]),绘制了子午面上的平均环流(全年:图1,冬季:图2,夏季:图3),图中显示出三个环型(cell),低纬度和高纬度的两个正环型与中纬度的逆环型。 1950年平均西风急流的位置正好处于中纬度的逆环流之中。全年平均的赤道辐合线位于北纬5°左右。自夏至冬三个环型均向北移,冬季半球Hadley环型伸向夏季半球去。三个环型的强度都是冬季大。 对于1950年北半球10°—70°的角动量平衡也作了分析(图4),并绘制了这个空间中角动量输送流线图(图5),其中应该提出,就是通过东西风的界面流线是铅直的,也就是总的来说,在东风带里产生的角动量不是在水平方向上输送到西风带里去,而是在铅直方向上输送到低纬度的高空西风里去,再由那里在水平方向上送到中高纬度去。 最后对于平均纬圈环流的维持也作了讨论,结论是:在中高纬度大型扰动起着主导作用,在低纬度则平均经圈环流是重要的。     

常见风参数的几种平均方法

一、风速的不连续平均法 对风参数进行平均,通常取T_0=10分,作为其平均时间间隔。在所选择的T_0范围内,风速V(t)的变化,可看作是具有各态历经性质的稳定随机过程。采用把湍流场分解为平均值场和脉动场的办法,可以写出 V(t)=V △AV(t)(1)式中V为T_0时间内速度的平均值;△V(t)为瞬时风速相对于平均值的脉动。 用高斯正态分布律来描述△V(t),具有足够的精度(参见本刊1982年第12期第33页)。所以在T_0时间内,V=常数,而△V(t)=0。     

台风“Chanchu”变性过程位涡及锋生特征分析

利用非静力中尺度WRF模式输出的0601号"Chanchu"台风模拟资料分析了台风变性过程中的结构演变特征,并从位涡的角度,利用湿位涡方程对"Chanchu"变性过程中强度减弱但却能引发强风暴雨的原因进行了探讨。分析表明:台风在变性过程中,尺度逐渐增大并与东移南下的高空槽不断接近,在与高空槽相互作用之前,台风眼壁及外围雨带雷达回波减弱,最大风速减小,最大风速半径圈向外拓展;高低层位涡相接之后,由于高层正位涡的下传携带冷空气侵入台风,在低层锋区上诱发出气旋性环流,进而重新引发强对流,并在角动量的输送作用下,台风外围环流风速再次增大。变性后高空槽和台风在位相上仍有一定距离,高空槽仅与台风的外围环流相互作用,冷空气没有入侵台风内部,这是"Chanchu"没有重新加强的原因之一。利用锋生函数对引起锋生的各分量进行分析,结果显示非绝热加热是造成锋生的主要原因,散度和变形项的贡献次之,倾斜项对锋生几乎没有贡献。     

8509号台风小结

8509号台风是近海生成的台风,且台风发展加深的纬度较高,转向点的经度偏西、纬度偏北,给预报工作造成了一定的难度。 一、概况 8509号台风8月16日在冲绳附近海域生成,向偏北方向移动。17日至18日,台风发展加深,向西北方向缓慢移动。18日20时至19日08时,台风中心由978mb减弱至988mb,最大风速由32米/秒减弱至20米/秒、移速加快,     

500毫巴环流指数、环流型及环流特征量

1.500毫巴月平均环流指数分亚欧地区(45—65°N、0—150°E)和亚洲地区(45—65°N、60—150°E),其计算公式, 其中φ_1、φ_2表示计算纬向环流指数Iz的纬度范围,Z_(1i)、Z_(2i)分别是在φ_1、φ_2两纬圈上第i点的500毫巴高度读数,L为分别在φ_1、φ_2纬圈上均匀取点进行高度读数的点数。计算经向环流指数Im时,先将所考虑范围分成n个小区,在m个纬圈上分别读取经度间距为Δλ的相邻两点间高度差ΔZi,然后进行计算(详见中央气象科学研究所《论文汇集》1965年9月)。这里所附的月平均环流指数值是根据上式计算的逐候平均环流指数,     

500毫巴环境流场与玉林地区台风降水

台风对某地降水的影响,首先决定于台风移动路径,台风移动路径虽然受到各种复杂因素的影响,但最主要的是台风周围基本流场的影响。台风的发生发展同周围的环境流场有密切的关系。国外研究表明:从动力学的意义来说,飓风是环境环流与整个涡旋相互作用的净力造成的复杂结果。当飓风接近常定状态时,它的移动,几乎完全由环境环流的动力学所决定。据分析,500毫巴环流形势与台风移动发展的关系十分密切。玉林地区性台风大雨以上降水与500毫巴台风环流580闭合线关系极大,有580闭合线的台风大雨以上降水的历史概括率占39/41=95.1％;无580闭合线的台风对玉林地区影响只出现编码0～2的天气占30/33=90.9％。     

南海台风"韦帕"生成环境条件及移动转向成因分析

利用华南区域常规观测站资料、静止卫星红外云图及NCEP格点再分析资料,对2019年第7号台风"韦帕"生成环境条件、移动转向的成因进行了分析.结果 表明,台风"韦帕"生成于热带辐合带弱垂直风切变中心附近,高海温是其生成及发展的基础条件,强度维持与西南季风及越赤道气流卷入密切相关.感热通量和潜热通量变化显示,"韦帕"所获取的海表面热通量较少,这是其强度增强有限的主要原因;台风移动路径与引导气流密切相关,其不同阶段受不同层次引导气流影响,且引导气流弱,台风移动速度也较慢;台风"韦帕"发生停滞及转向,主要由于大尺度环境场发生明显改变,西太平洋副热带高压、南亚高压及东风波都起重要的影响;低层台风中心附近风速变化影响台风环流结构内力的方向大小,也会造成台风路径移向的变化,高层辐散区对台风中心移动有"引导"作用.     

台风过境时涠洲大风风速计算

8217号强台风9月15日正面袭击我市,涠洲岛12级以上大风,历时6小时左右,测得2分钟平均风速和瞬时阵风风速在40米/秒以上、在此期间涠洲岛气象站电接风向风速仪被大风损坏,无法测得台风过境时的实际风速,甚为可惜。为补救这一损失,本文采用大气摩擦旋转风方程,涠洲和北海气压、北海雷达资料,进行综合计算,求得实际风速,可供这次台风过程大风分析参考。 众所周知,台风是一个近似圆形的气旋性涡旋,在海平面上台风区域内空气微团的运动可近似地认为是在水平气压梯度力Fp、水平地转偏向力Fc、惯性离心力Fe和摩擦力F_N的平衡状态下运动的,即Fp=Fc     

关于任意纬度太阳高度角的查算

已知测点纬度φ,观测时的赤纬δ及真太阳时时角τ,可以用天球坐标公式计算太阳高度角h的正弦: sin h=sinφ sin δ cosφcosδcosτ(1) 实际工作中用(1)式计算sinh是相当繁琐的,而且容易发生错误,因此在纬度固定的测站并不采用直接计算的方法,而应用拉鲍柯夫图     

连续性降雪个例研究

利用国家气象中心 HLAFS格点资料 ,对发生在内蒙古中部地区的一次连续性降雪天气过程 ,采用时间、空间平均对连续性降雪天气过程环流背景、物理量场的天气学特征进行了诊断分析 ,分析结果发现 ,高层 50 0 h Pa在新疆经内蒙古至河北北部环流形势场稳定 ,低层50 0 h Pa内蒙古中部至辽宁西部的辐合切变线和其北侧的偏东气流是降雪天气过程维持所需条件 ;70 0 h Pa1 1 0°E经圈 V分量沿纬圈变化南风分量减小 ,风速辐合明显加强 ;70 0 h Pa相对湿度沿 1 1 0°E经圈随纬度变化 ,在 2 5～ 40°N存在着一个相对湿度梯度 ;u分量沿 40 N°随经圈在70～ 1 38°E范围西风分量逐渐减小 ,在东西方向上存在一个较强的风速辐合区 ;分析 70 0 h Pa流场图 ,在我国甘肃东部、内蒙古中部到河北北部有一辐合线     

9615号台风分析和防灾减灾对策建议

19615号台风的基本特征1．1路径稳定：台风移动方向平稳，基本无变化（见图1）；1．2移速特快：通常台风中心平均移速约每小时13～15km，这次移速快到每小时35～40km；1．3强度特强：台风中心附近最大风速约50～55m／s，湛江实测气压为945．5hPa，是解放以来在登陆广东台风中，人工观测到的最低气压；1．4灾害特大：这个台风所造成的直接经济损失约170亿元，是历史上损失最惨重的一个台风，死亡2O8人，失踪100多人；与54（13）号台风很相似：移向大致相似，移速同样快速，强度也是特强，损失同样惨烈。2台风路径分析2．1当前台风路径预报水…     

琉球地区热带低压发生发展和基本路径预报初步探讨

琉球地区是西太平洋台风发生发展最北最西的一个集中区。在盛夏季节,常有热带低压迅速发展成台风,影响我省。过去我们对这一类近海地区新生热带天气系统注意不够,为了做好这一类台风预报服务工作,提高预报时效,我们普查了1960年到1972年间7至9月份在琉球地区的热带低压。琉球地区的范围,我们定为122—130°E 和20—30°N 之间的海域(见图1)。选用在这个地区产生的或从外地移入的热带低压(包括外地的台风已减弱为热带低压而移入的)第一个时次的地面天气图和相对应的500毫巴等压面图,从500毫巴环流形势的基本特点,对热带低压的发生发展,基本路径以及影响程度等方面,进行了初步分析。归纳了几条预报判据:     

“罗莎”台风波动特征与浙江远距离降水相互关系的初步研究

利用NCEP 1°×1°再分析格点资料和浙江省自动站降水资料,分析了2007年"罗莎"台风能量频散的波动特征与浙江省远距离台风降水之间的关系。结果表明:1)由于浙江省所处纬度相对较低,其远距离台风降水的形成过程与北方(西北和华北)典型的远距离台风暴雨存在本质区别,浙江省远距离台风降水主要是台风能量频散的波动效应所引起,而北方远距离台风暴雨的形成过程主要是西风槽和台风外围环流相互作用的结果。2)影响浙江省远距离降水的台风在整个台风环流登陆前有向降水区的能量频散过程,这种能量频散过程在对流层中低层波动特征不明显,因而能量频散的距离相对较小;在对流层中高层,台风能量频散表现出清楚的波动特征,能够影响到较远距离外的天气系统,从而引起局地降水的增加。3)台风能量频散的波动效应在远距离降水区的上空形成一个正涡量区,之后该正涡量区以波动的形式向下传播,导致降水区对流层中下层气旋性涡旋形成,造成局地降水或降水增加。     

登陆台风“凡亚比”(1011)合力散度特征诊断研究——垂直分布特征

本文利用2010年1011号台风“凡亚比”登陆过程高分辨率数值模拟资料,诊断分析了“凡亚比”台风环流合力散度的垂直分布及其演变特征。结果指出,合力散度的显著区一直与台风系统相伴随,可以有效地示踪热带气旋（Tropical Cyclone,简称TC）的移动,并能较好地识别TC强度、结构的发展演变。台风中心偏东一侧流入层的合力散度异常信号首先出现并发展,反映出环流的非对称特征。随着台风趋于成熟,合力散度逐渐增强,高度扩展,对称性也逐渐增加;台风中心上空为合力辐合,外围为合力辐散,垂直方向上合力辐合与辐散相间的结构对应上升运动极值区及强降水,即对应台风眼墙位置。合力散度面积指数和强度指数的分析指出,垂直方向上辐合与辐散面积指数负相关;各层的合力辐合强度指数普遍大于辐散强度指数,垂直方向上两强度指数呈显著的正相关关系;结合面积指数与强度指数,可知垂直方向上合力辐合与辐散此消彼长。运用合力散度方程对该垂直分布特征的成因展开分析,发现风速u分量平流随经度变化项和风速v分量平流随纬度的变化项是TC眼区合力辐合部分的主要贡献项,垂直运动项决定了TC眼墙的合力辐合与辐散相间的垂直分布特征。     

台风“彩虹”(1522)的数值模拟及增强条件分析

利用WRF数值模式对台风"彩虹"进行数值模拟,较好地模拟出台风的移速路径、强度变化,登陆时间和地点与实况基本一致;利用高分辨率的模式输出,对台风增强条件进行分析,结果表明:(1)台风中心高空气流强烈外流区与高压反气旋环流中心靠近合并,中层呈"东北高西南低"的形势,副高中心的加强大大增强与台风之间的气压梯度力,均有利于台风强度增强;(2)小的各层VWS有利于台风加强;环流场的调整会使得各层VWS均有所增大,但台风仍在加强;深层和低层VWS先于台风减弱就开始增大,而高层VWS在台风减弱过程中仍维持较小;(3)台风强度的变化滞后于水汽净流入量的变化趋势约9小时,南边界为最主要的水汽输入,表明西南季风对台风水汽输送起着重要作用;(4)海表面输送的热量为台风发展提供能量来源的同时,其输送的不对称也是引起台风整体结构不对称的原因之一,其中潜热通量在台风加强过程中起到更重要的作用。     

1960-2004年南京市风速变化及其成因研究

利用南京、高淳、江宁、江浦、六合、溧水六个地面站1960—2004年逐日平均风速数据资料,分析了南京市平均风速的时空变化特征及其可能原因。其结果表明:近45年来南京市年平均风速为2.61m/s,最大平均风速出现在3月,为3.08m/s,十月的平均风速最小,为2.45m/s。一年四季中,春季的平均风速最大,为2.93m/s,秋季平均风速最小,为2.50m/s,呈现出"春季大,秋季小"的季节分布类型。近45年间各季节与年平均风速的年代际变化趋势基本一致,都呈现出波动性变化及总体减弱的趋势。在空间上,南京市平均风速呈现出"南大北小"的地理分布格局。风速的变化,主要是由于全球气候变暖下中国乃至亚洲大气环流的变化而引起的局地环流的变化。此外,强冷空气南下次数和强度的减小、台风的减少、观测环境的影响、仪器性能的差异以及统计时次的变更等也是引起南京市风速变化的原因。     

Winnie(9711)台风变性加强过程中的降水变化研究

热带气旋变性过程是其结构、强度及其风雨分布发生显著变化的过程,常导致预报失败。基于T106格点分析资料、日本气象厅TBB资料以及MM5V3数值模式结果,对9711号台风Winnie变性加强过程中的降水变化特征及其机理进行研究。结果表明,Winnie台风变性加强过程中降水分布非对称性明显,强降水带首先出现在台风环流北部,之后向南弯曲,其强降水中心绕台风中心从北部顺时针转向东北和东南部。这种降水变化一方面与Winnie与西风带高空槽相互作用过程中环境风垂直切变明显增大,且其指向顺时针旋转有关。此间台风垂直结构发生明显倾斜,变性前期涡旋环流随高度增加先向北倾斜,发展到最强时又趋于垂直,之后又向东南倾斜。强降水区出现在垂直切变的下风方、台风气柱倾斜方向一侧。另一方面还与台风环流内冷、暖平流活动紧密相关,强降水落区与低层暖平流输送位置关系密切。对流涡度矢量垂直分量反映了Winnie台风环流内中尺度锋区与风垂直切变的相互作用,800 hPa上的大值区对其强降水落区有较好的指示意义。