大气中的季节内振荡

本文依据最新的分析研究结果,系统地讨论了大气中的季节内(30—60天)振荡。内容包括大气季节内振荡的全球分布特征;热带大气30—60天振荡的基本特征;中高纬度大气30—60天振荡;热带和中高纬度大气30—60天振荡的相互影响;以及大气季节内振荡的动力学机制。 本文不仅对热带大气30—60天振荡提出了一些新的研究结果,特别是关于中高纬度大气30—60天振荡的讨论,以及关于热带和中高纬度大气30—60天振荡主要通过低频波列相互联系和相互影响的研究,将使我们对大气季节内振荡有比较全面的认识。     

热带气旋研究和业务预报进展—第九届世界气象组织热带气旋国际研讨会（IWTC-9）综述

2018年12月3—7日在美国夏威夷召开的第九届世界气象组织热带气旋国际研讨会对国际热带气旋研究和预报预警业务的近期进展进行了充分回顾,并对未来的发展方向进行了系统研讨。过去4年（2015—2018年）,在热带波动和对流对热带气旋生成的影响、复杂环境影响热带气旋路径转向的机理、对流和风垂直切变对热带气旋强度变化的作用机制、双眼墙形成和替换机理、热带气旋变性过程对环境条件的响应、热带气旋气候变化特征、热带气旋多平台观测技术等诸多方面的研究取得了显著进展。同时,在热带气旋生成概率预报、全球模式中热带气旋强度预报改进、热带气旋活动次季节业务预测技术发展以及热带气旋预报不确定性理论等方面也取得积极进展。在综述此次会议的相关议题后,简要讨论中国热带气旋研究和业务发展方向。      

RCP8.5情景下未来热带太平洋海域大气对海表温度的响应分析

热带太平洋是大气对海表温度（sea surface temperature,SST）异常响应最活跃的地带之一,了解热带太平洋海域大气对SST异常响应的变化特征有助于全面了解大气环流、ENSO、季风爆发、台风活动甚至平流层的物理、动力学过程。利用CMIP5的GFDL-ESM2G和CMCC-CESM模式研究未来RCP8.5排放情景下,热带太平洋海域大气对SST异常的响应特征。结果表明,2006—2100年热带太平洋SST逐年增加,而2080—2100年热带太平洋SST与对流活动、200 hPa位势高度异常、垂直速度异常的相关性较2006—2030年明显减弱,预示未来热带太平洋海域大气对SST异常的响应可能减弱。热带太平洋海域大气对SST异常的响应减弱进一步导致平流层温度对未来热带太平洋SST增加的响应减弱。CAM5的敏感性试验结果亦证实了未来热带太平洋海域大气对SST变暖的响应可能减弱。进一步研究发现热带太平洋区域平均SST从2006—2030年的27.4℃增加至2080—2100年的29.4℃。已有研究表明,当热带太平洋SST在27.5℃附近时,深对流活动会随着SST增加而线性加强,而当...     

近年来我国对热带天气系统的研究

前言南海和西太平洋地区是全球热带天气系统最活跃的地区之一,特别是夏季各种尺度的热带系统的活动都相当频繁,它们对我国华南以至西南和长江中下游地区的天气有着十分重要的影响,常常给这些地区带来不同程度的灾害性天气。因此对这些热带系统进行研究,不仅在理论上而且在实际预报业务上也有重要意义。过去我国对台风和副热带高压做了不少工作,但对其他热带系统的研究很少。七十年代我国开展热带大气科研协作以来,对南海和西太平洋地区的各种热带系统都进行了广泛的研     

热带大气50—40天振荡对亚洲夏季风影响的数值研究

本文利用p—σ混合坐标系的五层原始方程模式,研究了印度洋—西太平洋热带偶极子型振荡对流加热源对亚洲夏季环流的影响。试验结果表明印度洋—西太平洋热带振荡源可以引起赤道东—西纬向环流、越赤道气流、季风经向环流以及亚洲夏季高、低层环流的位相振荡,其振荡周期与振荡热源的振荡周期一致。本文还进一步研究了热带振荡源影响亚洲夏季风环流的机制,研究表明振荡热源西侧激发的Rossby波的西传和扰动的北传、引起赤道东—西纬向环流和季风经向环流的振荡,从而最终导致整个亚洲夏季风环流振荡的机制。     

厄尔尼诺与单站气象要素异常的统计

厄尔尼诺（ＥＩｎｉｎｏ）是指赤道东太平洋大范围洋面海水温度异常升高现象,它的发生、发展必然伴随着全球性大气环流和天气气候的异常。ＥＩｎｉｎｏ与我国天气的关系已有不少的分析研究［１—６］。这些研究指出：ＥＩｎｉｎｏ年我国夏季气温容易偏低,而冬季气温容易偏高,即所谓的“冷夏暖冬”。ＥＩｎｉｎｏ年夏季降水容易偏多,登陆我国的热带气旋较常年偏少。本文通过统计分析本站１９５８～１９９７年冬夏气温、降水、热带气旋影响个数与ＥＩｎｉｎｏ之间的关系,为本站以后作气温、降水、热带气旋影响个数的预报提供一些信息和依…     

SPECTRUM-90时期大气10—20天准周期振荡对热带气旋转向路径的影响

本文研究了SPECTRUM-90时期，大气10—20天周期振荡对西北太平洋转向台风路径的影响，结果表明，这种影响是显著的。在SPECTRUM-90时期，10—20天周期振荡比较活跃，西北太平洋副热带高压的周期性退缩现象是来自中、高纬和热带的10—20天周期低压扰动共同影响所致，这也是导致热带气旋转向运动的一个重要原因。进一步研究还发现，在SPECTRUM-90时期，存在着一支源于热带西北太平洋上呈经向排列的纬向风波列，热带波动沿此波列向北传播，在一定程度上，可以推动热带气旋北上转向。     

热带大气中的准双周（10—20天）振荡

基于欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的资料（1981—1988），本文对全球热带大气中的10—20天（准双周）振荡进行了比较系统的研究，包括其动能的分布及演变。扰动的结构和传播特征等。资料分析充分表明，热带大气10—20天振荡是热带大气中另一重要低频系统，其动能比30—60天振荡还要大，而其结构和活动又同30—60天振荡很不一样。例如热带大气10—20天振荡主要表现为纬向波数2—4；垂直结构以正压特征更显著；主要表现为向西传播；其经向风分量与纬向风分量同等重要。因此，对热带大气10—20天振荡值得更多注     

基于历史资料的热带气旋大风定点预报及检验

热带气旋是沿海地区最具破坏力的自然灾害之一。研究近海热带气旋对深圳三个重点港湾码头站的定量阵风预报。在前人研究的基础上,除了考虑热带气旋强度、热带气旋相对于气象台站的距离、方位角等热带气旋特性因素外,进一步详细分析了热带气旋尺寸对热带气旋引发重点区域的定点阵风预报影响。研究使用2014年以前的港湾码头站在热带气旋影响期间的小时极大风观测记录与各热带气旋特性因素建立预报模型,用2015—2018年的14个近海热带气旋对港湾码头站的小时极大风影响来检验预报模型的实用性。结果发现在进一步考虑了热带气旋尺寸因素对热带气旋引发定点大风影响后,预报模型可以精准地预报重点区域的最大阵风值,其预报结果可为行业气象风险评估提供有价值的参考。      

大气热带波动研究进展

本文简要回顾了热带波动的浅水理论解及对应的波动特征。系统介绍了从观测资料中区分和分离热带波动的信号的方法,指出近年来在热带波动观测和分离研究方面取得了明显进展,许多不同于经典波动理论的新特征被揭示。在此基础上回顾了几种影响波动演变的机制（如,波流相互作用、波动—积云对流相互作用、水汽作用等）来部分解释观测热带波动与理论的差异的可能原因。这些研究表明局地大尺度环流和湿对流等在热带波动结构演变、强度和位置中有着重要作用。文中还综述了热带波动对热带气旋生成和路径的影响及可能机制,这表明热带波动的变化能够较好解释热带天气（如,热带气旋）的变化特征。最后,大气热带波动研究依然有许多科学问题亟待解决,它对于大气科学发展具有重要科学意义。     

热带和中高纬地区季节内振荡的特征及其动力学诊断

使用5年低阶全球谱模式资料,对中高纬大气和热带大气季节内振荡的动力学性质和传播特征进行了诊断研究。分析发现模式再现了大气中季节内振荡在热带和中高纬地区的传播特性以及它们之间的差异。热带大气30—60天振荡在速度势场上表现为纬向—波结构和行波特性,而在散度风场上反映了赤道西太平洋—印度洋东西向偶极子型的振荡。中高纬大气30—60天振荡表现为定常波位相和振幅的变化,即波包络的传播特征。它与中高纬地区遥相关型的转换有关,通过遥相关位相和振幅的变化,不仅完成了热带和中高纬地区之间以及热带不同区域之间的能量输送,而且通过这种能量输送过程把南、北半球中高纬地区季节内振荡联系起来。      

(六)热带天气的分析和预报

自从60年代气象卫星发射以来,热带气象学有了不少进展。目前,卫星云图已经在热带天气分析和预报中得到广泛的应用。在热带海洋地区,由于常规气象资料很稀少,卫星云图更是一种天气分析和预报的重要工具。 图1是1968年9月5—6日全球热带范围的卫星云图,各种热带云系基本都得到反映(见封三图1A、B)。在太平洋东部和大西洋东部以及非洲西部5—10°N之间各有一条热带辐合带云带。在非洲和大西洋东部的东风气流中,热带辐合带云系北边还有几个一团团对流云区,这是东风波云系(用W表示)。在北太平洋和北大西洋较高纬度处还可看到与大洋中部槽相联系的云系(用D表示)。在北太平洋有三个热带气旋云系,一个在墨西哥西部;第二个位于20°N、137°E,这是6812号台风;还有一个在20°N、120°E     

近海热带气旋折向路径的合成分析

本文以在20—30°N,120—130°E海城内生成或由处部移入的低压热带气旋为对象,运用合成分析方法,对1956—1985年间的这类近海热带气旋的环境场作了分析研究,找到了西折和东折时具有不同天气特征的环境高度场和温度场特征。通过对折向后(24小时)热带气旋移向和500hPa引导气流以及由对流层中低层平均温度场所反映的热成风之间的关系分析,提出了用引导气流方法作台风热带气旋路径预报要考虑β作用引起的移向订正的见解。     

热带气旋强度变化的cliper预报方案

—、前言对于热带气旋强度变化和台风的发生发展,前人已作了大量的分析和研究。但是,对于台风和热带气旋强度变化的客观预报方祛,研究得并不多。在这方面做得较早的有RL·Elsbrry等人,他们建立了预报台风和热带气旋强度的24、48和72小时变化的回归方程。近几年来林有任和笔者分别用统计和动力统计的方法对台风和热带气旋的强度变化的预报作了研究,并得到了客观预报方程。本文将用气候持续性方案对台风和热带气旋的强度变化作一些研究分析。     

热带气旋的遥感

为了进一步研究热带气旋,特别是对其中的过程进行数值分析以及建立切合实际的物理数值模式,必须具有热带气旋活动中心2—10公里和外围地区10—50公里气象参数水平和垂直分辨率的实验资料。因此,     

华南后讯期降水的年际变化

本文研究了近30多年来(1951——1984)华南后讯期降水的年际变化。结果表明:(1)华南后讯期降水有3年周期变化和10年尺度的长期变化;(2)夏季西太平洋副热带高压轴线南北位置和西脊点西伸位置的年际变化与华南后讯期降水有密切联系。当副高位置偏北偏东时,华南后讯期降水偏多。反之,降水偏少。 利用1974—1983年的月平均OLR资料研究了热带辐合带对华南后讯期降水的影响。结果表明,华南后讯期降水多年和少年热带辐合带的位置和强度有显著差异。多雨年热带辐合带位置偏北强度偏弱,少雨年则相反,热带辐合带位置偏南强度偏强。      

西北太平洋热带气旋气候变化的若干研究进展

简要回顾了近年来国内外在西北太平洋热带气旋活动的季节、年际和年代际变化方面的研究,涉及到热带低频振荡、厄尔尼诺—南方涛动(EI Ni(n)o-Southern oscillation,ENSO)、印度洋海盆增暖、准两年振荡(quasi-biennial oscillation,QBO)等对西北太平洋热带气旋活动气候变化的影响,以及ENSO与热带气旋活动年际相关的年代际变化,展望了该领域的研究前景,并提出当前此研究领域中一些亟需研究的科学问题.     

太平洋经向模态对西北太平洋热带气旋影响的数值模拟研究

在分析研究太平洋海气耦合经向模（Pacific Meridional Mode——PMM）和西北太平洋生成热带气旋频数变化关系的基础上,利用NCAR的大气环流模式CAM3模拟研究了太平洋海气耦合经向模态对西北太平洋生成热带气旋的影响。结果表明,海气耦合的经向模态通过影响热带气旋生成的大尺度环境从而影响热带气旋的频数和强度。在模式中当增加了PMM的海温强迫后,纬向风切变变小,对流层中低层相对湿度变大,热带西太平洋对流层低层出现西风异常,在西北太平洋地区形成一个异常的气旋性环流,并且匹配有较大的正涡度异常;对流层高层出现赤道东风异常和一个与低层气旋性环流相匹配的反气旋性环流,有利于对流活动的发展,从而有利于热带气旋的生成和发展。在增加了PMM的海温强迫的试验中,热带气旋中心的海平面最低气压降低,850 hPa中心附近最大切向风速增加,气旋中高层的暖心强度增强。热带气旋强度总体增加。数值模拟结果与资料分析相互映证,揭示了太平洋经向模态对西北太平洋热带气旋有重要影响。     

热带大气季节内振荡研究述评

自1971年Madden和Julian首次发现热带大气的风场和气压场存在着向东传播的40—50天的准周期振荡现象以来,国内外对热带大气季节内振荡(有的提30—50,30—60天振荡)作了大量的观测和理论研究,yasunari研究发现印度季风区上空云量距平以40天左右的周期作经向传播,并指出这与Madden和Julian发现的40—50天振荡(有的称之为MJ波)是密切有关的。      

热带高度场的振荡与厄尔尼诺现象

本文使用美国国家气候资料中心1946—1978年月平均海温值和美国世界月气候资料1964—1984年月气压高度值，分析研究热带高度场的长期振荡特征及其与厄尔尼诺的关系，发现南美洲、北美洲、北非洲、太平洋等热带地区的850—30 hPa月气压高度值存在准三年振荡。厄尔尼诺现象出现后1—3个月，500—30 hPa热带月气压高度距平值从负值变为正值，反厄尔尼诺现象出现后1—2个月，热带500—30 hPa月气压高度距平值从正值变为负值。全球热带气压高度场变化最敏感的地区是塔希堤站。