东海转向和登陆热带气旋特征合成分析

进入东海的热带气旋（TC）每年有3.2个,转向或者登陆将造成不同的影响。通过对这两类TC登陆或转向前后,形势场和物理量场的合成分析得到：转向类TC,副热带高压(以下简称副高)弱,东侧呈块状;西风带强,离TC近;中高层西风急流明显,急流在向东移动过程中有增强趋势;TC东北方高层辐散增强,在中低层有正涡度平流,涡度平流中心清晰。而登陆类TC,副高强,呈宽带状;西风带弱,离TC远;西风急流不明显,没有增强,高层急流中心位于TC的西北方和北方;TC东北方高层没有明显的辐散流出,中低层正涡度平流位于TC的西北方和北侧,涡度平流中心不清晰。转向或登陆前72 h各特点已有显示,前48 h其特征更加明显。     

2011年6月湖南两次暴雨过程的中尺度特征对比分析

利用常规观测资料、卫星、雷达资料以及NCEP再分析资料、LAPS局地分析资料,对2011年6月湖南两次暴雨过程的中尺度特征进行对比分析。结果表明：两次过程均属于湖南盛夏低涡冷槽型暴雨过程,但中尺度特征、降水性质和环境条件有差异。“6.09暴雨”由一个及地的β中尺度低涡产生,过程期间低涡稳定少动,卫星云图上表现为一个发展强烈的中尺度对流云团,雷达回波前期为窄型带状积云降水回波,后期逐渐转变为积层混合云降水回波;而“6.13暴雨”影响系统为中尺度切变线,切变线维持时间长,移动缓慢,卫星云图上是一条长时间维持的对流云带,雷达回波为积层混合云降水回波。水汽输送通道的建立和中低层水汽的大量集中为中尺度对流系统的发展提供了有利的环境条件,暴雨发生在锋前高温高湿的不稳定层结和强上升运动区域中,锋区的动力强迫上升运动加强了低层能量和水汽的往上输送。两次过程中尺度对流系统均具有深厚的垂直环流结构,“6.09暴雨”湘东北特大暴雨区是一支近乎垂直的深厚上升气流,南北两侧有明显的补偿下沉气流,而“6.13暴雨”湘中暴雨区垂直上升运动是倾斜向上的,只有南侧存在补偿下沉气流。     

TROPICAL CYCLONE GENESIS EFFICIENCY：MID-LEVEL VERSUS BOTTOM VORTEX

Cloud resolving Weather Research and Forecasting(WRF)model simulations are used to investigate tropical cyclone(TC)genesis efficiency in an environment with a near bottom vortex(EBV)and an environment with a mid-level vortex(EMV).Sensitivity experiments show that the genesis timing depends greatly on initial vorticity vertical profiles.The larger the initial column integrated absolute vorticity,the greater the genesis efficiency is.Given the same column integrated absolute vorticity,a bottom vortex has higher genesis efficiency than a mid-level vortex.A common feature among these experiments is the formation of a mid-level vorticity maximum prior to TC genesis irrespective where the initial vorticity maximum locates.Both the EMV and EBV scenarios share the following development characteristics:1)a transition from non-organized cumulus-scale(~5 km)convective cells into an organized meso-vortex-scale(~50 to 100 km)system through upscale cascade processes,2)the establishment of a nearly saturated air column prior to a rapid drop of the central minimum pressure,and 3)a multiple convective-stratiform phase transition.A genesis efficiency index(GEI)is formulated that includes the following factors:initial column integrated absolute vorticity,vorticity at top of the boundary layer and vertically integrated relative humidity.The calculated GEI reflects well the simulated genesis efficiency and thus may be used to estimate how fast a tropical disturbance develops into a TC.     

Northward Shift in Landfall Locations of Tropical Cyclones over the Western North Pacific during the Last Four Decades

This study analyzes landfall locations of tropical cyclones(TCs)over the western North Pacific during 1979–2018.Results demonstrate that the landfall locations of TCs over this region have shifted northward during the last four decades,primarily due to the shift of landfalling TC tracks,with the decreasing/increasing proportion of westward/northward TC tracks.In particular,the northward shift of the landfalling TCs was not related to their formation locations,which have not markedly changed,whereas"no-landed"TCs have significantly shifted northward.TC movement was significantly and positively correlated to the zonal component of the steering flow,while the correlation between TC movement and the meridional component of the steering flow was relatively unobvious.The westward steering flow in the tropical central Pacific that occurred around the formation and early development of the westward TCs was significantly weakened,which was unfavorable for their westward movement,thereby,causing the higher proportions of northward moving tracks.This weakened westward flow was related to the northward shift of the subtropical high ridge,which was caused by significant weakening of the southern part of the subtropical high.The vertical wind shear,sea surface temperature,and convective available potential energy also showed that the northern region of the western North Pacific became more favorable for TC development,whereas the upper divergence,low-layer relative vorticity,and accumulated water vapor content were not obviously related to the northward shift of TCs.     

一次极端特大暴雨天气过程C波段双偏振雷达资料分析

为探究C波段双偏振雷达资料在暴雨监测预警中的应用,本文利用遵义市C波段双偏振雷达资料及常规观测资料对2020年6月12日凌晨遵义市碧峰镇发生的一次极端特大暴雨天气过程进行分析,结果表明：（1）本次碧峰极端暴雨天气过程产生于高温高湿的背景下,属于低涡切变型暖区性质降水,500hPa高原槽后干冷空气的叠加促进了强降水天气过程的爆发。（2）过程由深厚的低质心强降水对流单体引发,存在中尺度辐合区且与强降雨持续时间对应。（3）1.5°仰角Zdr、Kdp值变化趋势与地面分钟雨量一致,有跃增现象,且超前15到20分钟。（4）低层Zdr大值区与反射率因子大值区重合,反映了强降水过程的主要落区。中尺度辐合造成强的上升气流使得低层的Zdr和CC值显著减小,同时其附近部分大雨滴被抬升至4km高度形成Zdr大值中心。     

2014年“5.8”广东大暴雨中尺度特征分析

利用NCEP/NCAR的1°×1°再分析资料、地面常规观测、FY-2E卫星TBB资料,对2014年5月8—9日发生在华南南部的一次暖区暴雨过程进行了研究。得出以下结论:1)第1阶段暴雨发生变性高压脊后部,未受冷空气影响,属于华南典型的回流暖区暴雨过程,第2阶段在东路弱冷空气的触发下再次产生暴雨,属于非典型回流暖区暴雨。2)1个中α尺度MCC和1个中β尺度MCS是该次广东大暴雨直接制造者,其中MCS-D在广西境内生成并逐渐东移,多个对流系统的并入延长了MCS-D的生命史,最后形成中α尺度MCC。3)东南气流是该次暴雨的主要水汽来源,中层小股干冷空气侵入,高层强烈辐散、深厚的上升运动的配置条件有利于中尺度对流系统发展和维持。4)区域自动站风场资料分析表明,夜间陆风(偏北风)与加强的东南风在112.5°E附近的汇合,可能触发了中尺度对流系统MβCS-H的生成。     

冷空气对台风“海葵”(1211)倒槽特大暴雨作用分析

针对2012年8月10日发生在台风"海葵"(1211)减弱低压倒槽顶部的特大暴雨过程,利用加密自动气象站、卫星云图、NCEP再分析资料,结合中尺度数值模式的模拟结果,分析了这次特大暴雨期间的中尺度对流系统演变特征及形成机理。研究表明,东北冷涡后部南下的冷空气为特大暴雨的发生提供了有利的热动力条件,促进了降水的发展。冷空气主体偏北,仅从对流层中层侵入低压倒槽北部,而对流层低层并无明显冷空气影响,使暴雨区上空形成冷平流叠置于暖平流之上的温度平流垂直分布结构,促进这一地区对流不稳定层结的建立和发展。冷空气与低压倒槽内辐合上升的暖湿空气对峙于对流层中层,引起中层锋生,锋生效应使风场辐合加强,进一步促进锋生。两者相互作用促进暴雨区及附近的中小尺度对流系统发展,在暴雨区上空强迫出一支对流尺度的强上升气流,加强低层水汽向上输送,使暴雨区上空水汽辐合层迅速增厚,从而引发局地特大暴雨天气发生。     

初夏孟湾风暴造成云南连续性强降水的中尺度分析

利用常规气象资料、物理量场、卫星云图和多普勒雷达资料对孟湾风暴影响下云南初夏出现的4次连续性强降水天气过程的中尺度特征及其环流背景条件进行了分析。结果表明：孟湾风暴在孟加拉湾海域生成后，生命史一般为2～3天，风暴云团云顶亮温低于-65℃；孟湾风暴以分裂中尺度对流云团、外围云系以及登陆减弱的本身沿孟湾槽前和副高外围的西南气流北上影响云南；高原低涡切变、辐合通道和西南风速的辐合为孟湾风暴东北上云南提供了有利的环流背景和动力条件；孟湾风暴影响云南在多普勒雷达回波上存在许多共同的特征，往往是絮状回波产生连续性降水，强度为35～45dBZ，整体回波偏东移，西南急流、“牛眼”结构和风随高度顺转等中尺度特征的存在，既有利于孟湾风暴带来暖湿气流向北输送，又有利于北上云系中对流回波的发展。     

热带气旋变性过程客观判别方法在“海马”变性过程中的应用

介绍了一种判别热带气旋变性过程的客观方法.此客观方法使用三个判别参数: 对流层低层热力非对称参数B、高低层的热成风、对变性过程进行诊断判别.此方法使用格点的数值预报产品,计算简单、使用方便,便于业务化.同时针对2004年影响我国的0421号热带风暴"海马",使用NCEP再分析资料对其变性过程进行了分析验证,结果表明:此客观方法所定义的三个判别参数B、、在"海马"的变性过程中有很好的指示作用.     

季风涡旋对热带气旋生成影响的理想试验研究

利用新一代非静力平衡中尺度数值模式WRF_ARW（3.3.1版本）模拟季风涡旋中热带气旋生成的过程,从动力和热力作用两方面分析大尺度季风涡旋对热带气旋生成的影响。结果表明:从动力学角度来看,能提供较大环境场涡度的季风涡旋不利于扰动涡旋快速发展成热带气旋。初始阶段,由于季风涡旋尺度大,垂直涡度径向梯度弱。而垂直涡度径向梯度的强弱可以通过“涡度隔离”效应影响对流单体向涡旋中心的聚集合并过程。随着扰动的组织化,径向入流对涡度的平流作用越来越重要。对流单体相对最大风速半径的位置对热带气旋生成作用明显,当其集中在最大风速半径附近时涡旋容易快速发展。此外,环境场相对涡度与热带气旋的尺度存在显著正相关。初始尺度大的涡旋最终具有较大的外围尺度,其涡度的分布范围也更广。从热力学角度来说,较大的环境场相对湿度有利于热带气旋的生成。虽然较大的环境场湿度能够诱发较强的外围对流,但同时也会使最大风速半径以内存在丰富的对流,后者能够提供充分的内区非绝热加热,降低中心气压,促进涡旋发展。