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1.
《大气和海洋科学快报》2021,(3)
为了进一步了解热带气旋(TC)尺度变化与其结构的相关关系,本文基于多平台热带气旋表面风场资料,通过相关分析得出西北太平洋上TC的24 h尺度变化率(SCR)与其尺度,强度以及强度变化率(ICR)的相关系数分别为-0.43,-0.12,0.25.其中SCR-ICR的相关关系主要受不同发展阶段的影响,在TC均达到/均未达到最大尺度和最强强度的阶段中,SCR-ICR的相关系数上升至0.40,表明在这些阶段中ICR是预报SCR的潜在因子之一.当TC尺度较小(大)和强度较弱(强)时其尺度更易扩张(收缩). 相似文献
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西北太平洋热带气旋尺度的气候特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
使用美国联合台风警报中心（Joint Typhoon Warning Center,简称JTWC）整编的2001-2006年的热带气旋（简称TC）资料,分析了TC尺度季节变化特征、区域分布情况,并讨论了TC尺度和强度的关系,初步探讨了西北太平洋热带气旋尺度的气候特征。研究结果表明：TC尺度有明显的季节变化特征,平均尺度在4月份最大,达到230．4km,2月份最小,为69．5km;TC尺度有明显的区域分布不均匀性,TC尺度出现最大值的区域位于28．6～29．5°N,131．1～133．0°E的海面上,而在123°E以东和12°N以南地区,TC尺度往往都在200km以下;对于不同强度的TC,其尺度与强度变幅有明显差异,热带风暴（TS）的24h尺度变幅最大,而台风（TY）的24h强度变幅最大;TC尺度和强度的相关性在不同路径下是有差异的,西北行、西行、北上型的TC尺度与强度呈显著的正相关,两者的相关系数达到了0．93以上,东北行和回旋型的TC尺度和强度的相关系数接近0．6,转向型TC的相关系数在0．85左右;此外,TC尺度和强度的相关性在其生命史的不同阶段也存在显著差异,在发展期,尺度和强度的相关性最好,其相关系数达到0．92,其他阶段相关性则减弱． 相似文献
3.
热带气旋强度和尺度是衡量其破坏性的重要指标。利用美国联合热带气旋警报中心(JTWC)最佳路径数据集和全球飓风强度统计预测计划(SHIPS)再分析数据集,对2004-2020年7-11月西北太平洋热带气旋的强度和尺度(26 m·s^(-1)大风平均半径)时空变化及协同变化特征统计分析发现,热带气旋强度与尺度在10月均达到峰值,主要表现为大而强且海上生命史长的热带气旋占比高于其他月份。热带气旋尺度伴随着强度增强(减弱)而增大(收缩),达到生命史最大尺度的时间平均滞后于最大强度时间40 h,且尺度快速膨胀及达到最大尺度的平均位置比发生快速增强和最大强度的位置更接近陆地。热带气旋初始尺度影响其最大尺度。71%大尺度涡旋在后期发展为大涡旋,其中发展为强热带气旋(不小于59 m·s^(-1))的占比为59%。热带气旋26 m·s^(-1)大风平均半径对后期尺度的影响可达66 h,说明尺度预报中不能忽略初始尺度的影响。热带气旋最大尺度增长率发生在中等强度条件下(25~50 m·s^(-1)),而最大强度增长率发生在中小尺度26 m·s^(-1)大风平均半径(50~100 km)范围。在高空辐散强、相对湿度高、海洋热含量大,且中等及较弱环境垂直风切变条件下,尺度更易向外扩展,甚至发生快速膨胀。 相似文献
4.
基于气候系统模式FGOALS-g2的热带气旋活动及其影响的动力降尺度模拟 总被引：2，自引：2，他引：0
热带气旋是气候模拟关注的重要对象,但是,由于当前的气候系统模式分辨率较低,难以合理再现热带气旋分布特征,因此,动力降尺度就成为一种有效的手段。本文使用区域气候模式RegCM3,对中国科学院大气物理研究所气候系统模式FGOALS-g2的模拟结果进行动力降尺度,基于热带气旋路径追踪法,从热带气旋的路径、强度和降水三个方面,检验了动力降尺度在热带气旋模拟能力上的增值。结果表明,动力降尺度结果大幅提升了热带气旋路径频率的模拟,较之全球模式,其与观测的路径频率分布的空间相关系数从0.57提升至0.74;区域模式模拟的热带气旋强度与观测更为一致,全球模式难以模拟40 m s?1以上风速的热带气旋,区域模式能够模拟风速为60 m s?1的热带气旋;在热带气旋降水方面,降尺度后的热带气旋降水贡献率和平均热带气旋降水强度均有所改善,在西北太平洋区域较之全球模式,区域模式将热带气旋降水贡献率和降水强度提高了10%和4.7 mm d?1。动力降尺度后TC（tropical cyclone）的模拟技巧得到提升的区域为西北太平洋区域,但在中国南海区域,技巧提升的不显著甚至有所下降。关于动力降尺度结果在西北太平洋区域的技巧提升,分析表明能够更好体现CISK（Conditional Instability of the Second Kind）机制是主要原因,区域模式模拟的水汽增多、正涡度增强、上升运动增强而垂直风切变减弱都有显著贡献。 相似文献
5.
6.
热带气旋强度变化研究进展 总被引：78，自引：10，他引：68
自20世纪90年代后期以来,热带气旋强度变化研究越来越受到人们的重视,随着研究的不断深入,热带气旋强度变化研究取得了可喜的进展,文中总结近年来热带气旋强度变化的主要研究成果,主要包括(1)热带气旋的发生、发展和最大可能强度的研究;(2)行星涡度梯度、环境均匀流、环境流场垂直切变以及热带气旋外流与环境流的相互作用对热带气旋强度的影响及物理机制;(3)热带气旋结构与强度的变化关系,着重总结环境流场导致的非对称结构变化而引起的热带气旋强度变化以及对涡旋倾斜发展理论验证,分析了涡旋Rossby波的最新研究;(4)海洋热状况变化以及海洋飞沫对热带气旋强度的影响研究成果。分析指出,今后进一步开展用现代化卫星探测资料研究热带气旋强度变化外,还应加强热带气旋外流与环境流场的相互作用,海-气交界面的参数化问题,热带气旋结构变化与TC强度变化关系以及这种关系的物理本质的研究,通过深入研究,认识热带气旋强度变化的物理机制,提高热带气旋强度变化的预报能力。 相似文献
7.
热带气旋(TC)的结构(含形态)与强度及其变化关系密切,著名的Dvorak定强技术即为TC形态(水平)变化与强度关系的生动描述,近年来水平尺度与强度变化的关系也渐受关注。然而,至今未涉及整体形态(即体积)与TC强度变化的关系。利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF)0.25 °的ERA-Interim再分析资料,统计并初步分析了2006—2015年西北太平洋TC的外围水平尺度和“体积”的特征及其与强度的可能关系:水平尺度与TC强度的相关性总体较弱;而TC“体积”与强度的相关性更显著,且TC“体积”随强度增强而增大的关系适用于所有强度级别;此外,TC垂直尺度(正涡度区伸展高度)与强度也有一定的正相关,且在TC较弱时(台风强度以下)更显著。伴随较弱TC增强的主要是垂直尺度的增大,当TC达到台风强度后,与TC强度继续增强相伴随的主要是水平尺度的增大。TC“体积”能较好地综合表征水平尺度和垂直尺度与TC强度变化的关系,借助TC“体积”对TC强度预报有一定的参考价值。 相似文献
8.
1957-2004年影响我国的强热带气旋频数和强度变化 总被引：2，自引：0，他引：2
以中国气象局西北太平洋热带气旋资料为基础,分析1957-2004年影响我国并达到台风强度以上的三类热带气旋,即生成热带气旋、影响热带气旋和登陆热带气旋的频数和强度的变化。结果表明：强热带气旋频数在1957-2004年间呈显著减少趋势,强度越强,其减少趋势越明显。近50 a台风以上强度的强热带气旋频次占总频次的比例没有明显的增加或减少趋势,强台风和超强台风比例呈减少趋势。1957-2004年热带气旋的最大强度呈线性减弱趋势,生成热带气旋和影响热带气旋的平均强度亦呈减弱趋势,登陆台风的平均强度也呈减弱趋势。 相似文献
9.
登陆台湾岛热带气旋强度和结构变化的统计分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用1949—2008年共60年的《台风年鉴》、《热带气旋年鉴》资料及CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,2001—2008年美国联合台风警报中心(JTWC)热带气旋尺度相关资料及日本气象厅(JMA)的TBB资料,统计分析西北太平洋(包括南海)热带气旋(TC)在登陆台湾过程中强度和结构变化的基本特征,主要结论有:(1)TC登陆台湾时强度为台风及以上级别的样本数占总样本数约60%,主要出现在6—9月,东部登陆TC的强度一般比在西部登陆的强;(2)大部分TC在岛上维持6 h左右,登陆时最大风速≤5级和强度为超强台风的TC穿越台湾岛时移动比较缓慢;(3)126个登陆台湾的TC样本过岛后近中心海平面气压平均增加5.61 hPa,近中心最大风速平均减小3.58 m/s,在台湾东部地区登陆TC的衰减率比在西部登陆的大3倍左右;(4)TC在登陆台湾前6 h至离岛后6 h期间其8级和10级风圈半径均明显减小,TC形状略呈长轴为NE-SW向的椭圆状,而其最大风速的半径却逐渐增大;(5)TBB分析结果显示,TC登陆台湾前,其外围对流主要出现在南侧和西侧,结构不对称,登陆以后,TC北部及东部的对流显著发展,外围结构区域对称;但中心附近的强对流则从登陆前6 h开始逐渐减弱消失。表明TC穿越台湾过程中内核结构松散、强度减弱。 相似文献
10.
关于热带气旋尺度变化机制的初步分析 总被引：4，自引：1，他引：4
应用小参数方法和缓变波包理论分析了热带气旋尺度变化的主要原因。分析指出：热带气旋尺度变化主要决定于其内部要 通常的热带气旋内惯性性重力波由中心外传播的情况下，当层结稳定度和惯性稳定度参数随着离中心的距离增加而增加时，热带气旋尺度增加，它可以称为热带气旋“膨胀”；而当层结稳定度和惯性稳定度参数随着离中心的距离增加而减小时，热带气旋尺度减小，它可以称为热带气旋“收缩”。 相似文献
11.
Relationship of tropical cyclone size change rate with size and intensity over the western North Pacific: 西北太平洋上热带气旋尺度变化率与其尺度和强度的关系 
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下载免费PDF全文 《大气和海洋科学快报》2021,14(3):100040
In this study, the relationship of tropical cyclone (TC) size change rate (SCR), within 24 hours, with size, intensity, and intensity change rate (ICR) are explored over the western North Pacific. TC size is defined as the azimuthally averaged radius of gale-force wind of 17 m s−1 (R17) based on the Multiplatform Tropical Cyclone Surface Winds Analysis data. The majority of SCRs are mainly distributed in the range from −20 to 80 km d−1. The correlation coefficients between SCR and size (SCR-R17), intensity, and ICR (SCR-ICR) are −0.43, −0.12, and 0.25, respectively. The sensitivity of the SCR-R17 and SCR-ICR relationships to size, intensity, and evolution stage are further examined. Results show that the SCR-R17 relationship is more sensitive to variations of size and evolution stage than that of intensity. The relationship of SCR-ICR is largely modulated by the evolution stage. The correlation coefficient of SCR-ICR can increase from 0.25 to 0.40 when only considering the lifetime stages concurrently before and after the lifetime maximum size (LMS) and lifetime maximum intensity. This demonstrates that ICR is a potential factor in predicting SCR during these evolution stages. Besides, the TC size expansion (shrinkage) is more likely to occur for TCs with smaller (larger) size and weaker (stronger) intensity. The complexity of size change during a TC's lifetime can be attributed to the fact that shrinkage or expansion could occur both before and after LMS.摘要为了进一步了解热带气旋 (TC) 尺度变化与其结构的相关关系, 本文基于多平台热带气旋表面风场资料, 通过相关分析得出西北太平洋上TC的24 h尺度变化率(SCR)与其尺度,强度以及强度变化率 (ICR) 的相关系数分别为–0.43, –0.12, 0.25.其中SCR-ICR的相关关系主要受不同发展阶段的影响, 在TC均达到/均未达到最大尺度和最强强度的阶段中, SCR-ICR的相关系数上升至0.40, 表明在这些阶段中ICR是预报SCR的潜在因子之一.当TC尺度较小 (大) 和强度较弱 (强) 时其尺度更易扩张 (收缩) . 相似文献
12.
热带气旋结构和强度变化研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
热带气旋结构和强度变化的物理过程和影响因子十分复杂,其登陆过程中海-陆-气三者之间的复杂作用常使其结构和强度发生突变,给热带气旋预报带来较大困难。近年来外场科学试验及数值模拟等科学方法都取得较大改进,在此基础上对热带气旋结构和强度研究取得了新的进展,如热带气旋强度突变及不同下垫面对热带气旋强度变化的影响等。但对热带气旋非对称结构对其强度的影响及热带气旋内部结构变化与其强度之间的联系等问题的研究仍不全面。本文通过查阅国内外相关研究文献,从环境气流、下垫面及内部结构3个主要方面,总结影响热带气旋结构和强度变化的主要因子,以期为改进热带气旋结构和强度的预报方法提供有意义的理论依据。 相似文献
13.
利用2005~2014年全球闪电定位网（WWLLN）资料和中国气象局提供的热带气旋（Tropical Cyclone,TC）位置和强度资料,分析了近10年西北太平洋地区228个TC中的闪电时空分布特征及其与气旋强度变化的关系。结果表明:TC闪电活动年际变化呈震荡分布,夏半年闪电活动比冬半年强,闪电频数日变化呈单峰分布,峰值出现在12:00（地方时,下同）,谷值出现在06:00。闪电密度呈三圈分布结构,内核区和外雨带区闪电密度较高,内雨带区最低;闪电密度空间不对称分布,最高值出现在TC南侧。TC强度改变时,内核区闪电密度随TC不同强度等级的分布与外雨带区不同。TC内核区闪电活动较外雨带区强,内核区和外雨带区的闪电密度最大值分别出现在TC快速增强和强度一般变化时;快速增强过程一般发生在中等强度的TC中,而快速减弱过程一般发生在强度较强的TC中。TC快速增强前后,内核区闪电活动变化比全部TC闪电和外雨带区明显,表明内核闪电活动较全部TC闪电和外雨带区闪电能更好的指示TC的快速增强。 相似文献
14.
Yuxing Wang Yuan Sun Qianfeng Liao Zhong Zhong Yijia Hu Kefeng Liu 《Acta Meteorologica Sinica》2017,31(5):946-954
Typhoon Megi, the 13th typhoon of the 2010 typhoon season, was selected for case study by utilizing the Weather Research and Forecasting (WRF) model. Twelve sensitivity experiments with various initial tropical cyclone (TC) intensities and sizes were conducted to investigate their impacts on the simulation of typhoon track. Interaction between TC and the western Pacific subtropical high (WPSH) was also analyzed to explore the mechanism for the impact on TC track of the initial TC intensity and size. Numerical results indicate that the simulated TC size and TC track are sensitive to initial TC intensity and size. Stronger initial TC intensity and larger initial TC size often lead to larger simulated TC size and make TC turn northward earlier. Further analysis suggests that, with the increase of initial TC intensity and size, more air mass enters into the TC region, which subsequently reduces the extent of WPSH. As a result, the steering flow changes significantly and eventually causes the TC to turn northward earlier. The present study confirms that the initial TC intensity and size have certain influences on the TC track simulation, which demonstrates the importance of accurate initial condition for successful simulation of the TC intensity and TC track. Moreover, it also deepens our understanding of the interaction between TC and WPSH, provides helpful clues for the TC track change study, and discusses the future directions for improvement of TC track forecast. 相似文献
15.
In this study, the sensitivity of tropical cyclone (TC) track to the moisture condition in a nearby monsoon gyre (MG) is investigated. Numerical simulations reveal that TC track is highly sensitive to the spatial distribution of relative humidity (RH). In an experiment conducted with higher (lower) RH in the eastern (western) semicircle of an MG, the TC experiences a sharp northward turning. In contrast, when the RH pattern is reversed, the simulated TC does not show a sharp northward turning. The RH distribution modulates the intensity and structure of both the TC and MG, so that when the TC is initially embedded in a moister environment, convection is enhanced in the outer core, which favors an expansion of the outer core size. A TC with a larger outer size has greater beta-effect propagation, favoring a faster westward translational speed. Meanwhile, higher RH enhances the vorticity gradient within the MG and promotes a quicker attraction between the TC and MG centers through vorticity segregation process. These cumulative effects cause the TC to collocate with the MG center. Once the coalescence process takes place, the energy dispersion associated with the TC and MG is enhanced, which rapidly strengthens southwesterly flows on the eastern flanks. The resulting steering flow leads the TC to take a sharp northward track. 相似文献
16.
基于改进的累积气旋能量指数评估西北太平洋TC活动与ENSO的关系 总被引：1，自引：1，他引：0
采用1977—2008年日本气象厅(JMA)TC最佳路径集资料和美国气候预测中心(CPC)的ENSO资料,设计了一个考虑热带气旋(TC)尺度信息的累积气旋能量指数(SACE),据此分析了西北太平洋TC活动与ENSO之间的关系。结果表明:相比于不考虑尺度效应的ACE,引入TC尺度信息的SACE增加了较大强度、较大尺度TC活动水平的权重,能够更加准确地刻画TC强度及其影响,其与Ni1o指数的相关性进一步增强。SACE能够更好地表征西北太平洋TC活动与ENSO年际变化的关系,其对ENSO位相的依赖性相对于ACE更为敏感,是一个能更好预测ENSO状态的因子。TC强度、生命史、频数以及尺度均对SACE有一定的贡献,但生命史的贡献最大,这一方面说明ENSO主要通过调制TC生命史来影响SACE,另一方面也说明相对于强度、频数和尺度而言,TC生命史更能影响SACE中的ENSO信号。 相似文献
17.
A western North Pacific tropical cyclone (TC) intensity prediction scheme (WIPS) is developed based on TC samples from 1996
to 2002 using the stepwise regression technique, with the western North Pacific divided into three sub-regions: the region
near the coast of East China (ECR), the South China Sea region (SCR), and the far oceanic region (FOR). Only the TCs with
maximum sustained surface wind speed greater than 17.2 m s−1 are used in the scheme. Potential predictors include the climatology and persistence factors, synoptic environmental conditions,
potential intensity of a TC and proximity of a TC to land. Variances explained by the selected predictors suggest that the
potential intensity of a TC and the proximity of a TC to land are significant in almost all the forecast equations. Other
important predictors include vertical wind shear in ECR, 500-hPa geopotential height anomaly at the TC center, zonal component
of TC translation speed in SCR, intensity change of TC 12 or 24 h prior to initial time, and the longitude of TC center in
FOR. 相似文献
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A western North Pacific tropical cyclone (TC) intensity prediction scheme (WIPS) is developed based
on TC samples from 1996 to 2002 using the stepwise regression technique, with the western North Pacific
divided into three sub-regions: the region near the coast of East China (ECR), the South China Sea region
(SCR), and the far oceanic region (FOR). Only the TCs with maximum sustained surface wind speed greater
than 17.2 m s-1 are used in the scheme. Potential predictors include the climatology and persistence factors,
synoptic environmental conditions, potential intensity of a TC and proximity of a TC to land. Variances
explained by the selected predictors suggest that the potential intensity of a TC and the proximity of a TC
to land are significant in almost all the forecast equations. Other important predictors include vertical wind
shear in ECR, 500-hPa geopotential height anomaly at the TC center, zonal component of TC translation
speed in SCR, intensity change of TC 12 or 24 h prior to initial time, and the longitude of TC center in
FOR.
Independent tests are carried out for TCs in 4 yr (2004-2007), with mean absolute errors of the maximum
surface wind being 3.0, 5.0, 6.5, 7.3, 7.6, and 7.9 m s-1 for 12- to 72-h predictions at 12-h intervals,
respectively. Positive skills are obtained at all leading time levels as compared to the climatology and
persistence prediction scheme, and the large skill scores (near or over 20%) after 36 h imply that WIPS
performs especially better at longer leading times. Furthermore, it is found that the amendment in TC
track prediction and real-time model analysis can significantly improve the performance of WIPS in the
SCR and ECR. Future improvements will focus on applying the scheme for weakening TCs and those near
the coastal regions. 相似文献
19.
利用TMI反演的水汽凝结物对热带气旋潜热结构分布的探索研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文利用热带测雨卫星TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission）微波成像仪TMI（TRMM Microwave Imager）2A12 水汽凝结物（Hydrometeor）反演资料,对西北太平洋地区从1998～2009 年的236 个热带气旋个例的1776 个“快照”（snapshot）的水汽凝结物的结构特征进行了分析,并探讨了水汽凝结物的时空变化与热带气旋强度演变联系。研究结果表明:（1）TMI 2A12 水汽凝结物资料显示出了热带气旋内部的细致结构及变化特征,水汽凝结物的峰值集中于数十公里到一百多公里的热带气旋眼壁及云墙区;在热带气旋发展过程中,随着热带气旋强度的增强,水汽凝结物增多且往其中心靠拢,从发展阶段到成熟阶段,水汽凝结物的大值中心基本上集中在距离热带气旋中心约50 km 区域,而且强度越强的热带气旋,水汽凝结物的大值中心与热带气旋中心的距离越近;在热带气旋消亡的过程中,水汽凝结物不断减弱且往外围扩散,逐渐扩展到远离中心的区域;（2）热带气旋强度与水汽凝结物的分布关系密切,热带气旋强度变化与热带气旋中心附近200 km 范围内的水汽凝结物含量存在显著的正相关,而200 km 以外的外围水汽凝结物含量存在负相关;（3）热带气旋强度变化与水汽凝结物的变化存在时间差,水汽凝结物的变化超前于热带气旋强度的变化,在热带气旋迅速发展之前数小时,热带气旋中心0～50 km 环状区域的水汽凝结物含量就已经提前增加了,在热带气旋减弱前数小时到十数小时,即使热带气旋还处于它强度的鼎盛时期,其中心0～50 km 环状区域的水汽凝结物含量就已经提前显著减少了,这种水汽凝结物的变化超前于热带气旋强度的变化的现象,可能是热带气旋强度预报的潜在线索。 相似文献