西北太平洋热带气旋与上层海洋热含量的关系
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西北太平洋热带气旋对流与降水特征研究西北太平洋热带气旋对流与降水特征研究引言西北太平洋地区经常受到热带气旋(Tropical Cyclone,TC)的影响,造成严重的气象灾害。
研究热带气旋的对流和降水特征对于了解其演变和发展规律,提高预报准确性以及采取适当的防灾措施具有重要意义。
本文将对西北太平洋热带气旋的对流与降水特征展开研究。
一、热带气旋的形成和发展热带气旋是大气环流系统的一种强大而复杂的天气系统,主要发生在热带和亚热带海洋上。
热带气旋的形成需要特定的条件。
首先,海洋表面温度必须达到28℃以上,以提供充足的能量。
其次,大气环境要相对稳定,避免强垂直风切变的干扰,以保证对流层有效热量的输送和释放。
形成热带气旋的基本条件满足后,在某一海洋区域上空,通过热对流层和上层风场的相互作用,逐渐形成封闭环流,且沿着副热带高压脊移动,最后发展成热带气旋。
二、热带气旋的对流特征(一)热带气旋的云团结构热带气旋的对流主要体现在它的云团结构中。
根据卫星云图可以看出,热带气旋内部常常存在着大范围的云层和云簇。
其中,眼部通常是热带气旋中最为明显的特征之一,它是一个天空晴朗、风速较低的区域。
眼部周围是风眼墙,那里的风速最大、云团最密集。
离开风眼墙,云团逐渐减少,直到趋于平静的天空。
(二)热带气旋的对流发展热带气旋的对流主要发展在风眼墙和雨眼两个区域。
风眼墙区域是热带气旋中最活跃的地方,云层受到强烈强迫上升,伴随着大范围的雷暴和降水。
在风眼墙区域,垂直上升的气流和旋转气流相互作用,不断加强了对流的发展。
雨眼区域是热带气旋的另一个特征,云层密集,降水强度大。
尤其是在热带气旋的盛行阶段,雨眼区域往往会出现明显的降水带。
三、热带气旋的降水特征(一)热带气旋季节降水分布特征研究表明,热带气旋的降水特征在不同季节有所差异。
在夏季,热带气旋带来的降水量较大,且集中在热带气旋路径上。
热带气旋的降水对于我国的江南、华南以及台湾等地区来说,将是一个巨大的降水量来源。
热带气旋各个要素对于海洋上层响应的影响摘要热带气旋的强度、移动速度和最大风速半径均会对海洋上层的响应产生影响,研究它们对海洋上层响应的影响既有助于更准确的对热带气旋过后海洋水文状况进行预报,又可以提高对热带气旋本身强度、结构等预报的质量。
在进行海洋对于热带气旋响应的数值模拟时,选取准确的风应力摩擦系数是保证模拟结果质量的前提。
通过对比选用不同风应力摩擦系数时飓风卡特琳娜(Kartrina(2005))造成的海洋上层响应得出,在高风速(≥33m/s)区域用Large and Pond(1981),Donelan et al.(2004)和Powell et al.(2003)摩擦力系数模拟的海表面流动和降温幅度依次减小,而且减小的百分比随着当地最大风速的增加而变大,但摩擦系数的不同并不会改变二者的空间分布。
与卫星遥感海数据算得的海表面降温的对比表明,使用Powell et al.的风应力摩擦系数时所得的模拟结果与实测结果最为接近。
通过对比不同热带气旋引起的海洋上层响应得出:热带气旋造成的海表面降温的幅度以及各条等降温线的面积随着气旋强度和最大风速半径的增大而增大,随着气旋移动速度的增大而减小。
热带气旋引起的海表面降温的空间分布主要受到气旋移动速度的影响,移动速度越小的气旋引起的海表面最大降温越靠近轨迹。
海表面降温与热带气旋三个要素的拟合结果表明:在气旋移动速度较慢(小于4.5m/s)时,热带气旋造成的海表面降温主要受到气旋强度和移动速度的影响;在气旋移动速度较快(大于4.5m/s)时,气旋移动速度的影响作用减弱,海表面降温主要受气旋强度的控制,而气旋最大风速半径的影响作用始终很小。
热带气旋引起的海洋内部的混合与上升流都能造成海表面降温,模拟结果的对比表明,混合造成的降温幅度随着气旋强度和最大风速半径的增大而增大,随着气旋移动速度的增大呈现先变大后减小趋势。
上升流造成的降温所占总降温的百分比主要受到热带气旋移动速度的影响,而且是随着热带气旋移动速度的增大而减小的。
西北太平洋热带气旋气候变化的若干研究进展西北太平洋热带气旋气候变化的若干研究进展近年来,全球气候变化引起了人们极大的关注。
其中,热带气旋是气候系统的重要组成部分之一,其在太平洋地区尤其活跃。
研究热带气旋气候变化,可以提高对于气候现象的认识,并为灾害预防和气候调控提供重要的科学依据。
本文将重点介绍西北太平洋热带气旋气候变化的一些研究进展。
一、热带气旋的活动变化西北太平洋热带气旋的活动变化一直备受关注。
研究发现,近年来热带气旋的频次和强度呈现出一定的变化趋势。
在全球变暖的影响下,热带气旋的频次正在逐渐增加。
而且,有一些研究发现,热带气旋的强度也在增强,尤其是超强台风的数量在逐年上升。
这些变化对于相关地区的气候和环境造成了较大的影响。
二、热带气旋路径的变化除了活动变化外,热带气旋路径的变化也是值得关注的。
研究发现,热带气旋路径呈现出一定的变化趋势。
一些研究表明,热带气旋的路径逐渐向西岛弯曲,造成了一些地区长期遭受热带气旋侵袭的风险增加。
而且,还有一些研究发现,热带气旋在移动过程中的速度也在逐渐增加,这增加了对于热带气旋的预测和防御的难度。
三、热带气旋与气候变化的关系热带气旋与气候变化之间存在着密切的关系。
研究表明,全球气候变暖导致热带海域温度升高,从而增加了热带气旋的发生几率。
此外,大气环流模式的变化也会对热带气旋的形成和发展产生重要的影响。
例如,厄尔尼诺现象的出现会导致太平洋地区风场和海温异常,进而对热带气旋的形成和路径产生重要的影响。
四、热带气旋对人类的影响热带气旋的频繁发生和不断增强对人类社会产生了重要的影响。
一方面,热带气旋给沿海地区带来了强风和暴雨,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。
另一方面,热带气旋还可能引发洪涝、山体滑坡等次生灾害,对社会稳定和人民生活带来了严重威胁。
因此,研究热带气旋的气候变化,可以提高对于灾害的预测和防御能力,为相关地区的发展和稳定做出重要贡献。
综上所述,西北太平洋热带气旋的气候变化是一个复杂且值得关注的问题。
西北太平洋上层海洋对台风响应的个例研究张志伟【期刊名称】《《海洋通报》》【年(卷),期】2019(038)005【总页数】7页(P562-568)【关键词】西北太平洋; 响应; 上层海洋; 台风【作者】张志伟【作者单位】国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101【正文语种】中文【中图分类】P731.2台风是指生成于海表温度(SST)较高的海洋上的一种具有暖心结构的强烈气旋性涡旋,伴随着狂风暴雨,对大气、海洋要素会产生巨大的影响,是海洋-大气相互作用的重要形式之一。
台风经过海面后,不仅带来强降水,引起大风浪和涌浪,强大的风应力还使上层海洋发生强烈的垂直混合运动,这种强烈的垂直混合运动通常会改变SST,同时也会对上层海洋的温盐结构产生一定影响,其中最为显著的是混合层深度(MLD)、混合层温度(MLT)、混合层盐度(MLS)的变化。
MLT 通常会下降,但MLD 和MLS 的变化并不是确定的,与垂直混合的强度以及台风导致的降水强度、蒸发等有关(Gjevik,1991;Halpern,2010)。
日本学者通过简化方程组,进行数值模拟得出Ekman 泵是导致冷水上涌的主要机制,冷水上涌最大值出现在台风中心轨迹处;当惯性泵是主导机制时,主要上升流最大值滞后于台风(Suzuki et al,2011)。
而Price 等(1981)却发现台风产生的冷水上涌出现在台风路径的右侧,且与台风移动速度有关。
除了造成SST 的降低以及混合层相应的变化,上层海洋还会产生“热泵”和“冷抽吸”作用(陈大可等,2013;Emanuel,1986)。
“冷抽吸”作用是指台风过境后,台风残留的气旋式风应力还能引起海洋温跃层的强烈抬升现象。
而“热泵”作用是指台风过境后,在SST 恢复的过程中,表层以下的热异常被保留了下来,通常表现为海洋温跃层的下降。
“热泵”和“冷抽吸”作用对海洋层结的不同影响,是上层海洋多尺度环流系统对台风响应机制问题的核心之一。
西北太平洋暖池热状态对热带气旋活动的影响
研究1959-2003年西北太平洋热带气旋与暖池热状况的联系.结果发现暖池次表层海温与生成的台风个数具有显著相关,当暖池处于热状态时,台风偏少,生成热带风暴的位置偏向于靠近大陆的西北侧,且以西行路径为主,因此对我国的影响较为频繁.而暖池处于冷状态时,生成于西北太平洋东南侧的台风较为频繁,西北向移动至日本东南侧易于发生东北的转向.另外,对暖池冷暖状态年的环流合成发现,海表温度不是影响热带气旋年际数量异常的主要因子,而是由大气环流所引发的动力因素起决定作用.当暖池暖状态时,季风槽东端位置偏西北,对应于低层涡度和高层散度为正距平,引发中层垂直上升运动异常,有利于热带气旋在西北侧海域生成.此时500hPa风场以东风距平为主,且西北太平洋南北侧分别为西风和东风垂直切变距平.而暖池处于冷状态时,东亚季风槽东扩,使得西北太平洋东南侧产生有利于气旋生成的环流背景,同时东亚大槽加强,中层西南风易引导热带气旋东北转向,西北太平洋南北侧分别为东风和西风垂直切变距平.。
西北太平洋和南海不同时段生成热带气旋频数及其水汽条件的分类朱伟军;胡瑞卿;徐明【摘要】对1961-2010年南海和西北太平洋不同时段生成热带气旋(tropical cyclone,TC)频数的时空分布及水汽条件对其产生的影响进行了分类研究.结果表明,可以将TC活动划分为活跃期(6-11月)和平静期(上年12—当年5月)两个时段.在TC活跃期和平静期,南海和西北太平洋上TC频数的EOF第一特征向量都表现为一致的增加或减少.活跃期EOF的第二特征向量表现为南海与西北太平洋中西部的TC频数存在相反的变化趋势,平静期EOF的第二特征向量则表现为130°E以西海域的TC频数与130~150°E范围内生成热带气旋存在相反的变化趋势.活跃期和平静期西北太平洋TC的生成频数与水汽通量散度均存在显著的负相关;而在活跃期南海TC频数与水汽通量散度仅在南海中北部有弱的负相关,在平静期南海东部到菲律宾附近海域有显著的负相关.因此,水汽条件的影响使得在活跃期南海和西北太平洋TC高频年中,南海北部和西北太平洋中东部TC频数明显偏多,而平静期高频年中,南海东部以及西北太平洋中西部TC频数明显偏多.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2014(037)003【总页数】10页(P344-353)【关键词】热带气旋生成频数;水汽通量;南海;西北太平洋【作者】朱伟军;胡瑞卿;徐明【作者单位】气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学),江苏南京210044;气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学),江苏南京210044;上海市气象局,上海200030;上海市气象局,上海200030【正文语种】中文【中图分类】P444西北太平洋是全球热带气旋(tropical cyclone,TC)活动最为频繁的区域,也是唯一全年各月都有TC生成的海域,每年平均有26个TC生成于西北太平洋,占全球总数的三分之一。
陈联寿(2010)的研究表明我国是世界上少数几个受TC影响最为严重的国家之一,由TC引起的暴雨、大风和风暴潮等灾害,以及山体滑坡、泥石流等次生灾害,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。
台风威马逊入侵南海的路径分析董航;姜良红;章向明;周磊【摘要】1409号台风威马逊是自1973年以来登陆华南地区的最强台风,其在登陆前,临岸急剧增强.每年初夏,尽管南海的海洋环境有利于台风的增长,但是由于西太平洋副热带高压(以下简称副高)的引导作用,大部分台风路径会偏离南海.本文分析结果表明,在2014年初夏,副高的位置相对过去几十年的平均位置更偏向西南方,因此,台风威马逊在副高的引导下穿过菲律宾进入南海海域.南海的高温海水为其强度陡增提供了有利条件,威马逊在短短26 h内急剧增长为超强台风.前人研究结果显示,近些年来副高的位置明显向西延伸,如果这种西向延伸的趋势一直保持或者继续,那么在初夏可能会有更多的热带风暴进入南海并且得以加强,华南地区或将面临更多灾难性台风的袭击.【期刊名称】《海洋学研究》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】7页(P1-7)【关键词】超强台风;威马逊;南海;西太平洋副高;华南【作者】董航;姜良红;章向明;周磊【作者单位】卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012【正文语种】中文【中图分类】P444台风作为最严重的自然灾害之一,每年都会给西北太平洋沿岸国家造成重大人员伤亡以及巨大的经济损失。
2014年7月,超强台风威马逊相继袭击了菲律宾、中国以及越南,各地均遭受了不小的生命财产损失。
图1a为威马逊的路径及强度变化(数据由中国气象局上海台风研究所提供)。
如图所示,2014年7月12日14时,威马逊在北太平洋中部首次被认定为热带风暴,其后它继续西移穿过西太平洋,并于7月15日登陆菲律宾。