臺(tái)風(fēng)(簡(jiǎn)稱TC)路徑突變受多環(huán)流系統(tǒng)影響,是臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)中的一個(gè)難題。對(duì)流層高空冷渦是TC路徑變化的一個(gè)重要影響系統(tǒng),但它們對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑突變的影響機(jī)制還不清楚,尤其是對(duì)來(lái)自太平洋中部對(duì)流層上層槽(TUTT)一類高空冷渦(TUTT cell)的影響認(rèn)識(shí)不多。本論文首先統(tǒng)計(jì)了2006-2015年西北太平洋TUTT cell的活動(dòng)特征,并合成分析了TUTT cell生消過(guò)程中的大氣環(huán)流背景及其結(jié)構(gòu)演變特征;然后針對(duì)兩個(gè)典型個(gè)例,探討了TUTT cell對(duì)其東側(cè)臺(tái)風(fēng)路徑突變影響的動(dòng)力學(xué)機(jī)制;最后采用集合預(yù)報(bào)分析方法,研究了TUTT cell影響臺(tái)風(fēng)Meranti(1010)北翹路徑的物理過(guò)程。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:(1)10年間發(fā)生持續(xù)時(shí)間不小于24h的TUTT cell事件369次(出現(xiàn)6836頻次),高頻期為5-10月,與臺(tái)風(fēng)的活躍期相似;(2)大部分冷渦生成于150°E以東,生成后一般向偏西方向移動(dòng),可移至我國(guó)沿海地區(qū)。平均移動(dòng)速度為6.6m s~(-1),平均生命時(shí)長(zhǎng)為4.4天;(3)大多數(shù)TUTT cell半徑小于5經(jīng)緯距,冷中心平均位置為250hPa,正渦度中心平均位置為225hPa,正渦度柱垂直分布于550-125hPa之間,少部分可向下延伸至700hPa以下。對(duì)TUTT cell的初生、成熟及消亡期大氣環(huán)境及其結(jié)構(gòu)演變進(jìn)行動(dòng)態(tài)合成分析。結(jié)果表明,冷渦的生消過(guò)程一般是其從大洋中部TUTT槽底生成,切斷后沿副高東南側(cè)西移,最后消亡于中國(guó)近海副高南側(cè)的一個(gè)過(guò)程。在此過(guò)程中TUTT cell位勢(shì)高度增加,半徑減小至3-4經(jīng)緯距,冷中心溫度較初生階段增暖4oC,不利于其冷心結(jié)構(gòu)維持。生成期TUTT cell北部和西部以下沉運(yùn)動(dòng)為主,南部和東部主要為上升運(yùn)動(dòng),而進(jìn)入消亡期后垂直運(yùn)動(dòng)的緯向剖面分布與初生期相反。選取位于TUTT cell東側(cè)并發(fā)生路徑突變的兩個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例進(jìn)行研究。結(jié)果表明,當(dāng)臺(tái)風(fēng)西側(cè)的TUTT cell強(qiáng)度較強(qiáng),且與臺(tái)風(fēng)相距較近時(shí),二者高低層環(huán)流可發(fā)生部分疊置或耦合,影響臺(tái)風(fēng)引導(dǎo)氣流。整層大氣受力分析發(fā)現(xiàn),TUTT cell減弱了臺(tái)風(fēng)西部向東的氣壓梯度力,而臺(tái)風(fēng)東側(cè)向西的氣壓梯度力不變,這有利于臺(tái)風(fēng)向西運(yùn)動(dòng)。對(duì)臺(tái)風(fēng)和TUTT cell進(jìn)行合力散度診斷也表明,TUTT cell中心附近合力輻合可為其東側(cè)臺(tái)風(fēng)提供向西的合力,而臺(tái)風(fēng)外圍東北側(cè)較強(qiáng)的合力輻散阻礙臺(tái)風(fēng)北上,有利于在弱環(huán)境引導(dǎo)氣流中的臺(tái)風(fēng)發(fā)生打轉(zhuǎn)。選取臺(tái)風(fēng)路徑集合預(yù)報(bào)中成功與不成功預(yù)報(bào)路徑突變兩組成員各8例,對(duì)比分析TUTT cell對(duì)Meranti路徑北翹影響的物理過(guò)程。結(jié)果表明:(1)Meranti北翹路徑跟它與TUTT cell的南北向耦合有關(guān);(2)TUTT cell是通過(guò)改變臺(tái)風(fēng)上層的環(huán)境氣流影響臺(tái)風(fēng)引導(dǎo)氣流的;(3)水平環(huán)流寬且氣旋性渦旋向下垂直伸展更深的TUTT cell對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑變化影響更明顯;(4)位渦傾向方程的診斷表明,在TC與UTCL南北向耦合過(guò)程中,臺(tái)風(fēng)西北部的正位渦水平平流項(xiàng)輸送顯著,有利于臺(tái)風(fēng)向北運(yùn)動(dòng)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)氣象科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P461
【部分圖文】：

10圖 2.2 2006 -2015 年 6h 一次的 TUTT-cell（a）路徑圖（紅點(diǎn)：生成位置，藍(lán)點(diǎn)：消亡位置，線：路徑）；（b）1°經(jīng)緯距網(wǎng)格上出現(xiàn)頻率分布（填色，單位：次）。紫色點(diǎn)、紅色點(diǎn)、黑色點(diǎn)別表示 20 個(gè)近海、洋中、遠(yuǎn)海的 TUTT cell，黑線表示 13 個(gè)從遠(yuǎn)海運(yùn)動(dòng)到近海的 TUTT cell，色星形代表文中提到的具有最長(zhǎng)生命史的冷渦2.3 大小、強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)情況及生命周期圖 2.3a-b 給出 TUTT cell 的半徑、中心位勢(shì)高度、速度和生命時(shí)長(zhǎng)的盒須圖。2.3a 可見(jiàn)，TUTTcell 的平均、最大、最小半徑分別為 4o、10°和 1°經(jīng)緯距，大約有的 TUTT cell 半徑在 5o 以下。盡管我們得出的平均半徑要小于 Chen et al (2001)的（約 7o），但它仍然比典型臺(tái)風(fēng)的半徑大。事實(shí)上，TUTTcell 的半徑在自東向西運(yùn)過(guò)程中逐漸減小，且無(wú)明顯月變化（圖略）。圖 2.3c 表明，200hPa 上 TUTTcell 的平最小、最大中心位勢(shì)高度值分別為 1234.6、1178.6 和 1249.5dagpm，約 75%的 TUTT

122.4 冷中心及渦度中心圖2.4a-b給出2006-2015年TUTTcell冷中心溫度異常值及其出現(xiàn)位置高度盒須圖�？梢�(jiàn)冷中心平均溫度異常值約-4.5oC，最小約-12.5oC，最大約-1.4oC，75%樣本小于-3.5oC。冷中心出現(xiàn)高度平均位于 250hPa 附近，最低 500hPa，最高 100hPa，75%的樣本出現(xiàn)在 350hPa 高度以上。KellyandMock（1982）通過(guò)洋面上的高空觀測(cè)儀器發(fā)現(xiàn)，TUTTcell 事件的冷中心出現(xiàn)在 350hPa

均高度為 550hPa，有 75%的樣本在 650hPa 以上。此外，我們發(fā)現(xiàn)正渦柱的頂部平度為 125hPa，約 97%的樣本正渦度柱頂部出現(xiàn)在 150-100hPa 之間（圖略）�？梢�(jiàn) Tcell 正渦度柱的范圍一般為 550-125hPa，這與前人的研究結(jié)果相似。需要注意的是些個(gè)例的正渦柱底部甚至延伸到了 1000hPa，這可能與地面低壓系統(tǒng)的發(fā)展有關(guān)。2.5 垂直廓線圖 2.5a 給出 2006-2015 年 TUTTcell 冷中心溫度異常（紅線，頂部 x 軸）及比濕線，底部 x 軸）的垂直廓線�？梢�(jiàn) TUTTcell 在 650-200hPa 之間出現(xiàn)溫度負(fù)異常，約為-2.4oC，位于 350hPa（約 9km），而在 200hPa（約 12km）以上則為溫度正異常濕在 750-150hPa 為負(fù)值區(qū)，即為干區(qū)，干中心位于 600hPa，值約為-0.4 g kg-1，這在對(duì)流層中上層 TUTT cell 存在干空氣柱。圖 2.5b 給出了高度異常（黑線，底部 x 及相對(duì)渦度（紅線，頂部 x 軸）的垂直廓線，可見(jiàn) TUTTcell 高度異常在 450hPa 以上下）為負(fù)（正），最小高度異常值為-5.6dagpm，約位于 200hPa。相對(duì)渦度的垂直廓明，較明顯的氣旋性渦度（大于 10-5s-1）出現(xiàn)在 550hPa 以上，最大值為 9.0 10-5s-出現(xiàn)在 200 hPa，這與最大高度異常出現(xiàn)的位置相同。這進(jìn)一步說(shuō)明，TUTT cell 是高空系統(tǒng)，550-125hPa 可代表 TUTT 正渦柱的延展范圍。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 文永仁;戴高菊;龔月婷;陶長(zhǎng)濱;;我國(guó)臺(tái)風(fēng)路徑突變研究進(jìn)展[J];氣象科技;2017年06期

2 李艷;周灝;葛旭陽(yáng);周偉燦;;西北太平洋迅速加強(qiáng)熱帶氣旋的高空外流特征分析[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2017年02期

3 陳博宇;郭云謙;代刊;錢奇峰;;面向臺(tái)風(fēng)暴雨的集合預(yù)報(bào)成員優(yōu)選訂正技術(shù)研究及應(yīng)用試驗(yàn)[J];氣象;2016年12期

4 許孌;崔曉鵬;高守亭;任晨平;;登陸臺(tái)風(fēng)“凡亞比”(1011)合力散度特征診斷研究——垂直分布特征[J];大氣科學(xué);2016年05期

5 許映龍;呂心艷;張玲;黃奕武;;1323號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)菲特特點(diǎn)及預(yù)報(bào)難點(diǎn)分析[J];氣象;2015年10期

6 沈越婷;錢傳海;李澤椿;范廣洲;;熱帶氣旋集合預(yù)報(bào)技術(shù)的應(yīng)用情況簡(jiǎn)介[J];氣象科技進(jìn)展;2015年05期

7 薛霖;李英;許映龍;王蕾;戴高菊;;臺(tái)灣地形對(duì)臺(tái)風(fēng)Meranti(1010)經(jīng)過(guò)海峽地區(qū)時(shí)迅速增強(qiáng)的影響研究[J];大氣科學(xué);2015年04期

8 吳玉琴;吳立廣;梁佳;;利用位渦趨勢(shì)法診斷臺(tái)風(fēng)“莫拉克”(2009)的移動(dòng)[J];氣象學(xué)報(bào);2015年02期

9 端義宏;陳聯(lián)壽;梁建茵;王元;吳立廣;崔曉鵬;馬雷鳴;李青青;;臺(tái)風(fēng)登陸前后異常變化的研究進(jìn)展[J];氣象學(xué)報(bào);2014年05期

10 郭旭;麻素紅;吳俞;龍柯吉;;基于TIGGE資料的臺(tái)風(fēng)“鲇魚(yú)”路徑北翹成因分析[J];熱帶氣象學(xué)報(bào);2014年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 龔月婷;臺(tái)灣島附近臺(tái)風(fēng)異常路徑特征及其預(yù)報(bào)不確定性的初步研究[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2017年

本文編號(hào)：2831910