天氣尺度擾動和季節內振盪對熱帶氣旋形成發展的影響

《天氣尺度擾動和季節內振盪對熱帶氣旋形成發展的影響》是依託浙江大學，由徐亞梅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：天氣尺度擾動和季節內振盪對熱帶氣旋形成發展的影響
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：徐亞梅
• 項目類別：面上項目

項目摘要

環境場是影響熱帶氣旋形成發展的關鍵因子。環境場中的季節基本態（大於90天）對具體熱帶氣旋活動是穩定少變的，因而天氣尺度擾動（3-10天）和季節內振盪（10－90天）是引起熱帶氣旋環境差異的兩個因素。本項目擬在對典型個例數值模擬研究基礎上，藉助時間濾波和空間尺度分離，實施敏感性數值試驗，研究天氣尺度的擾動（低層的TD型擾動/東風波和高空槽）和季節內振盪及它們之間的相互作用對西北太平洋熱帶氣旋形成發展的影響,建立熱帶氣旋特別是強颱風形成的有利環境構成的概念模型。重點回答如下兩個問題:在相似的天氣尺度渦旋或波槽中，為什麼有的能產生熱帶氣旋，而另一些卻不能？為什麼熱帶氣旋形成後有的顯著加強發展為強颱風乃至超強颱風，另一些卻只能達到熱帶風暴強度?研究對於進一步認清熱帶氣旋形成發展的有利環境條件具有理論意義，對預報工作有實際意義。

結題摘要

本項目依計畫研究天氣尺度擾動（3-10天）和季節內振盪（10－90天）對熱帶氣旋形成發展的影響。 以Manyi（2001）、Sandy(2012)及Matmo（2014）為典型個例, 研究（1）TD型擾動和季節內振盪在Manyi（2001）形成發展中的作用;（2）東風波和季節內振盪在Sandy （2012）形成發展中的作用;（3）低層天氣尺度的低壓、高空槽和季節內振盪對Matmo (2014)登入後長時間維持中的作用。 對於每一個個例，都首先利用WRF模式以實際觀測場為初始場和邊界條件進行數值模擬，選擇成功再現實況的數值模擬為控制試驗；再通過濾波分離天氣尺度擾動（包括TD型擾動、東風波、高空槽）和季節內振盪，進行敏感性數值試驗。對比控制試驗和敏感性數值試驗結果，揭示天氣尺度擾動和季節內振盪對熱帶氣旋活動的影響。 數值試驗結果表明： 季節內振盪通過或加強天氣尺度低壓、或觸發新的天氣尺度擾動在熱帶氣旋形成發展中起更關鍵作用。沒有有利的季節內振盪，就沒有Manyi（2001）和 Sandy(2012)的形成；沒有初始的東風波,Sandy(2012)不僅形成，還以更快的速度發展。雖然天氣尺度擾動有利於熱帶氣旋的加強，對一些熱帶氣旋的形成是關鍵因子，但對另一些熱帶氣旋的形成並不是必要條件。 低層天氣尺度低壓和季節內振盪都對Matmo（2014）登入後的長時間維持都有作用，但季節內振盪更重要的作用是決定了Matmo（2014）的路徑， 是Matmo（2014）造成我國東部六省重大災害的的關鍵因子。在夏季季節背景場上，無論其它系統如何配置,有和沒有季節內振盪的作用，颱風的影響範圍就完全不同。所有不包涵季節內振盪的敏感性試驗中颱風或天氣尺度低壓都只活動於台灣至福建沿海很小範圍內，而包涵季節內振盪的敏感性試驗中活動範圍與實況接近。是季節內振盪引導颱風在幾天內由台灣經過台灣海峽至福建登入進而影響浙江、江西、江蘇、山東等多省。 熱帶氣旋形成發展及登入後的長時間維持一直是熱帶氣旋研究的熱點和難點問題。本項目藉助數值模擬和敏感性數值試驗得到一些與過去認識不一樣的新結論。研究對於進一步認識熱帶氣旋、對於業務預報有理論和實際意義。