西北太平洋热带气旋变性阶段强度变化的比较研究

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本文首先利用美国环境预报中心(NCEP)提供的FNL全球分析资料和日本气象厅提供的热带气旋资料,对2000-2009年十年间发生变性且变性阶段持续24小时及以上的热带气旋按变性后增强和变性后减弱进行分类统计,并且比较了两类TC在变性阶段的时空分布差异和环境场差异,得出如下统计结果:(1)两类TC在中纬度变性时的位置大多位于西北太平洋洋面上。变性减弱的TC在夏季和夏秋转换季节普遍存在;而变性增强的TC主要集中于夏秋转换季节,这可能与转换季节的环流不太稳定、中纬度斜压系统较为活跃有关。并且,变性后增强的TC其路径总体偏北偏东,变性后减弱的TC路径则总体偏南偏西。(2)变性后增强的TC相比于变性后减弱的TC具有更显著的高空槽系统、高层辐散场以及低层的冷暖平流,这些特征都有利于TC变性后重新发展增强。  进而本文选取西北太平洋上两个生命史中发生变性的热带气旋Yagi和Francisco,前者变性后有一个24小时的再增强过程,而后者则继续减弱直至消亡。利用日本气象厅提供的热带气旋资料和FNL全球分析资料,对比分析两个TC在变性阶段的形势场,发现两者在高低层的环境场均具有明显的差异:Yagi在变性阶段其高空槽较强且在低层有一个与中纬度原先存在的温带气旋合并的过程;而Francisco在变 性阶段其高空槽较弱,且变性后自行消亡。另外探讨了导致Yagi变性增强的原因,结果表明:  (1) Yagi变性阶段与高空槽前的急流相互作用时,高空急流入口区左侧和出口区右侧的次级环流将产生高空辐散低空辐合的趋势,有利于低层TC低压的发展。同时,当Yagi在穿越急流的过程当中,垂直风切变的增加将导致斜压不稳定增强,低层锋区强烈发展,锋区内的斜压能量可能向TC动能转化,从而使得Yagi发展增强;  (2)高空槽所对应的高层湿位涡下传可使得低层正涡度增长,从而在低层诱生出气旋性环流,有利于Yagi变性后重新发展;  (3) Yagi与中纬度原先存在的温带气旋发生合并,温带气旋所带来的较高纬度冷空气的入侵增强了低层的水平温度梯度,使得低层锋区强烈发展,从Yagi以一个锋面气旋的形式而再度发展,促使其变性后进一步增强。而这些特征都是Francisco所不具备的。
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