环境因子对热带气旋时空特征的影响

【摘要】本文利用历史资料详细分析了西北太平洋地区热带气旋不同发展阶段及其季节和年际变化过程中海洋、大气热力和动力因子的基本特征,探讨了环境因素对热带气旋强度在不同时间尺度变化上的影响。研究结果表明,在各时间尺度上,热带气旋强度的变化与海洋热力结构、大气不稳定性以及环境风垂直切变有着密切的联系。在西北太平洋地区,有利于热带气旋形成的大尺度背景条件为：1)海表面温度在28°C-30°C之间,且海洋上层65米厚水体温度高于26°C；2)环境风垂直切变小于12.5m/s；3)环境对流有效位能的平均值高于台风季节低层大气对流有效位能的平均值,达到1059J/kg。在西北太平洋地区热带气旋发展增强的过程中,海表面温度一般高于26°C,当海表温度在27.5°C-29.5°C之间时,热带气旋发展增强的速度最快,而当海表温度低于26°C时,热带气旋则会衰减或仅能维持强度不变。环境风垂直切变集中在2-10m/s的弱值区间时,西北太平洋地区的热带气旋依然可以发展增强,但发展速率随环境风垂直切变增加而较小。与生成阶段相比,热带气旋在发展增强阶段对流有效位能比较小。在西北太平洋地区热带气旋迅速增强(6小时最大风速增长率大于20knot)时,海表温度、对流有效位能和环境风垂直切变的变化一般比较小,其平均数值分别为28.7℃,927J/kg,5.6m/s,这意味着相对稳定的环境场是西北太平洋地区热带气旋迅速增强的必要条件。西北太平洋热带气旋有着非常显著的季节性周期变化,相应地,环境因素对热带气旋影响的程度也有所变化。在台风季节前期,对流层低层风场是促使热带气旋活跃的主要因素,而在台风季节后期,热力学因素和垂直风切变对热带气旋的影响更加显著；台风季节开始后,有利于热带气旋生成的区域由西向东逐渐扩展,而在台风季节后期这一区域则向南退缩。西北太平洋地区热带气旋的长期变化趋势和海洋上层的热力结构之间有着很好的相关关系,热带气旋的年际变化趋势和上层海洋的热含量之间存在明显的负相关,而在北大西洋和东太平洋地区,这两者则为正相关关系。这一结果表明不同海域热含量和热带气旋活动之间的响应存在区域差异,意味着全球变暖使海洋增温导致热带气旋活动增强这种观点可能并不合理。
【作者】储惠芸；
【导师】伍荣生；
【作者基本信息】南京大学，气象学（专业学位），2012，博士
【关键词】热带气旋；海洋表面温度；对流有效位能；垂直风切变；海洋热含量；

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