西太暖池变化特征及其湿度异变背景下台风对流特征

发布时间：2020-03-25 22:15

【摘要】：西太平洋暖池是调节热带太平洋甚至全球气候的重要因子,因其海表温度比其他海域海表温度要高,因此聚集了大量的能量,对热带气旋的发生发展、路径以及数量有一定的影响,存在着密切的联系。因此研究西太平洋暖池不同热状态下湿度的变化特征以及台风对流结构特征具有重要的科学与现实意义。目前卫星遥感数据资料应用技术水平不高,不能充分发挥卫星遥感数据资料在海上观测的优势,基于卫星遥感开展西太平洋暖池对台风对流结构响应的研究是具有重要科学意义。本文主要利用风云三号卫星微波湿度计数据和ERA-Interim再分析资料,基于经验正交函数方法以及小波分析方法研究了西太平洋暖池变化特征,使用微波湿度计资料探测台风发展过程以及分析台风对流结构类型,并在西太平洋暖池不同热状况的情况下分析湿度分布特征,从而探究了西太平洋暖池异常情况下对台风对流结构的影响。论文主要研究结果如下:(1)西太暖池东边界经度能很好的响应ENSO的事件的发生时间及强度,暖池东边界面积指数能较好响应ENSO事件发生时间,但对强度的响应不及暖池东边界经度对强度的响应明显。暖池海域SST场的主要模态有年际变化以及年代际变化这两种类型,第一模态能很好地预示ENSO的发生。通过小波分析可以看出,暖池东边界与ENSO具有相同的周期,且暖池东边界与ONI指数存在1/8周期的超前关系,因此暖池的纬向移动对ENSO的发生有较好的预报意义。(2)通过微波湿度计对26个时次的台风数据进行分析,大致可以得出三种类型的亮温廓线图,通过三种类型的比较,可以看出,第一种类型是常规类型,低层水汽充足,较为湿润,中高层大气较为干燥,此时热带气旋基本为台风级别,强度基本为还未达到最强,强度维持;第二种类型低层大气较为干燥,800h Pa层水汽较为湿润,中高层大气仍是较为干燥,此时热带气旋基本为强台风级别,强度基本为发展成熟状态,强度维持或准备增强状态;第三种类型低层大气较为干燥,800h Pa层大气略为湿润,中高层大气较为湿润,此时热带气旋强度不强且处于准备增强状态。(3)三种台风对流结构类型均在800h Pa处有明显的差异,造成此处差异可能是水汽流入流出的不同所造成。第一种类型与第二种类型在中高层均是转为干燥,但两者在600h Pa处湿度存在微小的差异,第二种类型的要较第一种类型的湿。(4)在西太平洋暖池异常偏暖时,暖池区域相对湿度相应偏多,范围在经度上有所扩张,增强了对流活动,使得大气中水汽比较充足,为台风的发展提供了有利的条件,通过微波湿度计分析台风“莎莉嘉”内部结构,台风在800h Pa通道附近亮温峰谷范围最广,亮温廓线图中800h Pa附近亮温最低,因此微波湿度计能较清晰的将台风不同层次的分布情况展现出来,并且能很好的与亮温廓线图相对应,与台风对流结构的第二类型相似。(5)在西太平洋暖池异常偏冷时,暖池区域相对湿度相应偏少,范围在纬度上有所扩张,但对流活动减弱,并不利于台风的发展。通过微波湿度计分析台风“洛坦”内部结构,亮温廓线图中亮温是随着高度增加而增大,即湿度随着高度增加而减小。微波湿度计能较清晰的将台风不同层次的分布情况展现出来,并且能很好的与亮温廓线图相对应,与台风对流结构的第一类型相似。因此微波湿度计在监测台风上具有很好的监测能力,说明台风对流结构的三种类型具有一定的可行性。
【图文】：

相对湿度,探空站,亮度温度,卫星

广东海洋大学硕士学位论文能在后续研究中具有一定的代表性。风云三号卫星微波湿度计利用不同通道对大气水汽吸收线的响应，从而进行廓线探测，因此微波湿度计不同通道的亮温数据代表了不同高度的湿度场结资料是通过放置探空气球而测得的实测资料，具有能直观的反映出大气的垂优势。因为探空数据具有垂直分辨率高以及反映实际大气运动垂直状况等优能借助探空资料作为参照，与风云三号卫星微波湿度计亮温数据作对比分析者数据在垂直探测方向是否吻合。ERA-Interim 再分析资料是使用了四维变化方法得出再分析资料，其精度与分辨率均得到较大的提高。在此利用欧洲中期天气数据中心提供的再分析资料 ERA-Interim，选取再分度数据，以及经过订正的西沙探空站数据资料，选取相对湿度资料。挑选满沙探空站的台风且同时风云三号卫星扫过西沙探空站两个条件，选取能够探的微波湿度计的亮温数据。将三种数据分别进行合成分析，，探究风云三号卫度计在垂直探测方面的性能。

界面积,暖池,距平,指数

西太暖池变化特征及其湿度异变背景下台风对流特征生了 9 次东边界面积明显的扩张，分别是 1982 年、1987 1997 年、2002 年、2004 年、2009 年和 2015 年，这些年份均在 ElNi o 事件开始发生时有一定的响应；6 次大范围的缩减年、1989 年、1999 年、2008 年和 2011 年，这些年份除了 19a 事件，但各个最值之间区别不甚明显，且不能在 1996 年时 Ni a 事件，因此可以推测出暖池在 El Ni o 发生时的面积扩扩张，所以对 El Ni o 事件的强度响应不明显，反之亦然。积指数对于能预测 ENSO 发生的时间，有较好的响应，但对边界经度对强度响应明显。
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P732.3

【参考文献】