西北太平洋季风槽、季风涡旋中热带气旋生成的观测分析
发布时间：2020-04-09 21:01
【摘要】：夏季风环流是西北太平洋海域夏季最为显著的环流特征,主要表现为季风槽或季风涡旋。前人研究表明二者对西北太平洋上热带气旋生成有重要影响,为了进一步理解二者在热带气旋生成的作用、提高对热带气旋生成机理的认识,本研究采用具有1.0°×1.0°分辨率的美国国家环境预测中心的FNL全球分析资料、通过台风环流分离与时间滤波相结合的方法将季风槽和季风涡旋与天气尺度尺度系统分离开来,进一步分析季风槽、季风涡旋以及天气尺度扰动同热带气旋生成之间的关系,研究发现：在2000-2010年5-10月间与季风槽、季风涡旋相关的热带气旋生成个数占此期间热带气旋生成总数的62.9%,其中,季风槽内热带气旋生成比例为43.1%,季风涡旋内热带气旋生成比例为19.8%。由于前人的一些研究中可能包含了部分其它系统(如季风涡旋)内生成的热带气旋,因此季风槽内热带气旋生成这一比例相比于前人结果低。合成·分析结果表明大部分的季风槽内生成的热带气旋生成于季风切变区,这不同于前人研究中提出的许多热带气旋生成于季风合流区的观点。相比于合流区,切变区具有更强的低层相对涡度以及盛行的东风垂直切变,更有利于此区域内的热带气旋生成。季风涡旋活动频数在8-10月之间最大,此期间季风涡旋主要位于合成季风槽的北侧。合成分析结果表明,季风涡旋气旋性环流在850 hPa最强,其环流随高度升高而减弱,到了200 hPa以上逐渐为负涡度所替代。大部分与季风涡旋相关的热带气旋生成发生在伴随着相对较弱的垂直风速切变的季风涡旋中心附近以及西南季风的东北端。根据季风槽内热带气旋生成个例,分析了天气尺度扰动对于热带气旋生成的影响。合成分析结果表明,天气尺度扰动可以加强中低层的相对涡度和辐合,但是对于垂直风速切变的贡献甚微。与低频环流对于相对涡度和辐合的影响相比,天气尺度的影响相对较小。此外,天气尺度扰动在热带气旋生成中重要作用体现在其建立一个旋转占主导的有限区域。在扰动中心向外半径为220 km的核心区域内,几乎所有的气块均围绕扰动中心不停地旋转。台风Bilis(2006)个例表明涡度的增强可能通过旋转占主导的区域内中尺度对流系统的合并实现,扰动核心区域内不断增强的旋转可能促进非绝热加热向热带气旋生成所需动能更有效的转换。
【图文】：
为带通滤波的两个切断频率。根据Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数公式，可（ｉＡ得到不同权重逡逑数个数情况下的Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数分布，由相应函数的分布可Ｗ发现，权重数逡逑个数越多，其滤波效果越好。如图２．１所示的１０天低通Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数分布，逡逑权重数个数越多，其滤波效果越好。但是权重数个数取得越多，意味着滤波后的时间序逡逑列变短，因为在做滑动累加计算时，资料序列中前Ｎ个时次和后Ｎ个时次的数据是没逡逑法进行滤波的处理。故实际滤波时，不仅要考虑滤波效果，还应考虑新产生的序列中损逡逑失的资料信息量大小。逡逑考虑到季风槽与季Ｋ祸旋属于季风环流，而季风环流具有多时间尺度特征，特别是逡逑在季节内时间尺度上具有显著的变率，考虑到上述原因，因此将采用１０天低通滤波器逡逑从ＦＮＬ资料中分离出１０天低频分量，用于表征季风槽与季风祸旋。图２．１分别给出了逡逑８１、１６１、２４１个权重系数的Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数分布。如之前提到的，Ｌａｎｃｚｏｓ逡逑滤波器的滤波权重数个数越多
对于低频滤波场结果的影响也在不断增强，直到热带气旋达到最大强度的时刻。而后，逡逑热带气旋对于低频滤波场结果的影响开始减弱。由于左侧热带气旋的最大强度更强，因逡逑此其对气候平均滤波凤场及逐Ｈ滤波风场的影响更强一些。如图２．７所示，双热带气逡逑旋对于７００邋ｈＰａ邋１０天低通滤波气候平均风场的影响较小，但是相比于单个热带气旋滤波逡逑试验，双热带气旋对于７００邋ｈＰａ邋１０天低通滤波气候平均风场的影响范围却是因热带气旋逡逑路径有所扩大，化是热带气旋所经过的区域均会受到不同程度的影响。逡逑sEＰ逦７逦Ｉ邋Ｍｗｐ逦＾一￣逡逑１００Ｅ邋ｆＯＳＥ邋ｆｔＯＥ邋ＭＷ邋１２０Ｅ邋１２ＳＥ逦１１０Ｂ邋ｔｉＳＢ邋１２０Ｅ邋１２ＳＥ邋１ＳＯＥ邋１３６Ｅ邋１４ＱＥ逡逑０．２＊逦０．３＊逡逑—邋Ｉ逦Ｉ逦ｒ邋￣邋：逦—ｄｒ邋Ｉ邋Ｉ邋１°＾邋一逡逑０逦０．０３逦０．０＃X赴ａz埃梗X赴ａz保玻X赴ａz保担X赴ａz嗑?逦Ｑ邋０．０３邋Ｏ．ＯＧ邋０．１２逦０．１８逦０．２４逦０．２７逡逑ｔｔ逡逑．／邋把堂邋逦，，逦，逦■逦■逦＾邋，逦逦邋Ｃｓ邋逦Ｉ逦？逡逑１２０Ｅ逦１３０Ｅ逦１４０Ｅ邋ｔＳＯＥ逦Ｗ邋站逦１１４Ｅ邋ＵＯｆ邋！２６Ｅ逦１３２Ｅ邋１３８Ｅ逦１４４Ｅ逡逑￣ｒ逦￣0Ｔ逡逑—Ｉ邋Ｉ逦－ｃｚ邋Ｉ逦Ｉ逡逑０邋０．１邋ｓ邋０．３邋０．４Ｓ邋０．６邋化？６邋化９逦０邋０．０，邋Ｏ．ｌＳ邋０．２邋０．站邋０．３邋０．３５逡逑V螅玻档ジ鋈却瞬ㄊ匝橹校罚乖拢罚埃板澹瑁校崞骄保疤斓屯瞬ǚ绯。ㄊ噶
本文编号：2621258
【图文】：
为带通滤波的两个切断频率。根据Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数公式，可（ｉＡ得到不同权重逡逑数个数情况下的Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数分布，由相应函数的分布可Ｗ发现，权重数逡逑个数越多，其滤波效果越好。如图２．１所示的１０天低通Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数分布，逡逑权重数个数越多，其滤波效果越好。但是权重数个数取得越多，意味着滤波后的时间序逡逑列变短，因为在做滑动累加计算时，资料序列中前Ｎ个时次和后Ｎ个时次的数据是没逡逑法进行滤波的处理。故实际滤波时，不仅要考虑滤波效果，还应考虑新产生的序列中损逡逑失的资料信息量大小。逡逑考虑到季风槽与季Ｋ祸旋属于季风环流，而季风环流具有多时间尺度特征，特别是逡逑在季节内时间尺度上具有显著的变率，考虑到上述原因，因此将采用１０天低通滤波器逡逑从ＦＮＬ资料中分离出１０天低频分量，用于表征季风槽与季风祸旋。图２．１分别给出了逡逑８１、１６１、２４１个权重系数的Ｌａｎｃｚｏｓ滤波器的响应函数分布。如之前提到的，Ｌａｎｃｚｏｓ逡逑滤波器的滤波权重数个数越多
对于低频滤波场结果的影响也在不断增强，直到热带气旋达到最大强度的时刻。而后，逡逑热带气旋对于低频滤波场结果的影响开始减弱。由于左侧热带气旋的最大强度更强，因逡逑此其对气候平均滤波凤场及逐Ｈ滤波风场的影响更强一些。如图２．７所示，双热带气逡逑旋对于７００邋ｈＰａ邋１０天低通滤波气候平均风场的影响较小，但是相比于单个热带气旋滤波逡逑试验，双热带气旋对于７００邋ｈＰａ邋１０天低通滤波气候平均风场的影响范围却是因热带气旋逡逑路径有所扩大，化是热带气旋所经过的区域均会受到不同程度的影响。逡逑sEＰ逦７逦Ｉ邋Ｍｗｐ逦＾一￣逡逑１００Ｅ邋ｆＯＳＥ邋ｆｔＯＥ邋ＭＷ邋１２０Ｅ邋１２ＳＥ逦１１０Ｂ邋ｔｉＳＢ邋１２０Ｅ邋１２ＳＥ邋１ＳＯＥ邋１３６Ｅ邋１４ＱＥ逡逑０．２＊逦０．３＊逡逑—邋Ｉ逦Ｉ逦ｒ邋￣邋：逦—ｄｒ邋Ｉ邋Ｉ邋１°＾邋一逡逑０逦０．０３逦０．０＃X赴ａz埃梗X赴ａz保玻X赴ａz保担X赴ａz嗑?逦Ｑ邋０．０３邋Ｏ．ＯＧ邋０．１２逦０．１８逦０．２４逦０．２７逡逑ｔｔ逡逑．／邋把堂邋逦，，逦，逦■逦■逦＾邋，逦逦邋Ｃｓ邋逦Ｉ逦？逡逑１２０Ｅ逦１３０Ｅ逦１４０Ｅ邋ｔＳＯＥ逦Ｗ邋站逦１１４Ｅ邋ＵＯｆ邋！２６Ｅ逦１３２Ｅ邋１３８Ｅ逦１４４Ｅ逡逑￣ｒ逦￣0Ｔ逡逑—Ｉ邋Ｉ逦－ｃｚ邋Ｉ逦Ｉ逡逑０邋０．１邋ｓ邋０．３邋０．４Ｓ邋０．６邋化？６邋化９逦０邋０．０，邋Ｏ．ｌＳ邋０．２邋０．站邋０．３邋０．３５逡逑V螅玻档ジ鋈却瞬ㄊ匝橹校罚乖拢罚埃板澹瑁校崞骄保疤斓屯瞬ǚ绯。ㄊ噶
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