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《西北太平洋熱帶氣旋變性過(guò)程結(jié)構(gòu)演變及其環(huán)境分析-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第30卷第3期JOURNAL熱OF帶TR0氣PIC象AL學(xué)ME報(bào)TEOROL0GY、廠0l-30．NO．32014年06月Jun．，2014危國(guó)飛，朱佩君，江佳．西北太平洋熱帶氣旋變性過(guò)程結(jié)構(gòu)演變及其環(huán)境分析【J]l熱帶氣象學(xué)報(bào)，2014，3O(3)：473—482．文章編號(hào)：1004．4965(2014)03．0473．10西北太平洋熱帶氣旋變性過(guò)程結(jié)構(gòu)演變及其環(huán)境分析危國(guó)飛1,2，朱佩君，江佳(1．浙江大學(xué)地球科學(xué)系，浙江杭州310027；2．福建省氣象臺(tái)，福建福州350001)摘要：用氣旋相空間方法(CyclonePhaseSpace，簡(jiǎn)稱(chēng)CPS)對(duì)58個(gè)
2、經(jīng)歷變性過(guò)程的西北太平洋熱帶氣旋的2021個(gè)樣本(時(shí)次間隔為6h)資料進(jìn)行分析，得到該區(qū)域熱帶氣旋在變性階段的氣旋結(jié)構(gòu)及其環(huán)境特征。聚類(lèi)分析結(jié)果顯示，強(qiáng)的熱帶氣旋更易發(fā)生變性，變性開(kāi)始于氣旋非對(duì)稱(chēng)性增加，隨之伴有高層冷心出現(xiàn)和加強(qiáng)，最后完成于低層出現(xiàn)冷心，變性維持平均時(shí)間約28h。利用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)再分析資料對(duì)各聚類(lèi)環(huán)境場(chǎng)的動(dòng)態(tài)合成分析表明，發(fā)生變性的熱帶氣旋在北移過(guò)程中逐漸嵌人西風(fēng)帶，在中高緯斜壓系統(tǒng)影響下變性為溫帶氣旋。對(duì)于發(fā)生并完成變性的熱帶氣旋，其西北側(cè)始終有明顯的位渦梯度存在，而且在環(huán)境中有明顯的水汽輸送通道。關(guān)鍵詞：氣候?qū)W；熱帶氣旋
3、變性；氣旋相空間；聚類(lèi)分析；合成分析中圖分類(lèi)號(hào)：P444文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADoi：10．3969~．issn．1004-4965．2014．03．008心的傾斜、不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展四個(gè)方面的物理1引言過(guò)程。與斜壓帶相關(guān)的垂直風(fēng)切變和急流也會(huì)影響變性中氣旋結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度[9-10]。中緯度環(huán)流形在熱帶氣旋(TropicalCyclone，TC)向極移動(dòng)勢(shì)對(duì)變性中氣旋的發(fā)展起著決定性作用[，卜H】。過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)隨著環(huán)境條件的改變將發(fā)生明當(dāng)環(huán)流形勢(shì)為西北型時(shí)，此環(huán)流分布可加強(qiáng)熱顯變化，在適當(dāng)條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)闇貛庑齕¨。從帶氣旋和中緯度斜壓帶的耦合，使變性中的氣對(duì)稱(chēng)的熱帶氣旋到
4、非對(duì)稱(chēng)的溫帶氣旋的結(jié)構(gòu)變旋發(fā)展為強(qiáng)溫帶氣旋；當(dāng)環(huán)流形勢(shì)為東北型時(shí)，化可定義為T(mén)C變性(ExtratropicalTransition，ET)此環(huán)流分布削弱了熱帶氣旋和中緯度低槽的耦過(guò)程的特征[。在大西洋、西北太平洋、西南太合，阻止變性中的氣旋發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立的溫帶平洋和南印度洋都有熱帶氣旋發(fā)生變性[3]。變性氣旋。Ritchie等[】通過(guò)設(shè)計(jì)不同強(qiáng)度的高空槽熱帶氣旋給中高緯度地區(qū)帶來(lái)意外的強(qiáng)降水、影響熱帶氣旋重新加強(qiáng)過(guò)程的理想試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)風(fēng)、海浪和潮涌等災(zāi)害性天氣[]。陳聯(lián)壽等氣旋最后的強(qiáng)度不僅與高空槽強(qiáng)度有關(guān)【]，而【17]認(rèn)為，冷空氣侵入臺(tái)風(fēng)造成或加劇斜壓不穩(wěn)
5、且與中緯度的基本環(huán)流結(jié)構(gòu)有關(guān)，兩者之間合定，斜壓位能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能是引起臺(tái)風(fēng)變性發(fā)展適的位相關(guān)系將導(dǎo)致高層散度的增加。許多研的原因。Klein等[8】通過(guò)回顧l99l998年發(fā)生究[17-21】都發(fā)現(xiàn)，變性中的氣旋本身相關(guān)的渦度、在西北太平洋的熱帶氣旋變性過(guò)程，提出一個(gè)暖濕環(huán)境、高層反氣旋流出都是氣旋發(fā)展的有關(guān)于變性過(guò)程的三維概念模型，主要考慮環(huán)境利因子。熱帶氣旋變性加強(qiáng)是外部有利環(huán)境條冷暖氣流、與斜壓帶的關(guān)系、系統(tǒng)的減弱和暖件和渦旋本身動(dòng)態(tài)相互作用的結(jié)果[8】0收稿日期：2012—11-23；修訂日期：2013．11-18基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40805
6、018)；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2013CB430104)；國(guó)家公益性行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)(GYHY201106035)共同資助通訊作者：朱佩君，女，浙江省人，副教授，博士，主要從事熱帶氣旋的研究。E-mail：zhupj@zju．edu．cn3期危國(guó)飛等：西北太平洋熱帶氣旋變性過(guò)程結(jié)構(gòu)演變及其環(huán)境分析475當(dāng)一由正變負(fù)，指示在低層出現(xiàn)了完全的冷心計(jì)算結(jié)果將大于Hart等計(jì)算的相對(duì)于氣旋移動(dòng)的結(jié)構(gòu)時(shí)即可認(rèn)為變性過(guò)程完成，一個(gè)成熟的溫帶參數(shù)值[2。經(jīng)計(jì)算得到2021個(gè)CPS參數(shù)樣本，氣旋已經(jīng)出現(xiàn)。Zhong等[]用“相空間”方法分析它們?cè)贑PS中占據(jù)了很大范圍，所以有必要
7、對(duì)其了1979-2008年西北太平洋TC的變性過(guò)程，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行歸類(lèi)。絕大多數(shù)TC的變性過(guò)程都是：TC首先表現(xiàn)為熱聚類(lèi)分析是研究多要素的客觀分類(lèi)方法，通力非對(duì)稱(chēng)性增加、高層出現(xiàn)冷心，然后低層暖心過(guò)聚類(lèi)分析使得同類(lèi)個(gè)體間的相似性最大，而不逐漸消失。“相空間”方法可以定量地界定出TC變同類(lèi)個(gè)體間的相似性最小。本文用分段聚類(lèi)方法性的階段過(guò)程，但具體的閾值則要針對(duì)不同區(qū)域?qū)?021個(gè)CPS參數(shù)樣本進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)分別進(jìn)行確定。指定為7類(lèi)時(shí)最合適，聚類(lèi)結(jié)果見(jiàn)圖2(見(jiàn)477頁(yè))?？紤]到熱成風(fēng)關(guān)系和實(shí)際的偏差以及移動(dòng)造各聚類(lèi)的樣本數(shù)，CPS各參數(shù)、氣旋中心氣壓的成的非對(duì)稱(chēng)性
8、，本文在計(jì)算B參數(shù)時(shí)，在
