越赤道气流ISO特征在台风季节预报中的可行性分析

摘要

越赤道气流作为南北半球物质、能量和水汽的输送通道,它的季节内变化引起台风水汽源变化,影响台风的生成频数和路径。本文研究了越赤道气流季节内振荡(Intra-seasonal oscillation,简称ISO)特征在台风季节预报中的可行性。台风路径在传统的西行、西北行和转向路径分类基础上细分为7种,运用NCEP/NCAR分辨率2.5°x2.5°全球水平风场1979-2010GIRB数据进行30-60d带通滤波,原始风场资料对不同路径的台风进行合成分析表明,不同路径对应各自的ITCZ位置和副高位置,越赤道气流是影响ITCZ和副高位置的关键系统之一,滤波后对不同路径的台风所对应的低频流场进行超前和滞后合成,发现不同台风路径对应着不同的低频越赤道气流通道,低层20°N附近的低频气旋外围气流总是预示着台风路径未来的走向。低层低频流场的演变表明,越赤道气流的振荡周期为准40d,它的ISO特征影响低纬地区的低频气旋的位置和强度,进而影响台风路径。高层低频流场与低层呈现反方向流型,越赤道气流不再是以通道形势出现而是呈现区域特征。运用NCEP/NCAR分辨率2.5°x2.5°,1979-2010年再分析风场资料的30-60d时间滤波资料和JTWC1979-2010年台风路径资料,采用空间低频滤波器,分离小于1500km的天气尺度波动和大于2000km的大尺度波动,研究了越赤道气流ISO空间尺度分离特征。空间尺度分离分析表明,大尺度越赤道气流以准40d周期振荡,导致20°N附近的低频气旋建立和维持,大尺度低频气旋外围的气流单独或与周围系统共同作用预示着未来台风路径的走向,大尺度越赤道气流演变特征表明越赤道气流ISO特征是大尺度固有的特征,天气尺度波动在大尺度气流的引导下,通过越赤道气流准40d振荡进而影响低纬地区的大尺度低频系统,最终决定台风路径的走向。天气尺度越赤道气流同样以准40d周期振荡,导致20°N附近的低频反气旋建立和维持,天气尺度低频反气旋外围的气流与未来台风路径的走向相反,天气尺度越赤道气流演变特征相对于大尺度越赤道气流演变特征表明越赤道气流ISO特征是大尺度固有的特征,天气尺度波动是大尺度气流下的一种反位相扰动,这种反位相扰动也存在准40d振荡。在大尺度越赤道气流ISO固有准40d振荡的气候背景下,以反位相存在的天气尺度越赤道气流ISO特征在大尺度气流的引导下,受不同越赤道气流通道的影响而表现出不同的台风路径型。越赤道气流ISO大尺度固有特征对台风路径起到重要作用,可以将越赤道气流ISO特征作为台风季节预报重要参考量之一。

目录

摘要

Abstract

第一章 前言

1.1 引言

1.2 越赤道气流ISO特征对台风活动影响研究进展

1.3 国内外台风季节预报研究进展

1.4 论文研究的主要内容、所用资料和对象及意义

1.4.1 论文研究的主要内容

1.4.2 论文研究所用的资料

1.4.3 论文研究对象及意义

第二章 西北太平洋台风活动概况

2.1 台风简介

2.1.1 台风定义

2.1.2 热带气旋生成条件

2.1.3 热带气旋强度分级

2.1.4 热带气旋编号和命名

2.2 西北太平洋台风活动概况

2.2.1 西北太平洋台风活动综述

2.2.2 西北太平洋典型台风分析

2.3 本章小结

第三章 越赤道气流ISO特征在台风季节预报中可行性分析

3.1 BUTTERWORTH带通滤波器简介

3.2 资料和方法介绍

3.3 环流背景分析

3.4 低频环流形势

3.5 低频风场演变

3.5.1 925hPa低频风场演变特征

3.5.2 150hPa低频风场演变特征

3.6 本章小结

第四章 越赤道气流ISO空间尺度分离特征分析

4.1 低通空间滤波器介绍

4.2 资料和方法介绍

4.3 大尺度越赤道气流ISO演变特征

4.3.1 925hPa大尺度低频风场演变特征

4.3.2 150hPa大尺度低频风场演变特征

4.4 天气尺度越赤道气流ISO演变特征

4.4.1 925hPa天气尺度低频风场演变特征

4.4.2 150hPa天气尺度低频风场演变特征

4.5 本章小结

第五章 总结与讨论

5.1 本文主要结论

5.2 存在问题与展望

参考文献

小论文发表情况

致谢