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摘要:熱帶氣旋邊界層中包含許多小尺度環(huán)流系統(tǒng)，其精細(xì)結(jié)構(gòu)與臺風(fēng)災(zāi)害緊密聯(lián)系。隨著觀測資料的豐富、理論研究的深入、計(jì)算能力的提升及國家防臺減災(zāi)的迫切需要，近20 a熱帶氣旋邊界層精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視，并取得了顯著進(jìn)展，目前該方向成為當(dāng)前熱帶氣旋研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。本文對近20 a熱帶氣旋邊界層精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究從觀測和模擬兩方面進(jìn)行了回顧，主要集中在近年來發(fā)現(xiàn)的熱帶氣旋邊界層滾渦和龍卷尺度渦旋，并對熱帶氣旋邊界層精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)行展望。

摘要:2019年超級臺風(fēng)"利奇馬"對我國東部地區(qū)造成了巨大災(zāi)害，針對臺風(fēng)"利奇馬"，研究GPS ZTD資料同化對于臺風(fēng)"利奇馬"登陸后降水預(yù)報的影響。在進(jìn)行GPS ZTD資料同化試驗(yàn)前，采取了穩(wěn)定性檢查、極值檢查、雙權(quán)重檢查、偏差訂正檢查等質(zhì)量控制方法以改善資料的同化應(yīng)用水平。模擬試驗(yàn)結(jié)果表明在同化探空、風(fēng)廓線等常規(guī)資料基礎(chǔ)上，增加質(zhì)控GPS ZTD有效改善了初始場的水汽條件，使得低層水汽輻合更強(qiáng)，從而改進(jìn)了臺風(fēng)外圍雨帶的預(yù)報。并且通過循環(huán)同化能夠改善初始環(huán)流場，進(jìn)而改進(jìn)了臺風(fēng)路徑的預(yù)報使得臺風(fēng)主體降水的位置得到改善。

摘要:2019年第9號臺風(fēng)"利奇馬"在8月10日登陸后引發(fā)了遠(yuǎn)距離大范圍的暴雨，本文利用ECMWF（EC）和GRAPES全球集合預(yù)報模式等資料對暴雨短期預(yù)報的誤差及原因進(jìn)行了分析。此次臺風(fēng)遠(yuǎn)距離暴雨主要集中在8月10日夜間的山東中部地區(qū)，EC集合預(yù)報對該區(qū)域的降水量預(yù)報效果總體優(yōu)于GRAPES集合預(yù)報。集合敏感性分析可以識別出和預(yù)報變量高相關(guān)（敏感）的天氣系統(tǒng)，結(jié)果表明山東區(qū)域平均降水量對同期500 hPa副高、臺風(fēng)西北側(cè)海平面氣壓和山東北部低層溫度較為敏感，而對流層高層的高度及經(jīng)向風(fēng)存在更大范圍的敏感區(qū)。根據(jù)暴雨預(yù)報TS評分選取EC集合預(yù)報成員作為優(yōu)勢組和劣勢組，結(jié)果表明優(yōu)勢組預(yù)報成員表現(xiàn)為山東上空300 hPa低槽前傾，北側(cè)高空偏南急流更強(qiáng)，同時配合低層臺風(fēng)外圍偏東風(fēng)急流，形成高層輻散、低層輻合的有利條件。另外，優(yōu)勢組預(yù)報的中緯度低層冷空氣和斜壓鋒區(qū)更強(qiáng)，導(dǎo)致優(yōu)勢組在山東中部預(yù)報出暴雨，更加接近于實(shí)況。

摘要:采用基于對象診斷的檢驗(yàn)評估方法（the Method for Object-based Diagnostic Evaluation，MODE）對超強(qiáng)臺風(fēng)"利奇馬"過程中ECMWF全球模式與GRAPES-MESO區(qū)域模式預(yù)報的強(qiáng)降水目標(biāo)對象進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)MODE技術(shù)相比于傳統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)的檢驗(yàn)方法可以提供更加豐富的模式性能分析信息，將模式的預(yù)報能力（是否匹配）與預(yù)報偏差（位置偏差、面積偏差等屬性）區(qū)分分析。研究結(jié)果表明：ECMWF全球模式預(yù)報的強(qiáng)降水對象與觀測匹配度較高，雨帶的位置也相對準(zhǔn)確；GRAPES-MESO區(qū)域模式預(yù)報的強(qiáng)降水對象數(shù)量和面積存在一定程度的高估，空報情況較多，雨帶位置誤差較大，與觀測對象的匹配度相對較低。此外，ECMWF全球模式預(yù)報的強(qiáng)降水對象存在偏北的系統(tǒng)偏差，GRAPES-MESO區(qū)域模式預(yù)報的強(qiáng)降水對象隨預(yù)報時效的增加有偏南的趨勢，兩個模式在較長預(yù)報時效下都有偏東的系統(tǒng)偏差。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析資料、FY-4A靜止衛(wèi)星資料對"利奇馬"生命過程的大氣環(huán)流特征、云宏觀特征進(jìn)行了分析。針對"利奇馬"超強(qiáng)臺風(fēng)期間的一次降水過程，利用GPM衛(wèi)星的雙頻降水雷達(dá)（Dual-frequency Precipitation Radar，DPR）資料對其進(jìn)行了宏微觀特征分析。結(jié)果表明：在"利奇馬"生命過程中，西太平洋副熱帶高壓、40°N以北的高空槽脊、（35°N，80°E）的高壓以及"羅莎"臺風(fēng)對"利奇馬"的發(fā)展、移動均產(chǎn)生了重要的影響；其云系分布先后表現(xiàn)為螺旋狀、逗點(diǎn)狀、中心對稱結(jié)構(gòu)以及不規(guī)則形狀，其南北兩側(cè)的云區(qū)范圍、云頂高度也不斷變化；在"利奇馬"超強(qiáng)臺風(fēng)期間的一次降水過程中，近地表降水率大致呈環(huán)狀分布，降水粒子濃度以及降水粒子半徑的南北分布與東西分布相差較大，除了云墻降水為對流降水外，其他部分的降水以層云降水為主，層云降水對應(yīng)的雨頂高度在4.5~12 km，主要集中在5.5~10 km；對流降水對應(yīng)的雨頂高度在1~12 km，主要集中在2~5 km和6~11 km。

摘要:利用NCEP GDAS/FNL再分析數(shù)據(jù)，根據(jù)TFP（Thermal Front Parameter）參數(shù)和鋒生函數(shù)，對1909號熱帶氣旋"利奇馬"生命史中各主要階段暖心特征和變性過程進(jìn)行了診斷分析。結(jié)果表明："利奇馬"強(qiáng)度為熱帶風(fēng)暴時，其暖心結(jié)構(gòu)較為松散，500 hPa以上和600 hPa以下分別存在一個最強(qiáng)中心，在強(qiáng)度減弱階段上下層暖心均偏離氣旋中心；當(dāng)其強(qiáng)度升至強(qiáng)熱帶風(fēng)暴及以上級別時，低層暖心消失，高層暖心顯著增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)變得緊湊，氣旋中心上空暖區(qū)呈棒槌狀分布。高層暖心強(qiáng)度與"利奇馬"強(qiáng)度呈正相關(guān)，當(dāng)"利奇馬"維持超強(qiáng)臺風(fēng)時，其暖心可達(dá)10~14℃。"利奇馬"與中緯度西風(fēng)槽接觸后，冷空氣開始自對流層中低層進(jìn)入其環(huán)流，低層冷空氣入侵的程度比中層更明顯；低層暖心被冷空氣侵蝕而消失，高層暖心則逐漸減弱，結(jié)構(gòu)亦變得松散。TFP參數(shù)和鋒生函數(shù)計(jì)算結(jié)果表明受冷空氣影響，"利奇馬"斜壓性逐漸增強(qiáng)，其中心西北側(cè)形成一支暖鋒，逐漸變性為溫帶氣旋，但冷鋒未見發(fā)展。變性過程中"利奇馬"高層暖心強(qiáng)度雖減弱但仍然維持，但低層暖區(qū)被冷空氣完全填塞，導(dǎo)致其變性后較快消亡。

摘要:利用常規(guī)氣象觀測資料、衛(wèi)星及雷達(dá)拼圖以及NCEP分辨率為1°×1°的再分析資料，對浙江和山東兩個區(qū)域不同的極端降水特征及其成因進(jìn)行診斷對比分析。結(jié)果表明：浙江極端降水表現(xiàn)出"高效"的熱帶降水系統(tǒng)特征，山東極端降水是一次長時間，中等強(qiáng)度的"大陸鋒面型"降水。臺風(fēng)近海對稱性和對流明顯增強(qiáng)；同時，其西北行移速較同期臺風(fēng)偏慢，導(dǎo)致行進(jìn)方向上長時間受螺旋雨帶影響；受超強(qiáng)臺風(fēng)厚實(shí)云墻影響，登陸前后浙江等地風(fēng)雨激增；另外，雙臺風(fēng)及沿海山地地形對浙江降水有增幅作用。而山東地區(qū)主要受臺風(fēng)北側(cè)穩(wěn)定維持倒槽和西風(fēng)槽結(jié)合影響，出現(xiàn)極端降水。敏感性分析發(fā)現(xiàn)山東降水和臺風(fēng)"第一象限"低層偏南急流強(qiáng)度相關(guān)性好，而臺風(fēng)環(huán)流持續(xù)維持、高度場的密集梯度及降水的潛熱反饋共同導(dǎo)致低層急流（>20 m·s^-1）長時間維持；同時，西風(fēng)帶高空槽和臺風(fēng)倒槽勢力相當(dāng)，形成穩(wěn)定"鋒區(qū)"；鋒前多條帶狀對流持續(xù)向北發(fā)展，形成"列車效應(yīng)"；后期冷空氣侵入臺風(fēng)中心后山東北側(cè)依然維持較好環(huán)流配置。上述條件共同維持了山東地區(qū)持續(xù)性的較強(qiáng)"鋒面降水"。副高、西風(fēng)槽及臺風(fēng)環(huán)流的強(qiáng)度對比是本輪臺風(fēng)降水預(yù)報的關(guān)鍵因素。

摘要:利用NCEP/NCAR再分析資料（0.25°×0.25°）、FY-2G衛(wèi)星的黑體亮度溫度（TBB）、雙偏振雷達(dá)、加密自動站資料，對2019年臺風(fēng)"利奇馬"引發(fā)浙江極端暴雨過程的成因進(jìn)行分析，結(jié)果表明：（1）"利奇馬"引發(fā)的浙江特大暴雨過程是一次深厚臺風(fēng)本體降水，具有范圍廣、總量大、局地雨強(qiáng)極端的特點(diǎn)，山脈地形對降水的增幅作用顯著。（2）臺風(fēng)登陸前后850 hPa水汽通量、850 hPa輻合和200 hPa輻散都超過氣候平均值3~4個標(biāo)準(zhǔn)差，異常強(qiáng)的動力抬升和水汽輸送為此次極端降水提供了有利的背景條件，物理量的異常度可作為判斷極端降水的重要因子。（3）活躍的西南季風(fēng)和副高南部的偏東急流為"利奇馬"提供了充足的水汽和能量。925 hPa水汽通量輻合大值區(qū)域與暴雨落區(qū)的形態(tài)和位置對應(yīng)較好，且輻合強(qiáng)度的變化對降水量具有一定的指示意義。（4）登陸前后臺風(fēng)中心密閉云區(qū)范圍大、結(jié)構(gòu)緊實(shí)，其中有多個中尺度對流系統(tǒng)強(qiáng)烈發(fā)展且移動緩慢，是浙江東部沿海地區(qū)產(chǎn)生極端降水的主要原因?；陔p偏振雷達(dá)的降水估測產(chǎn)品在短臨預(yù)報中參考價值高。（5）中層的弱干冷空氣和低層的強(qiáng)暖濕氣流促進(jìn)了對流不穩(wěn)定層結(jié)的發(fā)展和維持，在地面中尺度輻合線和地形的強(qiáng)迫抬升下不斷觸發(fā)中尺度對流系統(tǒng)并產(chǎn)生"列車效應(yīng)"，是此次過程中西北部山區(qū)特大暴雨產(chǎn)生的重要原因。

摘要:利用NCEP FNL 0.25°×0.25°的再分析資料和浙江省中尺度氣象站降水資料，從產(chǎn)生強(qiáng)降水的條件來對"利奇馬"特大暴雨過程進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明：（1）強(qiáng)降水主要集中在近臺風(fēng)中心的西南部分及其稍遠(yuǎn)的北部，其中近臺風(fēng)中心為眼壁降水，北部為螺旋云帶降水；（2）850~925 hPa水汽通量輻合中心與暴雨落區(qū)一致，水汽輻合強(qiáng)度差異是造成臺風(fēng)眼壁強(qiáng)降水落區(qū)差異的關(guān)鍵；（3）臺風(fēng)強(qiáng)度大時近中心上升運(yùn)動強(qiáng)烈，正垂直螺旋度中心值的減小和中心下降對應(yīng)強(qiáng)降水的發(fā)生，低層正螺旋度和高層負(fù)螺旋度中心的重疊區(qū)對對流性降水落區(qū)有一定的指示；（4）本次過程地形增益最明顯地區(qū)在臺州北部，在水汽條件處于劣勢情況下出現(xiàn)降水副中心。

摘要:利用浮標(biāo)資料，對"利奇馬"影響期間浙江沿海風(fēng)和海浪特征及其關(guān)系進(jìn)行分析，并對歐洲中心模式預(yù)報與實(shí)況進(jìn)行對比，基于模式預(yù)報分析海浪的空間結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）隨著臺風(fēng)靠近、登陸和遠(yuǎn)離，海浪波型經(jīng)歷了混合浪-風(fēng)浪-混合浪的變化，且最大波高越大周期越長，浙江南部沿海海浪較北部沿海更具風(fēng)浪特點(diǎn)；（2）浪高受風(fēng)速影響大，北部沿海更為明顯，持續(xù)風(fēng)向?qū)烁咴龃笥忻黠@作用，當(dāng)風(fēng)向由向岸轉(zhuǎn)為與海岸線平行、或由與海岸線平行轉(zhuǎn)為離岸時，浪高迅速減小，反之浪高迅速增大；（3）臺風(fēng)靠近和影響浙江時，有效波高與風(fēng)速的等值線平行，7、8、10級風(fēng)分別與巨浪、狂浪、狂濤區(qū)有很好的對應(yīng)，有效波高越高，風(fēng)速對波高的決定作用越明顯。

摘要:在2019年臺風(fēng)"利奇馬"臺風(fēng)暖區(qū)、臺風(fēng)與西風(fēng)槽相互作用區(qū)及西風(fēng)槽影響區(qū)分別挑選4個極端強(qiáng)降水中心，利用各站連續(xù)觀測分鐘雨滴譜資料和分鐘降水資料，分析了不同站點(diǎn)和不同降水時段的雨滴尺度譜、雨滴速度譜、雨滴尺度-時間譜和雨滴速度-時間譜特征，研究了雨滴譜特征隨時間的變化。結(jié)果表明：4個降水中心的雨滴尺度-時間譜和雨滴速度-時間譜存在明顯差異，而過程的統(tǒng)計(jì)譜特征差異不明顯；過程中不同區(qū)域的站點(diǎn)、同一站點(diǎn)不同的降水時段，雨滴尺度譜和雨滴速度譜主要為雙峰型，尺度譜雙峰中各站對應(yīng)1.2 mm直徑峰的位置一致，處于較小尺度峰的位置不一致；在較大雨強(qiáng)時，雨滴尺度譜上會出現(xiàn)單峰和三峰的情況，但比例較少；1.2 mm雨滴的高濃度區(qū)域與地面降水強(qiáng)度有非常好的對應(yīng)關(guān)系，在1.2 mm雨滴的高濃度區(qū)域形成的過程中，地面降水逐漸增強(qiáng)，隨著1.2 mm雨滴的高濃度區(qū)域逐漸瓦解，地面降水逐漸減弱，直至出現(xiàn)間歇。

摘要:利用再分析資料及時間濾波方法，重點(diǎn)分析了低頻環(huán)境場變化以及相關(guān)大尺度環(huán)境因子對臺風(fēng)強(qiáng)度突變的影響。結(jié)果表明：在"利奇馬"強(qiáng)度突變前后，西北太平洋低頻季風(fēng)系統(tǒng)發(fā)展起了至關(guān)重要的作用，季風(fēng)環(huán)流顯著增強(qiáng)，西南季風(fēng)東進(jìn)，同時季風(fēng)槽建立加強(qiáng)。這一現(xiàn)象為快速增強(qiáng)過程提供了水汽輸送通道和理想的動力條件。西南季風(fēng)增強(qiáng)使得臺風(fēng)南側(cè)的水汽通道建立，同時季風(fēng)槽發(fā)展有利于低層渦度的迅速積累，這些有利因子最終導(dǎo)致"利奇馬"快速增強(qiáng)過程的發(fā)生。此外，弱的環(huán)境垂直風(fēng)切變以及海表面溫度的上升等因子同樣對"利奇馬"強(qiáng)度突變有重要影響。

摘要:利用風(fēng)云四號A星（FY-4A）裝載的閃電成像儀探測到的閃電實(shí)時定位資料和中央氣象臺提供的臺風(fēng)定位資料，分析了2019年第9號超強(qiáng)臺風(fēng)"利奇馬"的閃電時空演變特征。結(jié)果表明："利奇馬"在強(qiáng)臺風(fēng)階段的日平均閃電密度最大，其次是超強(qiáng)臺風(fēng)階段。處于增強(qiáng)階段（△V>0 m·s^-1）時的閃電活動強(qiáng)于減弱階段（△V<0 m·s^-1），氣旋強(qiáng)度穩(wěn)定時（-5 m·s^-1 ≤ △V<5 m·s^-1），閃電活動最弱。臺風(fēng)成熟以后閃電密度基本呈現(xiàn)出三圈結(jié)構(gòu)。閃電的空間分布具有不對稱性，在臺風(fēng)移動方向左側(cè)的閃電數(shù)量明顯多于右側(cè)。臺風(fēng)外圍雨帶中的閃電遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于臺風(fēng)中心發(fā)生的閃電，臺風(fēng)中心發(fā)生的閃電所占比例不到總數(shù)的1%。在臺風(fēng)兩次增強(qiáng)階段均出現(xiàn)閃電的爆發(fā)，在臺風(fēng)最強(qiáng)階段也有較多的閃電發(fā)生。在臺風(fēng)最強(qiáng)時期的前半段，眼壁閃電數(shù)明顯爆發(fā)至最大，在臺風(fēng)減弱階段，眼壁閃電發(fā)生很少。

摘要:利用中國氣象局提供的1951-2018年臺風(fēng)最佳路徑數(shù)據(jù)集，篩選經(jīng)過江蘇的熱帶氣旋個例，發(fā)現(xiàn)歷史上所有經(jīng)過江蘇的熱帶氣旋都發(fā)生在夏秋季節(jié)?；诖杭?30種氣候信號指數(shù)，利用C4.5決策樹算法建立"臺風(fēng)是否經(jīng)過江蘇"的預(yù)測模型。結(jié)果表明：基于C4.5算法的決策樹能夠較為直觀且準(zhǔn)確地對每年"臺風(fēng)是否經(jīng)過江蘇"進(jìn)行預(yù)測。利用1951-2000年（51 a）的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)習(xí)準(zhǔn)確率達(dá)到82%，利用2001-2018年（18 a）的數(shù)據(jù)樣本對模型進(jìn)行泛化能力測試，測試準(zhǔn)確率達(dá)到83.3%，最后利用2019年第9號熱帶氣旋"利奇馬"經(jīng)過江蘇的事實(shí)進(jìn)行個例檢驗(yàn)，符合決策樹規(guī)則C?？梢宰C明C4.5算法對"臺風(fēng)是否經(jīng)過江蘇"的預(yù)測具有較高的準(zhǔn)確率和通用性。

摘要:利用臺風(fēng)路徑資料及GPM多星集合降水反演產(chǎn)品（IMERG），分析了"利奇馬"臺風(fēng)快速增強(qiáng)（RI）事件的平均降水率、降水（>0 mm·h^-1）和短時強(qiáng)降水（>20 mm·h^-1）的覆蓋率隨時間的演變。進(jìn)一步，將RI事件分為RI啟動前0~24 h、RI啟動期、RI持續(xù)期、RI結(jié)束前0~24 h，和RI結(jié)束后0~24 h等階段，分析平均降水率、降水和短時強(qiáng)降水發(fā)生頻率的空間分布。研究結(jié)果表明：（1）在整個RI事件中，平均降水率和短時強(qiáng)降水發(fā)生頻率較高的區(qū)域主要集中在臺風(fēng)中心西北方位，但其面積和位置隨階段轉(zhuǎn)換而變化；（2）在RI啟動前0~24 h，降水覆蓋率的高值區(qū)由臺風(fēng)內(nèi)核逐漸擴(kuò)大至臺風(fēng)外圍，而平均降水率和短時強(qiáng)降水覆蓋率在RI啟動后才明顯增強(qiáng)；（3）在RI啟動前0~12 h到RI結(jié)束前0~24 h的4個階段，平均降水率和短時強(qiáng)降水發(fā)生頻率的高值區(qū)都出現(xiàn)在臺風(fēng)移動方向的正前方。