《天气扰动年际变化对西北太平洋热带气旋路径和登陆的影响》

  • 来源专题:大气污染防治
  • 编译者: APC
  • 发布时间:2018-10-10
  • 本文研究了1958—2014年北太平洋西部6—11月天气扰动活动的年际变化及其与大尺度环流的关系。通过EOF分析,得到了WNP扰动变化的两种主要涡动能模式,其特点分别是副热带WNP和菲律宾周围涡动能异常。这些模式解释了WNP天气扰动活动年际变化的很大一部分。两者都与低层气旋异常有关,但位置不同:第一种模式是在副热带西太平洋上空,第二种模式是在南海上空。考虑ENSO对WNP上空天气扰动活动的影响,在消除ENSO的影响后,我们重复分析,该影响被简单地定义为线性回归到Ni09o3.4指数的分量,并得到类似的结果,表明主导模式及其相互关系。具有大循环的NSAS不存在SST效应。进一步分析表明,由气旋异常引起的纬向风的经向切变对维持正压转换主导模式至关重要。

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  • 《西北太平洋大尺度环流型与热带气旋生成的最新研究进展》

    • 来源专题:大气污染防治与碳减排
    • 编译者:李扬
    • 发布时间:2023-11-28
    •   近期,中国科学院大气物理研究所陈光华研究员团队利用自组织映射(SOM)聚类分析方法提取了西北太平洋TC生成期5类主要的大尺度环流型特征。在此认识基础上,为了提高分型的物理可解释性,提出了一套定量化的环流分型标准,分别命名为前期存在气旋型(PC)、东风波型(EW)、纬向风辐合型(CON)、纬向风切变型(SL),以及纬向风辐合与切变混合型(CON-SL)。   由ERA5再分析资料的低层风场识别出2000-2019年6-11月的407个发展扰动(DEV)和2309个不发展扰动(NONDEV),并分别划入上述五型。统计表明,SL和CON-SL最有利于扰动发展,而EW相对不利。合成分析显示DEV比NONDEV在南侧具有更强的背景西风,DEV在生成前24小时快速加强,而NONDEV在其生命史最强时刻前24小时只有微弱加强。   在PC,EW和CON型中,低层正压能量转换是扰动发展的重要影响因子,靠近中心的较强的表面热通量(SHF)和中尺度对流系统(MCS)会加强低层环流,是扰动发展的重要条件。DEV整层大气较NONDEV更湿,更有利于对流发展,深层增暖,形成较强的次级环流。SL和CON-SL型则明显不同,这两型中DEV和NONDEV都有靠近扰动中心较强的SHF和MCS,低层环流较强,甚至在生成前24小时NONDEV更强,但这两型中NONDEV在中高层湿度较小,不足以支持深对流爆发,高层上升气流弱,次级环流浅薄,低层较强的入流更容易填塞低压而削弱低压系统。   
  • 《深度学习方法预报西北太平洋热带气旋引起的海表温度变化》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-04-25
    • 近期,自然资源部第二海洋研究所张翰副研究员及其合作者在Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers上发表了题为“Deep learning approach for forecasting sea surface temperature response to tropical cyclones in the Western North Pacific”的研究成果。本研究构建了一种深度学习模型用于预报西北太平洋热带气旋过后海表温度的变化。张翰为论文第一作者,合作者还包括上海交通大学朱燕民教授及其研究生景梦圆和李隆杰,我室与上海交通大学联合培养研究生张浩宇,中国气象局上海台风研究所汤杰研究员、郑运霞副研究员,我所田娣副研究员。 热带气旋能引起海表冷却,这个过程对热带气旋发展和区域海气相互作用均很重要。热带气旋引起的海表冷却的形态和预报时目前科学研究和业务预报的挑战之一。本研究采用一种长短期记忆神经网络(LSTM)模型来预报西北太平洋热带气旋引起的海表冷却。采用2002-2016年之数据作为训练集,2017-2018年数据作为预报和测试集。研究结果显示,热带气旋引起的海表冷却偏向其右后方,平均最大冷却约0.6°C,海表冷却幅度在高纬度比低纬度更大。深度学习模型采用初始的海表10米风、海表高度、海表温度和100米深处海温作为输入场,将6小时后的海表温度作为输出场。模型预报准确率较高,其中平均绝对误差约0.081°C,均方根误差约0.126°C,空间异常相关系数约0.948。本研究表明,热带气旋过后的海表温度遵循相似的物理过程以及与初始风、海表高度和海洋温度的非线性关系,特别是深水区域。该研究的深度模型有被应用到业务预报的潜力。 论文引用:Zhang H, Jing M, Zhang H, Li L, Zheng Y, Tang J, Tian D, Zhu Y, 2023. Deep learning approach for forecasting sea surface temperature response to tropical cyclones in the Western North Pacific. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 197, 104042. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2023.104042