北极气旋是影响北极的重要天气系统,与温带气旋不同,一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡(tropopause polar vortex,TPV)作用,其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程,利用数值天气预报(weather research and ...北极气旋是影响北极的重要天气系统,与温带气旋不同,一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡(tropopause polar vortex,TPV)作用,其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程,利用数值天气预报(weather research and forecasting,WRF)模式数值模拟方法,设计模拟试验,分析平流层热力异常对夏季不同类别北极气旋及对应降水的影响。通过分析研究发现,与TPV联系紧密的气旋个例,其发展和维持受平流层高位涡(potential vorticity,PV)向下侵入到对流层的影响,具有明显的准正压以及上暖下冷结构的特征。敏感性试验中,减弱对流层上部及以上水平热力差异后,对流层顶的折叠特征明显减弱,与之对应气旋中心区域的平流层下侵位涡以及绝对涡度明显减弱,导致气旋中心强度及对应降水均发生显著的降低。与之相反,在另一个与TPV活动无关的北极气旋过程中,其形成发展主要受到斜压不稳定的作用,平流层的水平热力差异对气旋强度、降水量均未表现出显著的变化特征。展开更多
2022年第4号台风“暹芭”在7月2日夜间进入广西后出现突然北折路径,导致风雨预报出现显著偏差,对台风防御工作造成重大影响。本文利用高空、地面、卫星等多源气象观测资料以及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range We...2022年第4号台风“暹芭”在7月2日夜间进入广西后出现突然北折路径,导致风雨预报出现显著偏差,对台风防御工作造成重大影响。本文利用高空、地面、卫星等多源气象观测资料以及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)提供的第5代再分析资料(ECMWF re-analysis 5,ERA5),采用天气学诊断方法对台风路径北折的成因进行深入分析,并运用位涡倾向方程进行定量诊断。结果表明:(1)“暹芭”台风路径北折是大尺度环流形势变化导致的深层引导气流改变与台风内部非对称结构变化共同作用的结果;(2)深层引导气流在路径转折中起主导作用,西太平洋副热带高压的西伸加强、高空西风槽前和南亚高压单体西北侧的西南气流与台风北向出流的相互作用是引导气流改变的关键驱动因素;同时正涡度平流的变化对“暹芭”台风路径北折具有指示性意义;(3)“暹芭”台风呈现非对称结构特征,其内部垂直运动所引发的积云对流对台风北折有重要影响,台风云系形态变化也为台风移向的转折提供指示;(4)位涡倾向方程定量诊断进一步表明,台风在南海移动期间主要受外部大尺度环流形成的引导气流影响,而台风进入内陆后突然北折则是引导气流和台风非对称结构引发垂直运动共同作用的结果;此外“暹芭”台风具有趋向于位势倾向正值中心移动特征。展开更多
文摘北极气旋是影响北极的重要天气系统,与温带气旋不同,一些气旋发展与维持过程受到对流层顶极涡(tropopause polar vortex,TPV)作用,其增强、维持以及垂直结构存在明显差异。本文选取不同气旋过程,利用数值天气预报(weather research and forecasting,WRF)模式数值模拟方法,设计模拟试验,分析平流层热力异常对夏季不同类别北极气旋及对应降水的影响。通过分析研究发现,与TPV联系紧密的气旋个例,其发展和维持受平流层高位涡(potential vorticity,PV)向下侵入到对流层的影响,具有明显的准正压以及上暖下冷结构的特征。敏感性试验中,减弱对流层上部及以上水平热力差异后,对流层顶的折叠特征明显减弱,与之对应气旋中心区域的平流层下侵位涡以及绝对涡度明显减弱,导致气旋中心强度及对应降水均发生显著的降低。与之相反,在另一个与TPV活动无关的北极气旋过程中,其形成发展主要受到斜压不稳定的作用,平流层的水平热力差异对气旋强度、降水量均未表现出显著的变化特征。
文摘2022年第4号台风“暹芭”在7月2日夜间进入广西后出现突然北折路径,导致风雨预报出现显著偏差,对台风防御工作造成重大影响。本文利用高空、地面、卫星等多源气象观测资料以及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)提供的第5代再分析资料(ECMWF re-analysis 5,ERA5),采用天气学诊断方法对台风路径北折的成因进行深入分析,并运用位涡倾向方程进行定量诊断。结果表明:(1)“暹芭”台风路径北折是大尺度环流形势变化导致的深层引导气流改变与台风内部非对称结构变化共同作用的结果;(2)深层引导气流在路径转折中起主导作用,西太平洋副热带高压的西伸加强、高空西风槽前和南亚高压单体西北侧的西南气流与台风北向出流的相互作用是引导气流改变的关键驱动因素;同时正涡度平流的变化对“暹芭”台风路径北折具有指示性意义;(3)“暹芭”台风呈现非对称结构特征,其内部垂直运动所引发的积云对流对台风北折有重要影响,台风云系形态变化也为台风移向的转折提供指示;(4)位涡倾向方程定量诊断进一步表明,台风在南海移动期间主要受外部大尺度环流形成的引导气流影响,而台风进入内陆后突然北折则是引导气流和台风非对称结构引发垂直运动共同作用的结果;此外“暹芭”台风具有趋向于位势倾向正值中心移动特征。
