（气象学专业论文）华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析.pdfVIP

中文摘要 华南登陆热带气旋异常路径的 气候特征与动力分析 气象学 硕士生：魏清 指导老师：贺海晏教授黎伟标副教授 摘要 本文首先利用历史的资料分析了登陆华南的异常路径热带气旋的气候特征。将登 陆华南、路径异常的热带气旋进行了分类，包括两大类：偏折路径( 登陆前右折、登 陆前左折、登陆后右折和登陆后左折) 以及复杂路径( 登陆前复杂路径和登陆后复杂 路径) ：分季节对异常路径的热带气旋统计发现，登陆华南的t c 中有近一半的路径发 生了异常：在t c 活动较为频繁的夏季和秋季( 6 1 0 月) ，7 月和8 月份t c 路径发生 异常的几率最低。分阶段进行移速计算后发现，登陆前右折的热带气旋有超过九成的 个例在转向阶段西移速度明显减慢；登陆前左折的热带气旋中7 0 的个例在转向阶段 向南加速；登陆后的两类偏折路径的热带气旋大部分个例在转向阶段向北加速移动； 再用合成分析的方法得到了不同偏折类型热带气旋的天气学变化特征。接着在此基础 上，选取热带气旋“北冕”( 登陆前复杂类型) 作为研究对象，用一个p 坐标系下支 配热带气旋移动的诊断方程( 包含气压梯度力、柯氏力、相对速度的局地变化、系统 的水平动量交换、摩擦力以及温度的局地变化、感热平流和非绝热加热随高度的变化 八个物理因子) 对其进行动力分析，定量计算的结果表明：在热带气旋移动的不同阶 段，决定热带气旋移动的物理因子不同；左折阶段气压梯度力的作用是最重要的：右 折阶段除了显式热力因子外其它因子几乎都是有利因子，其中相对速度的局地变化项 的贡献最大；正是由于不同因子的不同作用过程，使得“北冕”在登陆前移动路径异 常、复杂。 关键词：华南热带气旋异常路径动力分析 英文摘要 c l i m a t o l o g i c a l a n d d y n a m i c a la n a l y s i so f t h e u n u s u a lm o v e m e n to f t r o p i c a lc y c l o n e sm a d e l a n d f a l lo v e rs o u t hc h i n a t h e d e p a r t m e n t o f a t m o s p h e r i cs c i e n c e s n a m e ：w e i q i n g s u p e r v i s o r s ：p r o f h eh a i y a n & p r o f l iw e i b i a o a b s t r a c t i nt h i s p a p e r ，s o m ec l i m a t o l o g i c a la s p e c t sa n dd y n a m i c a lp r o c e s s e s a s s o c i a t e dw i t ht h eu n u s u a lm o v e m e n t so ft r o p i c a l c y c l o n e sl a n d e d o v e r s o u t hc h i n aa r ed e s c r i b e da n de x a m i n e d u s i n g t h en a t i o n a lc e n t e r sf o r e n v i r o n m e n t a l p r e d i c t i o n - n a t i o n a lc e n t e rf o r a t m o s p h e r i c r e s e a r c h ( n c e p - n c a r ) r e a n a l y s i sa n dt h e d a t ao ft r o p i c a l c y c l o n er e p o r t s t h e u n u s u a lm o v e m e n t so ft r o p i c a lc y c l o n e s ( t c ) l a n d e do v e rs o u t hc h i n aa r e d i v i d e di n t ot w o t y p e s ，i e t h em o v e m e n to fs i m p l ed e f l e c t i o ni n c l u d i n gt h e r i g h t d e f l e c t i o na n dt h el e f td e f l e c t i o nb e f o r e o ra f t e rl a n d f a l la n dt h e m o v e m e n to fm u l t i - d e f l e c t i o n s t a t i s t i c ss h o wt h a ta l m o s th a l fo f t h el a n d e d t c su n d e r w e n td e f l e c t i n gp r o c e s sa n dt h ed e f l e c t i n gt r a c k sa r em o r eo f t e n o b s e r v e di nt h em o n t h sb e f o r ej u l yo ra f t e ra u g u s t t h en u m b e ro ft c so f r i g h t d e f l e c t i o ni sm o r et h a nt h a to ft c so fl e f t d e f l e c t i o n c o m p o s i t e a n a l y s i s s h o w st h a t s y n o p t i c s i t u a t i o n sa s s o c i a t e dw i t hd i f f e r e n tk i n do f t r a c kd e f l e c t i o na r ed i s t i n c t l yd i f f e r e n t e m p l o y i n gag o v e r n i n ge q u a t i o no f t r o p i c a lc y c l o n em o t i o n ，t h ee x p l i c i tt h e r m a lf a c t o r s i n c l u d i n g t h el o c a l v a r i a t i o no ft e m p e r a t u r e ，s e n s i b l eh e a ta d v e c t i o na n dd i a b a t i c h e a t i n gw i t h t h ep r e s s u r ea n d e x p l i c i td y n a m i c a lf a c t o r si n c l u d i n gp r e s s u r eg r a d i e n tf o r c e ， c o r i o l i s f o r c e ，l o c a lv a r i a t i o no fr e l a t i v e v e l o c i t y , s y s t e m h o r i z o n t a l m o m e n t u m e x c h a n g e a n df r i c t i o n a lf o r c er e s u l t i n gi nt h eu n u s u a lm o v e m e n t t | 英文摘要 o ft r o p i c a lc y c l o n ea r eq u a n t i t a t i v e l yc a l c u l a t e da n da n a l y z e df o ras e l e c t e d t y p i c a l t cc a s e ( k a m m u r i ) i n2 0 0 2 i ti ss h o w e dt h a tf i v eo ft h ef o r c i n g t e r m s ，i e t h ep r e s s u r eg r a d i e n tf o r c e ，c o r i o l i sf o r c e ，l o c a l v a r i a t i o no f r e l a t i v ev e l o c i t y , h o r i z o n t a lm o m e n t u m e x c h a n g ea n d t h ef r i c t i o n a lf o r c ea r e m a j o r f a c t o r s e f f e c t i n g t h em o v e m e n to fk a m m u r i t h ev a r i a t i o n s o r a d j u s t m e n t so f t h ee n v i r o n m e n tf l o wf k l dr e p r e s e n t e db yt h el o c a lv a r i a t i o n o fr e l a t i v e v e l o c i t y a r e a l w a y si m p o r t a n t i n e v e r ys t a g e o ft h et c s m o v e m e n t t h eo t h e rt e r m ss h o w e dt h e i rd i f f e r e n tr e l a t i v e i m p o r t a n c e i n d i f f e r e n t s t a g e s t h ep r e s s u r eg r a d i e n t f o r e et e r mi st h em o s ti m p o r t a n t f a c t o ri nt h es t a g eo fl e f td e f l e c t i o no fk a m m u r i a n da l m o s ta l lt h ef i v e m a j o rt e r m s m a d ea p o s i t i v e c o n t r i b u t i o nt ot h e l a r g e a n da b r u p t r i g h t d e f l e c t j o n k e y w o r d s ： s o u t h c h i n a ，t r o p i c a lc y c l o n e ，u n u s u a lm o v e m e n t ， d y n a m i c a la n a l y s i s 中山大学硕士学位论文 第1 章引言 我国是世界上受热带气旋影响最为严重的国家之一，热带气旋登陆十分频繁，平均 每年登陆我国的热带气旋就有8 9 个，是世界上热带气旋登陆最多、灾害最重的国家。 而登陆我国的热带气旋，大部分集中在福建以南的华南地区，已有的统计结果表明“3 ， 在福建以南的华南沿海地区( 含台湾) 登陆的热带气旋约占全国登陆总数的9 0 。在 我国登陆的热带气旋除带来洪涝灾害外，还带来严重的风灾和暴潮，给人民的生命财产 带来巨大损失，譬如：9 6 1 5 号台风于1 9 9 6 年9 月9 日在广东吴川市登陆，造成的直接 经济损失高达1 7 5 7 亿元。1 。热带气旋在登陆前后，由于受地形以及不同下垫面等错宗 复杂的因子影响，路径偏折、突变现象时有发生，给登陆时间和地点的预报带来了困难。 热带气旋登陆前后路径异常规律和成因的研究，不仅是减灾防灾的需要，同时也是热带 气旋领域的研究热点之一。 近2 0 多年来，我国科学家对热带气旋移动路径问题进行了不懈的探究。早在1 9 7 9 年，陈联寿和丁一汇。1 就从天气学的角度指出，我国东部海面台风路径突然西折的主要 因素有高空切断冷涡的作用、孟加拉湾风暴的活动等。最近贺忠“1 还对南海北部热带气 旋移动路径突变的天气学原因进行了分析，他指出南海北部热带气旋移动路径突然右折 的主要原因是：由于高层( 2 0 0 h p a ) 冷性低压槽东移加强使得热带气旋西北方位的大范 围西南风增强，在西南风东移过程中促使副高脊逐渐减弱东退和南落，从而引起热带气 旋西移速度减慢至停滞，最后受西南气流影响而突然右折向偏北或东北方向移动。这些 天气学分析结果，在一定程度上为热带气旋路径预报提供了依据。 除天气学的分析外，有关热带气旋运动的动力学研究也得以广泛开展并取得了较大 的进展。国外学者主要从涡旋动力学的角度出发对热带气旋移动问题进行探讨。早期的 研究主要是在绝对涡度的守恒和正压动力学框架内进行的。热带气旋移动的正压动力学 研究结果表明4 3 ，热带气旋的移动主要决定于非线性涡度平流，包括大尺度环境流场的 引导作用以及b 效应等。由于正压过程忽略了垂直切变、垂直结构及非绝热加热垂直变 化等因子对台风移动的影响，陈仲良“1 指出，大约3 0 的台风移动路径无法在正压动力 学框架内得到合理的解释。近年来热带气旋移动斜压动力学的发展，尤其是 p y ( p o t e n t i a lv o r t i c i t y ) 和p v t ( p o t e n t i a lv o r t i c i t yt e n d e n c y ) 等概念在热带气旋 移动的动力学分析中的应用，为热带气旋移动路径的研究提供了新的方法和手段。 魏清华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 已有的计算结果表明，热带气旋相当于一个镶嵌于环境流中的三维正p v 异常中心， 因此，热带气旋的移动便相当于正p v 异常中心的移动。而与热带气旋移动有关的p v 变 化则由水平平流、垂直平流、非绝热加热以及摩擦作用等因子决定，对于在开阔海域上 移动的热带气旋而言，水平p v 平流以及非绝热加热是其中的主要因子。1 。我国学者也 对热带气旋移动问题进行了动力学探讨。贺海晏9 。“在1 9 9 5 年根据大气运动原始方程组 导出一个在z 坐标系下支配台风中心移动的基本方程。方程中包括了非绝热加热、温度 场分布、地形与摩擦等各种可能影响台风移动的强迫因子；并定性的分析指出各类因子 对台风运动的不同影响过程。 此外，2 0 0 2 年陈联寿等编著的热带气旋动力学引论“2 1 一书较全面的总结了热 带气旋理论研究的主要成果，特别是对于热带气旋异常运动的的理论作了详细的阐述， 主要从以下几个方面来讨论： 由我国科学家首先提出的热带气旋运动曲率数学模型：徐祥德等。1 ”( 1 9 9 3 ) 将热带 气旋移动路径视为不同运动曲率弧线的组合，从曲率物理概念出发建立了运动曲率特征 与热带气旋异常运动的相关数学模型，得到以下一些结论：( 1 ) 曲率理论模型揭示出热 带气旋路径曲率极其变化与柯氏力参数、环境气压场的分布、热带气旋涡旋强度及摩擦 项等因子相关，曲率理论模型描述了天气系统及其环境因子对热带气旋运动的综合影响 规律；( 2 ) 曲率理论模型揭示出热带气旋移速、下垫面摩擦力、涡旋动力结构、外围副 热带高压非定常变化亦可影响热带气旋移动轨迹的曲率；( 3 ) 若热带气旋各类影响因子 发生渐变，且满足月尖突变的判椐条件，热带气旋移向的“相角解”可有三个不同的实 根，即出现演变曲率的折叠区，一旦解移出折叠区，热带气旋便可发生移向突变或各类 异常轨迹。 其次是热带气旋运动的频散波理论：长期以来，热带气旋被认为是一个受环境场引 导的涡旋系统，热带气旋移动路径的预报可以归因于环境引导气流的预报。后来不断积 累的观测事实显示，热带气旋的路径与引导气流之间往往存在偏离，形成异常路径。b 效应是解释热带气旋路径“偏差”的重要理论之一。从能量传播的观点来看，b 效应其 本质作用是使热带气旋区域内的能量通过频散的方式向外散布出去，从而影响台风的结 构和移动。热带气旋中强烈的积云对流和潜热的释放，无疑会成为高强度的强迫扰动源， 从而形成类似于波频散的动力学特性。罗哲贤“4 1 ( 1 9 9 4 ) 的研究工作进一步说明了对于 台风路径偏离引导气流物理机铷的研究，应考虑更广阔空间包括能量频散在内的多种物 理过程。徐祥德、陈联寿等“5 1 ( 1 9 9 8 ) 利用s p e c t r u m 目标台风时空加密观测资料对台 2 中山大学硕士学位论文 风扰动能量频散“波导”路径特征进行诊断分析和数值试验研究，指出台风涡旋的移动 与能量传播的波列特征有一定的相关关系。 还有热带气旋运动等值线动力学：罗哲贤1 6 3 ( 1 9 9 3 ) 把b 效应引入等值线动力学， 从绝对涡度守恒出发，推导出柯氏力作用下涡旋运动等值线动力学的计算公式，并用以 探讨热带气旋的运动，之后”( 1 9 9 5 ) 又把单涡旋等值线动力学推广到多涡旋的等值线 动力学，并推断涡旋内部不同区域之间的非线性相互作用可能是气旋发生逆时针打转的 重要原因。 最后还讨论了热带气旋非对称结构对运动的影响：有研究表明“，实际热带气旋的 移动经常偏离引导气流的方向可能是与热带气旋的结构及其变化有关。陈联寿“”进一步 明确指出热带气旋的非对称结构对其移动路径有显著的影响，特别是在环境气流较弱的 情况下。雷小途。”从理论分析角度出发指出：不同初始位相( 分布) 的2 波非对称分量 对热带气旋移动的影响因初始位相的不同而有差异，当o 。 9 0 。时，使热带气旋向偏北方 向或东北方向摆动；当9 0 。 o 。 3 0 。 ( 2 ) 路径异常的范围：包括进入1 2 0 。e 以西，1 0 。n 以北在华南登陆且路径发生异 常的t c ； ( 3 ) 时间范围：登陆前后7 2 小时( 三天) 内路径发生异常的热带气旋； ( 4 ) 个例记数方法：t c 路径在登陆前和登陆后各发生一次异常的作为两个个例分 别进行统计。如若登陆前或登陆后发生两次以上( 包括两次) 异常的，将其归为复杂路 径； ( 5 ) 六大类：登陆前向右偏折( 前右) 、登陆前向左偏折( 前左) 、登陆前复杂路 径( 前复杂) 、登陆后向右偏折( 后右) 、登陆后向左偏折( 后左) 、登陆后复杂路径( 后 复杂) 。其中复杂路径还包括热带气旋年鉴中的迥旋路径、蛇行、打转。 3 2 分类结果 1 9 4 9 2 0 0 2 年的这5 4 年间在华南登陆的t c 共有2 5 7 个，平均每年4 5 个，其中 有1 1 9 个( 占登陆总数约4 6 3 ) t c 路径发生了异常，也就是说近一半的华南登陆t c 在运动过程中路径都发生了转向( 突变) ，可见研究登陆华南异常路径的t c 用以提高 t c 路径预报的准确性进而预防t c 所带来的灾害是非常重要的。为了更加细致的了解路 径发生异常t c 的时空分布情况，我们将按异常时间以及登陆地点的不同将其进行分类。 魏清华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 ( 1 ) 按路径异常类型异常时间( 月份、季节) 分类 从表3 1 中我们可以了解到5 4 年中6 、7 、8 、9 、1 0 这5 个月路径发生异常的t c 个数较其它月份多，5 个月的总数大约占路径异常总个数( 1 3 6 ) 的9 0 。对于路径异 常类型来说，登陆前复杂路径的个数最多，有5 3 个；其次是登陆前右折类型有3 5 个， 其余4 种路径异常类型个数相对偏少。 表3 1 19 4 9 2 0 0 2 年登陆华南路径异常t c 按异常时间( 月份) 分类 月份 分类( 个数； 4567891 01 1 总数 偏 登陆前右折 1l689343 3 5 折 登陆前左折 o02ol8101 2 路 登陆后右折 0o60l31l1 2 径 登陆后左折 0ol44lo01 0 复 杂 登陆前复杂 l361 3l l1 l625 3 路 径 登陆后复杂 0l2l35111 4 月总数 252 32 62 93 11 37 1 3 6 我们知道虽然6 、7 、8 、9 、1 0 这5 个月路径发生异常的t c 偏多，但是在这5 个月 中西北太平洋生成的t c 也多( 图略) ，因此不能简单的从表3 1 所列数据就判断这5 个 月的t c 移动路径容易发生突变( 异常) 。如图3 1 ，将在华南登陆t c 的生成时间、登 陆时间也按月份进行统计，其中生成时间是指热带气旋年鉴中开始记载的时间。图 图3 1登陆华南热带气旋按月份分类 中山大学硕士学位论文 中可见，在登陆华南的t c 中有3 个在4 月生成，1 个在4 月登陆2 个在4 月路径发生 异常，路径异常的个数占生成个数的七成左右，几率很高；同样5 月和1 1 月虽然生成 的个数不及6 、7 、8 、9 、1 0 月份多，但是路径发生异常的几率也是相当高的；而6 、7 、 8 、9 、1 0 这五个月生成的t c 占总体的9 3 左右，由路径发生异常的个数与生成个数的 比值来看，五个月中除7 、8 两个月外其他三个月都有超过5 0 的登陆华南的t c 路径 发生了异常，7 、8 月两个月路径发生异常的t c 也有4 0 左右；1 2 月没有t c 生成有1 个在华南登陆( 1 1 月在西北太平洋生成) 但路径没有发生异常。我们知道在7 、8 月， 环境场处于大气环流调整后的稳定期，这有可能是这两个月路径异常百分比低于其他月 份的主要原因。登陆时间的分布情况与生成时间的分布相近，但有微小差别，这里不多 作说明。 为了便于后面在进行合成分析时，要考虑到环流背景场的季节差异，我们采用气象 上常用的季节划分标准，即：冬季( 1 2 2 月) 、春季( 3 5 月) 、夏季( 6 8 月) 、秋 季( 9 一1 1 月) 对上述统计结果进行分类。从季节分布来看( 如图3 2 ) ，考虑路径异常 的个数与登陆个数的比值，春季有六成登陆华南t c 路径发生异常，因此当春季有t c 生 成的时候要特别注意，这个季节的t c 路径很容易发生转向( 突变) ，增加了对登陆地点 预报的难度；夏季和秋季路径异常个数占登陆个数的百分比差不多，都有超过4 0 ， 同时我们注意到秋季登陆的t c 比在秋季生成的t c 要多：而冬季没有t c 生成，只有1 个在华南登陆( 秋季生成) 但路径没有发生异常现象。 图3 2 按季节分类 ( 2 ) 按路径异常类型登陆地点分类 在广东登陆的t c 以珠江口为界：珠江口以东为粤东，以西为粤西；海南简称琼 魏清华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 广西简称桂。 首先由图3 3 可知在粤西登陆的t c 最多，其次是琼、粤东，桂最少。而路径发生 异常的t c 中同样也是粤西最多，但从两者的比例来说，登陆桂的t c 发生异常的比例最 高，5 4 年中只有1 个个例直接在桂登陆且路径发生了异常，其次是粤东、粤西和琼， 三者的比例都超过了5 0 。再来看图3 4 ，可知：在粤东登陆、路径发生异常的t c 图3 3 登陆华南t c 与发生路径偏折t c 图3 4 不同路径偏折类型t c 中以登陆前右折和登陆前复杂路径为主，其次是登陆后右折；登陆前左折、登陆后左折 和登陆后复杂路径个例很少。在粤西登陆、路径异常的t c 中，登陆前复杂路径的最多， 其他异常类型几乎相当。在琼登陆、路径异常的t c 中，也是登陆前复杂路径的最多， 登陆前右折和登陆后复杂路径其次。可能是因为在琼登陆的t c 登陆后由于受到地形作 用的影响，路径多为异常复杂，而登陆前左折、登陆后右折以及登陆后左折个数相对少 一些。5 4 年中直接在桂登陆的t c 只有一个且路径发生了异常，属于登陆前右折类型。 3 3 本章小结 本章对登陆华南路径发生异常的t c 进行了定义和分类，并且利用1 9 4 9 2 0 0 2 年 5 4 年的热带气旋年鉴资料进行了统计，主要结论可概况如下： ( 1 ) 登陆华南的t c 中有近一半的路径发生了异常，因此研究异常路径的t c 对于 提高华南地区热带气旋的预报能力以及防灾减灾有重大意义； ( 2 ) 在t c 活动较为频繁的夏季和秋季( 6 1 0 月) ，7 月和8 月份t c 路径发生异常 的几率最低，这可能是由于这两个月正是大气环流进行调整过后的一个相对稳定期。 ( 3 ) 5 4 年中，直接在桂登陆的热带气旋只有1 个且路径发生异常，这可能是由于 桂所处地理位置的分布特点所导致的结果；而粤西、粤东和琼的登陆t c 中，发生路径 异常的占各自登陆总数的比例相当。 中山大学硕士学位论文 第4 章登陆华南发生偏折路径的热带气旋的气候特征 本章首先对1 9 7 9 2 0 0 2 年2 4 年间在华南登陆的发生偏折路径的t c 的移速( 单位： 度天) 进行了统计分析，找出在t c 路径发生偏折前1 2 小时内、外阶段沿东西方向和 南北方向移速分量的变化规律；第二部分工作是将在第三章中按路径异常类型异常 时间( 季节) 分类的基础上，对各类型登陆华南、路径偏折的t c 个例进行合成分析。 目的是希望能够找出不同类型路径偏折t c 的天气学特征，为t c 的异常路径预报提供一 些参考信息。 4 ，1 不同类型路径异常热带气旋移速变化的特征 为了明确显示发生路径偏折t c 的移速变 化，将路径偏折t c 的运动分成两个阶段：第一 阶段为转向前1 2 小时及其以前的移速；第二阶 段为转向前1 2 小时直到转向点( 如图4 1 所 示) ；单位采用度天( 2 4 小时) 。表4 1 中列 出了各类型( 不包含复杂路径) 路径异常热带 气旋两个阶段沿东西方向和南北方向的移速以 图4 1热带气旋转向前的两个阶段 及第一阶段移速平均值与第二阶段移速进行比较后的结果，同时对结果进行了统计( 图 4 ，2 ) 。表4 1 的规定和说明：( 1 ) 沿东西方向向西运动为正，向东为负：沿南北方向向 北运动为正，向南为负；这符合西北太平洋t c 正常向西北方向运动的特征。( 2 ) 第二 阶段东西( 南北) 方向移速减去第一阶段东西( 南北) 方向移速大于0 2 度天，则第 二阶段t c 向西( 向北) 移动速度加快；若值小于负0 2 度天，则向西( 向北) 移速减 慢；若绝对值小于等于0 2 度天，则两阶段沿东西( 南北) 方向移速相等。( 3 ) 表中 的每一个个例所列数据中：第一行表示各阶段所取的起止时间，第二行表示东西向( 各 时段第一列) 和南北向( 各时段第二列) 的移速。第三行表示东西向和南北向移速在阶 段一的平均值，以及阶段二与之相比后，是向西和向北加快、减慢还是相等的结论。 由表4 1 得到如下统计结果( 见图4 2 ) ，从图中我们可以看到：登陆前右折的t c 约有9 5 在阶段二其向西的移速都会减慢，这与贺忠“3 以及陈联寿等“2 ：用s p e c t r u m 中 的目标台风所得结果一致；而其它三种路径异常类型( 登陆前左折、登陆后右折和登陆 魏清华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 表4 1 ( a d ) 不同类型路径偏折t c 东西向和南北向移速的变化( 单位：度1 2 小时) a 登陆前右折型 1 0 中山大学硕士学位论文 续上表a 台风 阶段一 阶段二 1 0 1 0 1 4 1 0 ，1 1 0 2 1 0 1 1 0 2 一1 0 1 1 1 41 0 1 1 1 4 一1 0 1 2 0 2 1 0 1 2 0 2 - 1 0 1 2 1 4 9 5 1 6 0 70 91 50 80 ，81 2 o 30 7 平均 1 0 1 0 慢慢 6 2 2 2 0 一6 2 3 0 8 6 2 3 0 8 6 2 3 2 06 2 3 2 0 _ 6 2 4 0 86 2 4 0 8 6 2 4 2 0 9 4 0 4 3 20 82 ，l1 83 71 62 1 1 8 平均 3 01 3 慢快 8 0 9 0 2 8 0 9 1 4 8 0 9 1 4 8 1 0 0 28 1 0 0 2 - 8 1 0 1 48 1 0 1 4 8 1 1 0 2 9 8 0 3 2 3l - 01 60 4 l t8 o 41 40 7 平均 1 - 90 6 慢快 8 5 。4 6 2 2 0 2 6 2 2 1 4 6 2 2 。1 4 6 2 3 。0 26 2 3 0 2 5 。2 3 1 46 2 3 1 4 6 2 4 0 2 2 50 92 40 91 91 21 50 4 l 平均 2 31 0 慢慢 覃篱 1 80 7l _ 20 5 b 登陆前左折型 台风阶段一阶段二 9 1 2 1 4 9 1 3 0 29 ，1 3 0 2 9 1 3 1 49 1 3 1 4 9 1 4 0 29 1 4 0 2 - 9 1 41 4 8 2 1 7 0 6 o 61 1o 60 4 0 90 40 6 平均 o 7o 7 慢 慢 8 1 7 0 8 8 1 7 2 08 1 7 ，2 0 8 1 8 0 88 1 8 0 8 8 1 8 2 0 9 5 0 6 o 41 3o 3 1 40 21 1 平均 0 41 4 慢慢 7 9 1 4 9 1 7 2 0 一9 1 8 0 29 1 8 9 2 - 9 1 8 ，1 4g ，1 8 1 4 9 1 9 0 29 1 9 0 2 - 9 1 9 1 4 0 4 0 50 20 7 0 30 60 00 ，8 平均 0 40 6 慢快 9 2 6 0 8 9 2 6 2 09 2 6 2 0 - 9 2 7 0 8 8 5 1 8 1 02 31 51 2 平均 1 o 2 3快 慢 9 0 9 1 4 9 1 0 0 29 1 0 0 2 9 1 0 1 49 1 0 1 4 9 1 1 0 29 “0 2 9 1 1 1 4 9 4 2 4 2 31 o1 70 31 80 52 01 4 平均 1 90 6 快快 9 2 3 1 4 9 2 4 0 29 2 4 0 2 9 2 4 1 49 2 4 1 4 9 2 5 ，0 2 9 9 1 3 一o 71 00 71 0一o 7 0 8 平均 0 71 + 0 等慢 总体 平均 o 61 10 51 0 魏清华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 c 登陆后右折型 台风阶段一 阶段二 8 0 7 + 0 8 8 0 7 2 08 0 7 2 0 8 0 8 0 88 0 8 0 8 8 0 8 ，2 0 8 0 8 2 0 一8 0 9 0 8 8 3 0 9 1 9 0 61 60 51 70 91 3o 9 平均 1 7 0 7 慢 快 9 2 0 1 4 9 2 1 0 2 9 2 1 0 2 9 2 1 1 4 9 ，2 i 1 4 - 9 2 2 0 29 2 2 0 2 9 2 2 1 4 8 5 1 7 0 31 2 0 5 0 90 8 0 90 6 0 8 平均 o 51 o 等慢 6 0 6 0 8 6 0 6 2 06 0 6 2 0 6 0 7 ，0 86 0 7 0 8 - 6 0 7 2 06 0 7 2 0 6 0 8 0 8 9 4 0 3 1 30 21 40 11 2o ，41 40 4 平均i 30 1等 快 1 0 0 1 2 0 一l o 0 2 。0 8l o 0 2 0 8 1 0 ，0 2 ，2 01 0 0 2 。2 0 1 0 0 3 0 81 0 0 3 ，0 8 一1 0 0 3 2 0 9 5 1 5 2 3o 91 71 51 41 6l | o 2 0 平均l ，8l3 慢快 6 ，2 2 2 0 一6 2 3 0 86 2 3 0 8 6 2 3 2 0 6 2 3 2 0 一6 2 4 ，0 86 2 4 。0 8 6 ，2 4 2 0 8 5 0 4 1 81 21 80 70 8 0 ，50 21 1 平均 1 5o 8 慢快 9 0 5 0 2 9 0 5 1 49 0 5 1 4 9 0 6 0 2 9 0 6 0 2 9 0 6 1 4 9 0 6 1 4 90 7 0 2 9 1 1 6 o 70 20 7o 20 6 1 40 81 0 平均一o 2o 6 快快 8 2 1 0 8 8 2 1 2 08 2 1 2 0 8 2 2 0 8 8 2 2 0 8 8 2 2 2 08 2 2 2 0 一8 2 3 0 8 9 9 0 8 1 4l01 71 3l _ 3 1 01 20 7 平均 1 51 1 慢慢 总体 1 2 0 8o 9t 0 平均 后左折) 的t c 在阶段二向西移速减慢的只有5 0 左右，即沿东西方向( 纬向) 阶段二 与阶段一移速相比减慢和加快的个例数相当。再看沿南北方向( 经向) 的移速变化，登 陆前左折的t c 约有7 0 在阶段二向北移速减慢即向南加速移动；而登陆前右折的t c 只有5 5 左右在阶段而向南加速移动：登陆后右折的t c 有7 0 多、登陆后左折的约 9 0 的t c 在阶段二向北的移速加快，这一结果可以让我们了解到登陆后t c 转向前的 个可能存在的重要特征即向北移速加快，当然还有待更多个例进行验证。 当然这里只是简单的对发生路径偏折的t c 的移速进行了统计，至于移速减慢或加 快的数值达到多少时( 判据) t c 移动路径发生偏折的几率最大，有待进一步研究。 1 2 中山大学硕士学位论文 d 登陆后左折型 台风 阶段一阶段二 8 1 7 0 2 8 1 7 1 4 8 1 7 1 4 - 8 1 8 0 28 1 8 0 2 - 8 1 8 1 48 1 8 1 4 8 1 9 0 2 8 0 l l 2 90 51 90 11 10 80 7 l r5 平均 2 0o 1 慢快 6 1 6 1 4 6 1 7 0 26 1 7 0 2 - 6 1 7 1 46 1 7 1 4 6 1 8 0 26 1 8 0 2 6 1 8 1 4 9 0 0 4 0 40 3o 2 1 41 1 l _ 6 1 3 1 5 平均0 + 3 o 9 快快 8 1 4 ，0 8 8 1 4 2 08 1 4 2 0 8 1 5 0 88 1 5 0 8 8 1 5 2 08 1 5 2 0 8 1 6 0 8 9 1 1 l 1 4o 62 1o 41 80 42 4一o 2 平均1 80 5 快慢 7 2 1 1 4 7 2 2 0 27 2 2 0 2 - 7 2 2 1 47 2 2 1 4 7 2 3 0 27 2 3 0 2 7 2 3 1 4 9 2 0 7 1 2 1 1 2 3o 5 2 11 12 21 5 平均 1 90 9 快快 9 2 7 2 0 - 9 2 8 0 89 2 8 0 8 9 2 8 2 09 2 8 2 0 9 2 9 0 89 2 9 0 8 9 2 9 2 0 8 5 1 8 o 6 o 2 1 60 51 7 0 01 40 2 平均 1 3一o 1 快 快 8 2 0 0 2 - 8 2 0 1 48 2 0 1 4 8 2 l _ 0 28 2 1 0 2 8 2 1 1 4 8 2 1 1 4 8 2 2 0 2 、8 7 1 0 1 40 21 20 21 3o 60 80 8 平均 1 30 3 慢快 8 2 6 0 8 8 2 6 2 0 8 2 6 2 0 一8 2 7 0 88 2 7 0 8 - 8 2 7 2 08 2 7 2 0 一8 2 8 0 8 9 5 0 8 1 5一o 11 oo 31 20 6 0 8 0 8 平均 1 20 3 慢快 7 0 4 0 8 7 0 4 2 07 0 4 2 0 7 0 5 0 87 0 5 0 8 7 0 5 2 07 0 5 2 0 一7 0 6 0 8 0 1 0 4 3 6 0 84 01 31 90 71 71 6 平均 3 20 9 慢快 总体 1 6o 51 41 0 平均 图4 2 各偏折类型纬向和经向移速变化占各偏折类型总数的百分比 魏清华南登陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 4 2 不同类型路径异常热带气旋的天气学特征 合成分析法很早就广泛应用于t c 的研究中。”，寿绍文等口“用此方法研究了爆发性 发展的台风，我们在此也运用这种方法对路径异常t c 的合成环境场进行分析。将同 类型中登陆季节相同的t c 以其中心位置所在格点为中心( 原点) 进行合成计算。所用 资料是n c e p 2 的( 1 9 7 9 1 9 9 9 年) 的逐日四个时次、水平分辨率为2 5 。2 5 。、垂直 1 7 层的再分析资料。进行合成分析的各物理量场一般取以t c 中心为原点边长为6 0 个 经纬度区域的距平场。 4 2 1 登陆前右折的t c 不同季节、登陆前右折的t c 编号分别为： 春季：9 1 0 3 夏季：8 4 0 8 、8 5 0 4 、9 0 0 9 、9 2 0 4 、9 3 0 9 、9 4 0 4 、9 4 0 5 、9 5 0 4 、9 5 0 5 、9 8 0 3 秋季：8 3 1 4 、8 5 1 5 、8 8 2 4 、9 0 2 5 、9 3 1 8 、9 5 1 6 由于春季只有个例9 1 0 3 号在我们的研究范围内，因此我们将不进行讨论分析。 下面分别讨论夏季和秋季的合成结果。 1 夏季( 图4 3 ，其中图a f 的x 轴表示经度方向，y 轴表示纬度方向，原点代表t c 中心；图g - h 的x 轴表示纬度方向，y 轴表示气压高度，本章下文所有图形 说明与之相同) ( 1 ) 环境流场的变化 5 0 0 h p a 高度场上，偏折前阶段( 指在图4 1 中的阶段1 ，下文所指与之相同) t c 北部有一高值带西伸至t c 中心以西l o 个经距处并逐渐东退( 图4 3 a 中阴影部分) ；转 向阶段( 图4 1 中阶段2 ，下文所指与之相同) 则东退至其正北部，南部高值带西伸， ( 图4 3 b 中阴影部分) 。2 0 0 h p a 流场上，与偏折前阶段( 图4 3 b ) 相比，t c 西北方位 原位于1 0 个经距处的槽到了转向阶段( 图4 3 d ) 加强东进，槽前的西南气流也得到加 强，引起t c 东部的高脊东退南落“。 ( 2 ) t c 区环流结构的变化 低层t c 区环流在两阶段非对称性分布的变化不显著( 图略) ，中层5 0 0 h p a 偏折前 1 4 中山大学硕士学位论文 图4 3 夏季登陆前右折t c a 、g 、e 、g ：偏折前阶段5 0 0 h p a 高度场、2 0 0 h p a 流场、5 0 0 h p a 流场、垂直速度场南北向剖面图 b 、d 、f 、h ：转向阶段5 0 0 h p a 高度场、2 0 0 h p a 流场、5 0 0 h p a 流场、垂直速度场南北向剖面图 魏清华南鍪陆热带气旋异常路径的气候特征与动力分析 图4 4 秋季登陆前右折t c a 、c 、e 、g 偏折前阶段5 0 0 h p a 高度场、2 0 0 h p a 流场、5 0 0 h p a 流场、垂直速度场南北向剖面图 b 、d 、f 、h ：转向阶段5 0 0 h p a 高度场、2 0 0 h p a 流场、5 0 0 h p a 流场、垂直速度场南北向剖面图 1 6 中山大学硕士学位论文 阶段t c 区环流的大风区位于其北侧( 图4 3 e 中阴影部分) ；而到了转向阶段大风区位 于t c 的东侧( 图4 3 f 中阴影部分) 。垂直速度场南北向的剖面图显示，在偏折前阶段 其上升中心位于4 0 0 h p a 呈南北不对称分布，北部上升中心范围明显大于南部( 图4 3 9 中阴影部分) ；到了转向阶段垂直速度上升中心基本呈南北对称分布( 图4 3 h 中阴影部 分) 。 2 秋季( 图4 4 ) ( 1 ) 环境流场的变化 5 0 0 h p a 高度场同夏季一样偏折前阶段t c 北部有一高值带( 图4 4 a 中阴影部分) ， 但是其西伸程度强于夏季；转向阶段，北部高值带分裂为东西两部分，其东部的高值带 明显东退，西部的高值带西撤，南部的高值带南落( 图4 4 b 中阴影部分) 。2 0 0 h p a 流 场上，转向阶段( 图4 4 d ) 与偏折前阶段( 图4 4 c ) 相比，其西北方位的槽前西南气 流明显加强，引起东部的反气旋中心东退，而西部也出现了反气旋中心：与夏季相比较 而言，转向阶段东部反气旋中心明显更靠近t c 中心，位于t c 东北部5 个纬距1 0 个经 距处。 ( 2 ) t c 区环流结构的变化 t c 区环流场