浙江大学本科生毕业论文文献综述中国南海台风路径统计分析与异常.doc

1、浙江大学本科生毕业论文文献综述中国南海台风路径统计分析与异常路径影响因子分析文献综述南海台风，对我国华南地区影响重大， 其准确的预报对整个华南地区的防台抗台工作有着重要意义， 因此，对南海台风路径的研究， 在理论和实践上都是十分重要和迫切的。1 台风移动路径研究状况1.1 国内对台风路径的研究状况袁俊鹏等（ 2009）利用中国气象局发布的 1949-2007 年共 59 年的热带气旋年鉴资料，对西北太平洋热带气旋路径进行分析， 合并归纳得到热带气旋主要的三种路径， 分别为西行、 西北行和转向路径， 研究发现三种路径主要是 8 年以下的年际变化。 西行路径的热带气旋与海温的关系不明显。 西北路径

2、的热带气旋和转向路径热带气旋与局地海温的变化有相反的相关关系。 当西北太平洋局地海洋暖的时候有利于西北路径热带气旋发生， 局地海温冷时热带气旋多转向， 且局地海温在热带气旋发生前半年左右就开始有持续的影响， 这种影响不仅仅存在于海洋表层，整个温跃层以上次表层海温的热状态对热带气旋路径均有显著关系。毛绍荣等（毛绍荣等， 2003）对 19492000 年的 52 年间在广东沿海近岸转折或沿海岸移动的热带气旋异常路径进行了统计分析 , 将台风分为两类登录异常路径类型：类型为近岸转折型 , 类型为沿岸移动型 ; 同时还研究了广东沿海的地形特征。结果发现 , 转折点 ( 或靠岸点 ) 主要集中在有明显

3、山脉地形的区域 , 同时靠岸前热带气旋有移速减慢的特征。 另外还发现 , 转折前强度越强 , 则转折点离岸越近 ; 靠岸前平均移速越小 , 则转折角度越大 ; 靠岸前强度越强 , 则其沿海岸移动所需入射角越小。杨万裕等（杨万裕等 2008）在台风森拉克移动路径分析中得到结论： 台风路径的预报是做好台风预报服务的关键。 利用 Micap 系统提供的资料，分析中高纬度波动对副热带高压的影响， 台风外围弱气旋性环流的移动、变化，综合分析 物理量场的分布、变化以及相关的数值预报产品可以较准确预报台风移动路径。徐晶等（ 1999）利用观测研究，动力诊断分析等手段，从上下游效应、中低纬相互作用的角度来探讨

4、青藏高原高空天气系统的变化与西太平洋台风运动两者之间的关系， 结果表明， 青藏高原高空流型与台风路径有如下关系： 高原高空500hPa为低值系统控制时， 有利于台风西行； 反之，高原高空 500hPa 为高压时，近海台风往往转向。 动力诊断分析的结果揭示了高原上空系统影响下游系统的物理机制，即高原上游扰动动能的传递使得下游的槽发展 并进一步影响台风的引导气流。高原脊的存在，使得涡动动能的输送通道偏北；高原上为槽时，涡动动能的输送通道偏南 高原槽前的南风和台风东侧南风将低纬度的低位涡输入副热带高压，有利于副热带高压的发展， 影响台风运动， 体现了中低纬相互作用对天气系统的影响。田华等（ 2010

5、）研究了大气季节内振荡 (ISO) 对西北太平洋台风路径的影响，指出大气 ISO 对台风路径预报有重要参考意义， 低频流场演变特征表明，大气 ISO 在对流层低层到中层通过低频气旋或低频反气旋的环流形势影响季风槽及副热带高压的位置和强度，从而影响台风的活动。马红云等（ 2003）用一个平面的准地转模式和一个高分辨率的 f 平面准地转模式，实施了 6 组试验，研究了初始台风切向风速水平廓线对台风路径和强度的影响。 结果表明：切向风速峰值区狭窄， 最大风速半径较小的廓线， 与偏西北方向的路径以及强度维持或1浙江大学本科生毕业论文文献综述增强相对应； 峰值区宽平， 最大风速半径较大的廓线， 与北折转

6、向的路径以及强度衰减相对应。张行才等（ 2007）：根据美国国家环境预测中心 (NCEP)的温度资料，以近年来在我国华东登陆或近海转向的台风为例， 对台风中心附近的异常增温与未来移动方向进行诊断分析。 结果发现：中、高层台风中心附近的异常增温对台风未来的移动趋势有着很好的指示作用， 尤其是对台风的移动方向突然改变具有预报意义， 强增温区及脊 ( 轴) 线方向预示着台风未来的移动方向。 在研究台湾岛地形对热带气旋移动路径作用时 , 罗哲贤等（ 1995）认为 , 台湾岛地形会使由东向西接近台湾岛的热带气旋出现 “右偏” 现象 , 即远离山脉的方向 , 他们分析认为山脉地形使台风最大风速区向台风中

7、心方向 “挤”, 使台风环流的空间尺度变小 , 是地形引起台风路径偏移的可能原因。 但是毛绍荣等提出了一些新的物理解释：地形山脉对接近它们的热带气旋移动一方面有直接的阻挡作用 , 使热带气旋 ( 尤其强度弱的热带气旋 ) 难以很快逼近 ( 或越过 ) 它们 , 从而使其路径发生转折。另一方面 , 假设热带气旋是圆形、 风速对称的且切向风速远大于径向风速。当其一半处于陆地上时 , 由于陆地山脉摩擦 , 位于陆地上半圆的风速减弱很快 , 从而出现风速不对称 , 即海上半圆的风速大于陆地半圆的风速 , 而地转偏向力 A 与速度 V 成正比 , 指向速度方向的右侧 ( 北半球 ) , A = 2 V

8、所以向岸的偏向力减小明显 , 所有气块地转偏向力合力的增量指向海上 , 即远离陆地方向。因此 , 地形有使接近它的气旋产生离岸的趋势。 当然 , 地形越大越复杂 , 这种效应会越明显 ; 而一般的平坦地形下这种效应则很弱 , 几乎不会在热带气旋的移向和移速上有所反映。1.2 国外对台风路径的研究状况从国际上看，有一些大的机构在研究台风，比如说美国国家海洋大气局（ NOAA）和国家大气研究中心（NCAR）等等（刘俊， 2007）。自上世纪 80 年代以来的 20 年，国际的台风业务与研究合作有一系列的行动。有几次大型的台风试验， 并取得的了喜人的成果。 第一个是开展了 TOPEX（WMO报告，

9、1987）计划，即“ Typhoon Operational Experiment ”台风业务试验。当时参加试验成员有中国、香港、日本、马来西亚、菲律宾、韩国、泰国、越南等。该次试验以减轻台风灾害为目标， 是首次较大的国际台风实时业务合作。 由不同地区的预报员在一起共同进行台风分析预报会商， 进行了资料交换， 对日后台风研究大有益处。 七年之后，台风委员会与美国和前苏联在西北太平洋地区的台风外场试验合作。 1990 年进行了“ SPECTRUM-”90为代号的台风试验（即台风转向和异常运动特别试验） ，对台风运动突变的原因进行了探究，对未来数十年的台风路径研究及预报皆产生深远影响 （陈联寿、徐

10、祥得、罗哲贤、王继志，2002）。国际上还有许多台风科学试验，如 2003 年由美国海军研究院主持，目标是加深了解强风背景下海气相互作用的过程对飓风强度的影响的 CBLAST试验；澳大利亚发起的 ATTCPIC台风试验等等（刘俊， 2007）。1.3 对南海台风路径的研究状况黄小燕等（黄小燕等， 2008）通过对比分析发现，基于条件数方法的南海台风移动路径模型具有较好的预报效果。 7 月、 8 月、 9 月 3 个月 24 h 台风路径预报的平均距离误差为 153。9 km，预报能力明显高于目前国内外的其他一些台风路径客观预报方法。施能 , 周家德对厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年的当年和来年，弱南方

11、游动和强2浙江大学本科生毕业论文文献综述南方涛动的当年和来年南海台风( 包括进八南海的西太平洋台风和南海生艟的台风 ) 活动进行 7 统计分析。结果表明，厄尔尼诺年当年南海台风偏少，来年南海台风偏多，来年 9-l1 月最显著。此外，厄尔尼诺年在广东登陆的台风缡少，在广西登陆的偏多；反厄尔尼诺年相反。厄尔尼诺年来年 79 月登陆两广的台风强台风偏多。 统计资料还表明， 厄尔尼诺年登陆我国的台风纬度偏南， 反厄尔尼诺年偏北。反厄尔尼诺年来年登陆我国的台风纬度偏南。陈颖琚，谢强（ 2009）采用水平分辨率 0.25 o 0.25 o 的日平均和周平均的卫星微波成像仪 (TMI) 和卫星微波辐射计 (

12、AMSRE)的海温资料 (TMI AMSRE SST)作为下强迫源， 利用中尺度数值模式 MM5对南海过境台风 “杜鹃” 进行了模拟。试验结果表明： 台风中心附近 SST的差异会导致大气风场的差异， 从而使模式对 SST有比较快速而且明显的响应； 不同的 SST对台风的强度和路径都有一定的影响，而对台风降水和台风中心附近潜热通量有明显的影响； 不同 SST对台风的影响主要是通过改变海一气潜热通量来实现的。黄 忠, 林良勋 (2004) 通过对快速西行进入南海的 13 个台风快速西行期间西风带环流系统、副热带高压活动和台风环境流场的特征以及这些台风进一步的移向、移速进行统计分析，结果表明 , 台

13、风快速西行进南海期间西风带的特点是中纬从中亚到东亚有高压脊或以纬向环流为主 , 西风槽偏北 ; 西北太平洋副热带高压一直强大且呈带状分布或不断加强与西伸， 造成副热带高压南侧与台风之间梯度加大，使偏东引导气流加强。 研究还发现， 如果台风南北两侧均为偏东环境流场，将使台风西行更快。陈宏 (2001) 在研究南海台风活动规律中指出，南海台风，部分由北太平洋西部经菲律宾以东洋面移入， 部分生成于当地。 南海台风的强度较弱， 范围较小。其路径受高空流场的影响比较太。 夏季，当西太平洋副热带高压势力较强， 高空形势比较稳定时， 南海台风多是西行或倒抛物线型； 当高空环流较弱， 或有双台风影响时，它常在

14、海上打转， 路径无规律。过渡季节和冬季 遇强冷空气南下 南海北部东北气流增强时，可使南海台风南移。据统计，南海台风进人18 o N以北， 1l5oE 以西后，一般向西北偏西方向移动，很少北移或转向。南海台风生成以后其移动路径大致可归纳为 4 类：正抛物线类， 倒抛物线类， 西移类和打转后北上类，如下图：3浙江大学本科生毕业论文文献综述5 一 6 月， 10 一 I1 月南海台风这个季节比较活跃，生成纬度多在15 oN 以南的南海，移动路径有三种：生成后先向东北方向移动，在l5o -17o N 折向西北方向移动， 在广东西部登陆。 生成后向北移动， 在广东中部登陆后转向东北方向移动。 影响江西和

15、福建。 生成后一直向东北方向移动，经台湾海域或巴士海峡到琉球一带消失。79 月是南海台风盛行季节，其路径同5 6 月，10一 11 月差不多，但由于这个时期北太平洋西部台风活跃，常常出现北太平洋西部台风和南海台风同时存在的情况，这种现象称“双子台风” 。当”双子台风”出现时，造成南海台风移动极不规则， 给船舶防台会带来极大困难。 台风的移速与其移动路径有一定关系。平均移速为 20 30 公里小时，低纬度转向前移速较慢，约 8 一 20 公里小时，转向时移动缓侵，约415 公里小时，进人中纬度后，移动较快，约 3540 公里小时，快的可达80 公里小时，停滞或打转时，移动最慢。何夏江在对南海台风

16、分析及预报的文章中指出， 南海台风的发生发展， 与周围的天气系统和环流形势关系密切，其发生发展主要有以下几种天气图型式：(1) 赤道辐合带加强型。一是副热带高压 ( 以下简称副高 ) 北跳西伸，使辐合带北侧偏东风加大，水平气旋性切变增大，当华南沿海出现偏东风 12m s 时， 18-36h ，低压可发展成风暴；二是赤道高压加强北上。赤道西风在赤道高压北侧加强北上， 具有旺盛的对流云系从扰动南侧卷入， 使扰动得到发展； 三是中南半岛和南海中南部有西南季风潮爆发， 36h 内南海低压可加强成风暴；四是中南半岛南部为东到东南风，南海海新西南风 12m s 时，西北太平洋移入的热带低压 12h 左右即

17、可发展成风暴。(2) 东部低压或台风影响类。一种情形是西太平洋台风转向北上，副高从其后部西伸，华南地区偏东风加大，使原处于同一辐合带中的南海低压得到发展；第二种是台风转向东北后， 留在南海的台风槽内形成闭合环流。 北方冷空气在台风西侧的偏北气流引导下扩散到南海北部，使南海东北部东北风 6 级。同时，由于台风北上，副高脊西伸到南海南部，使南海南部的西南风 6 级，低层气流辐合加强，南海低压发展成风暴。 第三种情形是东西向辐合带中有多个 TC存在。4浙江大学本科生毕业论文文献综述当菲律宾东部的台风位置高于南海低压时， 可加强低压北侧的东风气流， 适逢西南气流同时加强，南海低压可发展成风暴。东海附近

18、有低值系统活动，南海低压就难以发展成风暴。(3) 东风波西移发展型。副高成东西向带状，脊线在 27 o N 附近，在副高脊南部的偏东气流中出现东风波西传。 一种是短期内连续有两个东风波移进入南海，前一个东风波诱发出南海扰动， 后一个东风波在适当环流条件下， 使扰动增强发展成风暴； 第二种是南海到菲律宾以东洋面的辐合带上已有低压存在， 东风波作为启动机制，使低压发展。(4) 切变线入海型。先后有二股冷空气南下到南海北部。第一股冷空气使切变线南移到南海北部， 呈东 - 西或东北 - 西南向，地面弱冷锋到南海静止， 并趋于锋消。锋后的东北气流和锋前的西南气流在南海汇合， 形成向西开口的低压槽或闭合的

19、低压环流。 接着第二股冷空气经华东南下到南海， 造成南海东北部海面东北风 6 级，并向南向西扩展。同时，受盂加拉湾、中南半岛风暴或低压槽活动的影响，南海南部西南风逐日加强北上， 当西南和东北大风包围低疆时， 常在一天内南海低压发展成风暴。 这类南海白风的发生发展， 要注意切变线是东西走向。其北侧是持续而较强的偏东气流 ( 一般汕头、香港 850hPa上的风速 lOms) 。(5) 中层气旋入海发展型。夏半年，中低空常有气旋性斜压结构的涡旋从华南大陆移入南海，在适当的条件下，气旋性环流下传，变性可发展成热带风暴。也有中高层波动下传诱导出南海低压的发生和发展。 它的机制类似西太平洋台风在南海诱导出

20、一个低压。5浙江大学本科生毕业论文文献综述2 参考文献1Chang-Hoi, Jong-JinBaik. Interdecadal Changes in Summertime Typhoon Tracks. Hydrological Sciences.20032Neumann,C.J. Trends in forecasting the tracks of Atlantic tropical cyclones. Bulletin the AMS, 1981,62,1473-14853 Samsox Brand, Jack W.Blelloch. Changes in the Character

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