登陆影响华南台风的异常变化及其短期气候预测信号研究

South China is often landed by the typhoons and severely hit. The typhoons impacted the region display considerable interannual variability and regional characteristics. The climatological researches on the typhoons that affected South China are still limited, especially on the climatological characteristics, formation mechanism and the prediction signals of short-term climate in the abnormal years. This project therefore focuses on the anomaly variations of typhoon that landed in South China and the related short-term climate prediction signals. Applied the typhoon data compiled by the China Meteorological Administration, the interannual variability characteristics of typhoons landed in South China will be statistically analyzed. And the features of the monsoon variation and the East Asia large scale circulation systems will be revealed by using atmospheric and oceanic reanalyzed grid data, according to the composition analysis of the wind and geopotential height field on upper, middle, and lower atmosphere level in the abnormal typhoon and the monsoon years. In extreme abnormal years, the impacts of different interactions and configuration patterns of the Pacific Ocean and Indian Ocean temperature, the East Asia land surface temperature, the interannual variations of Asian Monsoon and the other circulations and systems on the typhoons landing in South China will also be investigated by correlation and diagnostic analysis. Based on these studying, the physical interaction process model will be established and so as the climate prediction indicator.

华南是我国登陆台风最多的区域，台风灾害严重，并且登陆影响该地区的台风存在明显的年际变化及区域特征。有关登陆影响华南台风的气候学研究，尤其是异常多（少）年份，登陆影响台风的气候特征，形成机理及其短期气候预测信号的研究还很缺乏。本项目正是以登陆华南台风的异常变化及其短期气候预测信号作为主要的研究对象，应用中国气象局的台风整编资料，大气、海洋再分析格点资料，通过分析统计登陆华南台风的年际变化若干特征，选取特多和特少登陆华南台风以及季风强与弱的年份，分别开展高，中，低层东亚区域风和高度场合成分析，以揭示季风变化与东亚大尺度环流系统的特征，并进行深入研究各种环流、系统相互作用下对极端异常年登陆华南台风的影响过程。最后通过相关和诊断分析，揭示太平洋、印度洋海温和东亚陆面气温以及亚洲季风年际变化，及其各种组合配置下对登陆华南台风变化的影响过程，并在此基础上概括出相互作用物理过程的概念模型，确定预测指标。

本项目已按原计划全面完成了研究任务，主要内容如下:.（1）研究期间共完成研究论文28篇（计划任务8-10篇），其中已发表20篇，在已公开发表的20篇论文中，8篇论文被SCI收录，11篇为国家自然科学核心期刊，1篇为省级期刊；录用待发表论文2篇；送审论文6篇。.（2）培养硕士研究生3名，1名毕业晋升为讲师，1名考取博士研究生。项目组2名主要成员围绕本项目内容开展研究工作由工程师晋升为副研级高级工程师；项目组2名年轻成员围绕本项目内容开展研究工作，由助理工程师晋升为工程师。.（3）主要研究内容及创新特色：针对华南台风气候学研究缺乏影响、形成机理及短期气候预测信号研究的现状，通过对登陆影响华南台风的强度、频数及降水变化等多方面的气候特征基础研究，在机理研究方面，以登陆华南台风的异常变化（偏多或偏少）和短期气候预测信号为主要研究对象，挑选出台风偏多和偏少年以及季风强和弱的年份，从不同时间尺度分别合成分析了高、中、低层风场和高度场的变化特征，以及季风变化与东亚大尺度环流系统的变化特征，进一步通过相关和诊断分析，揭示了海温、东亚季风、印度季风、东亚陆面气温、青藏高原积雪、西太平洋副高等的变化及各种组合配置下对登陆华南台风变化的影响过程，并在此基础上概括相互作用的概念模型；在前期影响因子的研究方面，发现了前冬春青藏高原积雪偏少、东亚冬季风偏弱有利于陆地气温偏高以及海表面温度从冬到夏的持续偏暖是有利于台风强度增强的气候背景；在预测模型方面，选取了与登陆华南台风高相关的前期平均环流场等多种物理量因子，分别建立了基于随机森林(RF)的台风频数预测模型和深度置信网络台风频数预测模型，结果发现研究提出的两种台风年频数预测建模分析方法，比较符合短期气候预测预报对象非线性变化的特点。.（4）本项目还采用超概率评估模型、伯努利预测模型、组合权重方法、Copula函数，结合ArcCIS 技术，开展了华南台风灾情定量评估和预评估方法研究。