西北太平洋季风涡旋对台风尺度的影响

Tropical cyclone size is one of important impact in terms of destructive power. It is realized that there are marked differences in assessment of impact of monsoon gyre(MG) on typhoon size in Western North Pacific. Hence, it is required to understand the possible mechanisms accounting for the TC size changes. To this end, by using statistic methods, we attempt to compare the effective factors in modulating the TC sizes by compare different MG with different size and depth. Based on the observational results, sensitivity simulations will be further conducted to evaluate the relative contributions of the dynamical and thermodynamical factors. It is anticipated that, by investigating such internal dynamics and environmental influences, we will gain more deep insights on the underlying physical processes associated with TC size change, which will improve the operational forecasting skill as well.

台风尺度是影响台风破坏力的重要因素之一。前人通过统计分析的方法研究了西北太平洋季风涡旋对台风尺度的影响，但结果存在较大差异。目前对季风涡旋如何影响台风的尺度还缺乏系统分析及动力诊断和机理研究。本研究根据尺度分离方法将台风和环境场分离，利用多平台卫星和JTWC资料，得到西北太平洋不同大小及伸展高度的季风涡旋对台风尺度变化的影响以及台风处于同一季风涡旋但不同位置时的尺度变化特征。设计不同的季风涡旋和台风相互作用的理想试验，根据模式结果诊断分析季风涡旋的热力因子和动力因子影响台风尺度的作用机理。

本项目主要研究了台风在季风涡旋中的尺度变化，并对台风尺度变化的理论模型进行了探索。主要研究内容包括：台风在季风涡旋中的尺度发展变化，海温的非均匀性对台风尺度的影响，台风在发展变化中垂直风廓线的演变原因，及季风涡旋与台风相互作用对台风移动产生的影响。研究发现，西北太平洋进入季风涡旋中心附近台风尺度比台风平均尺度要大，主要原因为台风进入季风涡旋过程中与季风涡旋的风速叠加，使得台风的外围风速增大，另外季风涡旋的涡度较强，其与台风相互旋转产生的带状涡度区有利于台风的外围的对流发展，而外围雨带进一步增强了台风的低层流入并使得台风尺度增大。台风的路径变化也对台风的尺度有影响，研究发现台风能否进入季风涡旋取决于季风涡旋的相对涡度梯度，因此季风涡旋的尺度对台风的路径有较大影响。研究还发现台风低层和中层的切向风的发展演变机理不同，低层切向风的风速变化主要由对流云导致，而中层的切向风的变化主要由层云导致。另外，本项目研究发现，海温的非均匀性也对台风的尺度有较大影响，当台风中心相较其外围区域处于相对较高海温时，台风的尺度增长较快。