中尺度涡对台风强度的影响过程及机理研究

China is severely affected by typhoons. In recent years, the typhoon intensity forecasting developed quite slowly. In this case, study on the effect of ocean mesoscale eddies on typhoon intensity has become a shortcut the development of typhoon intensity prediction. For now, there are some knowledge about how mesoscale eddies on typhoon path affected its intensity through the sea-air flux, but still need to further explored in the physical processes and mechanisms for typhoon intensity change caused by the mesoscale eddies that are not on the typhoon path through air-sea flux and typhoon secondary circulation. The characteristics of typhoon intensity change caused by mesoscale eddies are studied by using a variety of observational data (including typhoon best track data, mesoscale eddies trajectory data, sea surface height, mooring observation data and Argo profile data) in this project. The mechanism of mesoscale eddies affecting the typhoon intensity is investigated by numerical simulation, and the influence of the spatial distribution of mesoscale eddies on the typhoon intensity is revealed.

中国是世界上受台风影响最为严重的国家之一，每年由台风引发的自然灾害损失居各类自然灾害之首。近年来，台风强度预报能力的提升缓慢。在这种情况下，研究海洋中尺度涡对台风强度的影响过程和作用机制成为了提升台风强度预报能力的一条捷径。目前，对台风路径上的中尺度涡通过海气通量影响台风强度变化的过程已有一定的认识，但对于不在台风路径上的中尺度涡通过调制海气通量和台风次级环流以影响台风强度变化的物理过程和机制仍需进一步探索。本项目拟采用多种观测数据（包括台风轨迹数据、中尺度涡移动数据、海表高度数据、潜浮标定点观测数据以及Argo温盐剖面数据等）研究中尺度涡影响台风强度的特征规律，并通过数值模拟探讨中尺度涡对台风强度的影响过程和作用机制，揭示中尺度涡的空间分布对台风强度变化的影响。

（一）项目背景.近年来，台风强度预报能力的提升进展缓慢，一个重要原因就是对海洋影响台风强度的过程和物理机制认识不足。在这种情况下，研究海洋中尺度涡对台风强度的影响过程和作用机制成为了提升台风强度预报能力的一条捷径。.（二）主要研究内容.本项目通过采用观测数据研究中尺度涡影响台风强度的特征规律，并通过数值模拟研究作用机制，揭示中尺度涡的空间分布对台风强度变化的影响。主要研究了中尺度涡影响台风强度的统计特征，中尺度涡通过调制海气通量和次级环流对台风强度变化的影响。.（三）重要结果.（1）在台风海气相互作用过程中引入了“距离的概念”，利用理想数值模式和实际台风个例，首次研究了中尺度暖涡的空间分布对台风强度变化的影响，发现了中尺度涡在台风2倍大风半径内/外时，对台风强度有显著的增强/抑制效果；分析了南海热含量在台风不同位置时响应变化的显著差异；.（2）开展了上层海洋影响台风强度变化的依赖因子研究，开发了上层海洋在影响台风强度中的表征方法，定量研究了SST引起的台风强度变化，提出了利用SST进行台风强度预报的量化模型；.（3）提出了一种对离散化台风轨迹观测记录进行连续化时空处理，并判断台风轨迹变动趋势的新方法，发现西北太平洋台风在1982-2018年间存在显著的北移趋势，这种趋势在2019年台风季中得到了较好的验证，有助于推广本任务的中尺度涡影响台风强度的研究结果；.（4）对台风模拟的参数化方案进行了最优评估，研究了波浪和飞沫在台风过程海气通量中的重要作用。.(四).关键数据及其科学意义.通过本项目的实施，对中尺度涡对台风强度变化进行了系统的研究，共发表SCI论文5篇（其中一区Top期刊1篇、二区2篇、三区1篇、四区1篇）、中文核心论文1篇。本项目通过在台风-海洋相互作用中引入“距离”的概念，丰富完善了中尺度涡对台风影响的研究框架，提供了一种研究海洋影响台风强度变化的全新视野。