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热带气旋形成的大尺度研究

作 者: 王蔚
导 师: 朱伟军;端义宏;余晖
学 校: 南京信息工程大学
专 业: 气象学
关键词: 热带气旋形成 大尺度背景分类 大尺度判据
分类号: P447
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要


热带气旋是发生在热带海洋上的一种特殊的强烈天气系统。TC形成预报由于在广阔的洋面上缺少可靠的观测,还处于起步阶段。每年夏天热带洋面都有上百个以上的热带扰动发生,而只有十分之一才能发展为台风。故对于台风生成客观预报方法的研究,不仅可以填补国内空白,也可为防台减灾赢得足够的决策时间。首先,本文通过新的大尺度背景分类结果,将热带气旋大尺度背景分为赤道辐合带、季风槽、东风波、热带对流层上部槽和斜压性扰动五种。并对在此基础上的各类TC在形成时间、地点、强度、尺度、登陆我国情况等方面的特征进行了对比分析。其中ITCZ类型每月都有可能形成TC,季风槽登陆我国的情况最多,东风波登陆我国的情况次于季风槽,斜压性扰动的生命史最短。其次,对1995-2004年西北太平洋大尺度背景下形成的热带气旋,从大尺度背景参数方面进行讨论,找出热带气旋形成当日的不同参数要求。本文在前人得到的重要大尺度参数(SST、200-850hPa纬向和经向风垂直切变、中层相对湿度、200hPa散度、CAPE)工作基础上,加入预报员实际经验得到的重要参数(925hPa散度、低层相对湿度、850hPa涡度、850hPa涡度趋势、850-925hPa水汽场、底层涡度三日变化趋势、中层相对湿度三日变化趋势),发展一个西北太平洋上可行的大尺度判据。即在不考虑权重的情况下,满足一定范围的大尺度参数,则认为TC有可能形成。针对西北太平洋和南海区域分别得出不同的判据条件。最后,为了检验大尺度判据对TC形成的预报效果,首先与实际情况对比,做确定性预报;然后,设计了气候方法,使用BS评分对两种方法进行比较。通过五年独立样本检验,气候方法与实际情况的平均BS为0.1482,大尺度判据方法与实际情况的BS在0.0902-0.1332之间,认为所设计的针对不同区域的大尺度判据较为合理,能够拟合出大部分的TC事件。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章 前言  9-13
  1.1 国内外研究进展  9-12
  1.2 本文研究内容  12-13
第二章 西北太平洋热带气旋形成的大尺度背景分类分析  13-24
  2.1 引言  13
  2.2 数据  13-14
  2.3 大尺度背景分类  14-17
    2.3.1 分类标准  14-16
    2.3.2 基本统计特征  16-17
  2.4 不同大尺度环流背景下形成TC对比分析  17-22
    2.4.1 源地分析  17-18
    2.4.2 强度和生命史分析  18-19
    2.4.3 登陆我国不同强度、不同成因热带气旋路径分类  19-20
    2.4.4 最大风速半径  20
    2.4.5 特定强度风圈半径  20-22
    2.4.6 最外层闭合等压线半径  22
  2.5 小结  22-24
第三章 西北太平洋热带气旋形成的大尺度判据研究  24-35
  3.1 引言  24
  3.2 数据  24
  3.3 大尺度参数  24-32
    3.3.1 SST  26-27
    3.3.2 200-850hPa经向和纬向风垂直切变  27-28
    3.3.3 200hPa和925hPa散度  28-29
    3.3.4 850hPa涡度  29
    3.3.5 850hPa涡度趋势  29
    3.3.6 中层和低层相对湿度  29-30
    3.3.7 低层水汽场  30-31
    3.3.8 CAPE  31
    3.3.9 底层涡度三日变化趋势  31-32
    3.3.10 中层相对湿度三日变化趋势  32
  3.4 南海和西北太平洋TC环境比较  32-33
  3.5 不考虑权重情况的大尺度参数判据  33-35
    3.5.1 大尺度判据方法  33-34
    3.5.2 选用12个大尺度参数做判据  34
    3.5.3 选用10个大尺度参数做判据  34-35
第四章 确定性预报  35-41
  4.1 选用12个大尺度参数做判据  35-37
  4.2 选用10个大尺度参数做判据  37-38
  4.3 检验  38-39
  4.4 小结  39-41
第五章 概率预报  41-44
  5.1 气候方法  41
  5.2 TC形成的大尺度参数判据方法检验  41
  5.3 BS评分  41-42
  5.4 小结  42-44
第六章 结论与讨论  44-47
  6.1 结论  44
  6.2 讨论  44-47
    6.2.1 预报效果检验  45
    6.2.2 大尺度判据的进一步细分  45-46
      6.2.2.1 冬夏半年参数分析  45-46
      6.2.2.2 大尺度背景分类结果  46
    6.2.3 台风形成概念预报模式设想  46-47
参考文献  47-54
致谢  54-55
附图  55-71

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学(气象学) > 天气学 > 气旋、反气旋
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