ISSN 1004-4965

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台风Faxai(1403)低纬变性的结构演变特征分析

江雨霏 王咏青 刘仁强

江雨霏, 王咏青, 刘仁强. 台风Faxai(1403)低纬变性的结构演变特征分析[J]. 热带气象学报, 2020, 36(2): 232-243. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.023
引用本文: 江雨霏, 王咏青, 刘仁强. 台风Faxai(1403)低纬变性的结构演变特征分析[J]. 热带气象学报, 2020, 36(2): 232-243. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.023
Yu-fei JIANG, Yong-qing WANG, Ren-qiang LIU. AN ANALYSIS OF THE STRUCTURAL EVOLUTION OF EXTRATROPICAL TRANSITION OF TYPHOON FAXAI (1403) IN LOW LATITUDE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(2): 232-243. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.023
Citation: Yu-fei JIANG, Yong-qing WANG, Ren-qiang LIU. AN ANALYSIS OF THE STRUCTURAL EVOLUTION OF EXTRATROPICAL TRANSITION OF TYPHOON FAXAI (1403) IN LOW LATITUDE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(2): 232-243. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.023

台风Faxai(1403)低纬变性的结构演变特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.023
基金项目: 

国家自然科学基金 41875070

国家自然科学基金 41530427

国家自然科学基金 41575056

国家自然科学基金 41575040

北极阁开放研究基金-南京大气科学联合研究中心 NJCAR2018MS02

云南省重点研发计划-社会发展项目 2018BC007

详细信息
    通讯作者:

    王咏青,女,江西省人,教授,博士,从事台风和中小尺度动力学、中尺度数值模拟研究。E-mail: yongqing@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P444

AN ANALYSIS OF THE STRUCTURAL EVOLUTION OF EXTRATROPICAL TRANSITION OF TYPHOON FAXAI (1403) IN LOW LATITUDE

  • 摘要: 利用气旋相空间法(cyclone phase space,CPS)对1403号台风Faxai变性前后的环境场及结构演变特征进行分析。结果表明:相空间法能够很好地指示低纬变性台风Faxai的变性起止时间。此次过程是由减弱的台风环流与TC西北侧的短波槽结合发展产生,分析台风Faxai的结构演变特征可知,变性阶段TC低层厚度场由均匀对称分布转为非均匀分布,增大了环境斜压性,变性后B值最大达30 m,为弱的斜压非对称结构。Faxai东侧的偏南风暖湿气流与偏北风气流相交汇,使得经向位温梯度增加从而在TC东北象限形成一带状锋区,锋区正好位于南北两大风圈之间的位置。整个变性阶段Faxai西侧几乎无明显冷锋锋生,只在环流东北侧有一定程度的暖锋锋生,这与典型的锋面气旋的发展过程有所不同。变性前,TC呈现对称分布的暖核结构;变性阶段,冷空气从热带低压西侧对流层中低层下沉入侵,TC呈现左侧冷、右侧暖的非对称斜压结构,中层增温可能与槽后强的下沉气流有关。对锋生函数各分量分析发现,散度场主导了气旋周围的标量锋生,倾斜项的贡献次之,涡度场是引起旋转锋生的主要因素,其余两项可忽略不计。

     

  • 图  1  1979—2017年西北太平洋累年生成TC和变性TC的月际变化及变性TC所占比例(黑线) (a);逐月TC变性完成时纬度分布特征(b,冷季(蓝色)和暖季(红色))

    箱线图的中间线段表示平均纬度。

    图  2  台风Faxai每6 h一次的移动路径(a,路径右侧标注日期00时)、中心最低气压(hPa)和最大风速(m/s) (b)

    图  3  台风Faxai 2014年2月27日12时—3月6日18时的CPS路径图

    a.-VTLB; b.-VTL与-VTU。字母“A”表示可用分析中绘制的气旋生命史的开始,“Z”表示结束,“ET_B”表示变性开始,“ET_E”表示变性结束。每间隔6 h绘制一个圆点,圆点的颜色代表该时刻气旋的强度,与图 2所示一致。

    图  4  台风Faxai 500 hPa位势高度场(黑线,单位:10 gpm),风场(单位:m/s),涡度场(阴影区,单位:10-5 s-1)及500~200 hPa厚度场(红线,单位:10 gpm) (a~b);850 hPa风场(单位:m/s),温度平流(阴影区,单位:10-4 K/s) (c~d)

    ET_B,ET_E及下图的ET_B-24,ET_E+12分别表示变性开始和变性完成及变性前24 h和变性后12 h,台风符号表示TC中心(下同)。

    图  5  气旋中心附近900~600 hPa厚度场

    单位:m,圆圈表示以气旋中心为圆心,500 km为半径的圆,圆箭头所示方向为气旋移动方向,箭头两侧的数字为运动方向两侧半圆内900~600 hPa的平均厚度,右上角的B参数为两半圆间的差值。

    图  6  925 hPa相当位温(阴影区,单位:K)和辐散风场(单位:m/s) (a~d);mslp(黑线,单位:hPa),925 hPa全风速(阴影区,单位:m/s)和-Fn(蓝线,≥2×10-9 K/(m·s),间隔:4×10-9 K/(m·s)) (e~h)

    图  7  过TC中心的涡度(等值线,单位:10-5 s-1,间隔:2.5×10-5 s-1)及温度纬向距平(阴影区,单位:℃)的垂直剖面

    图  8  过TC中心沿图 6中A-B方向的相当位温(黑线,单位:K)、垂直速度(阴影区,单位:Pa/s)及风场(单位:m/s)的垂直剖面

    图  9  a~d分别为ET_E时刻925 hPa标量锋生函数总项(-Fn)(≥ 2 × 10-9K/(m·s), 间隔:4 × 10-9 K/(m·s)),散度项(-Fn - div),变形项(-Fn - def)及倾斜项(-Fn - tilt)

    图  10  a~d分别为ET_E时刻925 hPa旋转锋生函数总项(-Fs)(≥ 2 × 10-9K/(m·s), 间隔:4 × 10-9K/(m·s)),涡度项(-Fs - vor),变形项(-Fs - def)及倾斜项(-Fs - tilt)

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-16
  • 修回日期:  2019-12-18
  • 刊出日期:  2020-04-01

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