全球变暖背景下西北太平洋热带气旋活动变化机理研究

【摘要】：针对当前热带气旋(TC)活动变化与全球变暖的关系的不确定性,本研究通过发展一套TC活动理论模式系统,利用最佳TC路径资料及相关大尺度环流资料,揭示了西北太平洋TC路径与强度的年际、年代际变化的机理,分析了影响TC路径及强度变化的关键因子,评估了不同机构西北太平洋TC强度资料的相对可靠性。主要工作包括下列几个方面： 1、发展了一套由TC生成、路径及强度模式三个模块构成TC活动理论模式系统。该模式系统能较好地模拟TC活动的年际、年代际变化和气候趋势,为理解气候变迁下西北太平洋TC活动变化的可能机理、评估TC资料质量、TC季节预报及评估模式模拟影响TC活动环境场的能力提供一种有效的工具。 2、基于TC活动理论模式系统,评估了三套(JTWC(美国联合台风预警中心),RSMC(日本),STI(中国上海台风所))西北太平洋TC强度资料的相对可靠性。结果表明：三套资料的TC路径资料差异不大,强度资料差异较大,JTWC TC强度资料相对于其他两套资料更加可靠。对于TC强度的年际变化和气候趋势,JTWC与模拟一致,但其他两套资料与模拟存在较大的差异。 3、基于TC活动理论模式系统,分析了影响西北太平洋TC路径和强度的年际变化的关键因子。结果表明：TC西行路径的年际变化主要是由生成位置和大尺度引导气流所共同影响的,而TC西北行路径的年际变化主要是由大尺度引导气流所影响；TC路径的年际变化是TC强度的年际变化的最重要的影响因子,这主要是由于ENSO循环过程中海温异常引起大尺度环流变化进而影响TC生成位置和随后的TC路径。 4、基于TC活动理论模式系统,分析了影响西北太平洋TC路径和强度的年代际变化的关键因子。结果表明：生成位置与大尺度引导气流对TC盛行路径的年代际变化具有一致的贡献,通过比较分析发现大尺度引导气流的变化占主导作用；与年际时间尺度情形类似,TC路径的年代变化也是影响TC强度年代际变化的一个最重要因子,主要是由于中东太平洋海表面温度的异常(SSTA)增暖(变冷)在其左边诱发出低层的气旋性(反气旋性)环流区域和高层的反气旋(气旋性)环流区域,导致在西北太平洋东南象限TC生成显著增加(减少),从而使得TC在海洋上有更长(更短)的持续时间和更多(更少)的机会发展为强TC。 【关键词】：TC活动 理论模式 年际变化 年代际变化 大尺度环流
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P444
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 研究目的与意义8-10
• 1.2 国内外研究进展10-17
• 1.2.1 TC频数10-12
• 1.2.2 TC强度12-13
• 1.2.3 TC路径13-15
• 1.2.4 TC活动预估15-17
• 1.3 本研究拟解决的主要科学问题的提出17-20
• 1.3.1 大尺度环境引导气流与TC生成位置对西北太平洋TC路径变化的定量贡献17-18
• 1.3.2 大尺度环境流场与西北太平洋TC气候β漂移的关系18-19
• 1.3.3 西北太平洋TC强度资料的可靠性以及TC强度变化的物理机制19-20
• 1.4 本文研究的主要内容与研究目标20
• 1.4.1 研究内容20
• 1.4.2 研究目标20
• 1.5 研究技术路线20-21
• 1.6 论文章节安排21-22
• 第二章 TC活动理论模式系统的构建与介绍22-56
• 2.1 TC生成模式22-34
• 2.1.1 年际时间尺度TC生成模式能力验证23-29
• 2.1.2 年代际时间尺度TC生成模式能力验证29-34
• 2.2 TC路径模式34-50
• 2.2.1 Beta漂移的研究及存在的问题34-38
• 2.2.2 大尺度环境引导气流与β漂移的观测关系分析38-44
• 2.2.3 年际与年代际时间尺度TC路径模式能力验证44-50
• 2.3 TC强度模式50-54
• 2.3.1 年际时间尺度TC强度模式能力验证50-52
• 2.3.2 年代际时间尺度TC强度模式能力验证52-54
• 2.4 结论54-56
• 第三章 西北太平洋热带气旋强度资料的可靠性分析56-71
• 3.1 引言56-57
• 3.2 资料与方法57
• 3.3 基于动力模拟的TC强度的变化特征57-65
• 3.4 SST与垂直风切变的变化对TC强度变化的贡献65-67
• 3.5 西北太平洋盛行TC路径变化的贡献67-70
• 3.6 结论70-71
• 第四章 西北太平洋热带气旋路径年际与年代际变化71-82
• 4.1 引言71-72
• 4.2 TC盛行路径年际以及年代际变化特点72-74
• 4.3 生成位置和大尺度引导气流对TC盛行路径年际变化的不同贡献74-77
• 4.4 生成位置和大尺度引导气流对TC盛行路径的年代际变化不同贡献77-80
• 4.5 结论80-82
• 第五章 西北太平洋热带气旋强度的年际以及年代际变化82-109
• 5.1 引言82-84
• 5.2 西北太平洋TC强度的年际变化84-91
• 5.2.1 西北太平洋TC强度的年际变化基本特点84-88
• 5.2.2 SST,切变以及热带气旋路径对TC强度年际变化的贡献88-91
• 5.3 西北太平洋TC强度的年代际变化91-106
• 5.3.1 1973年前调整的TC强度资料的可靠性95-99
• 5.3.2 SST,切变以及TC路径变化对TC强度年代际变化的贡献99-101
• 5.3.3 TC强度年代际变化的可能机制101-106
• 5.4 结论与讨论106-109
• 第六章 主要结论与工作展望109-112
• 6.1 主要结论109-110
• 6.2 特色与创新110
• 6.3 讨论与展望110-112
• 参考文献112-126
• 作者简介126
• 博士期间科研情况126-128
• 发表及撰写论文情况126-127
• 参加学术活动及获奖情况127
• 参加科研项目情况127-128
• 致谢128

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