温之平教授研究团队在热带气旋(台风)生成机理方面取得系统性重要研究进展

发布人:管理员 发布日期:2016-09-30

西北太平洋热带气旋(台风)生成机理一直是大气科学的热点研究问题。2010年至今,我院温之平教授研究团队从气候视野着手开展大气中涡流相互作用的研究,与他的学生武亮博士(现中国科学院大气物理研究所副研究员)及国内外多名知名学者合作,共同在国际著名学术期刊《Journal of Climate》、《Climate Dynamics》、《Monthly Weather Review》等杂志上发表系列研究论文,系统论述了西北太平洋热带气旋生成年际变化的机理,深入研究了西北太平洋季风槽、热带波动对于热带气旋生成的影响及其物理机制,创新地提出季风槽是ENSO影响热带气旋生成和发展的桥梁1从能量转化入手,创新地提出波扰动从季风槽萃取能量触发热带气旋生成的机制[1-2]。研究进一步从观测[3]、理论和模拟[4]上证实了季风槽基本气流有利于波动的低层扰动能量增长,使得波的强度增强、尺度收缩、水平和垂直倾斜结构发生改变;有利于MRG波向小尺度TD波转化,为热带气旋生成提供了初始扰动条件;而ER波强度显著增长,为小尺度波和热带气旋的发展提供了有利的背景条件。

该系列研究结果为国际热带气旋生成机理的气候研究提供了新的解释途径,具有重要的理论价值和科学意义,论文发表以来被国内外相关研究领域广泛引用。同时,该研究结果对热带气旋生成的机理研究和气候预测都具有重要参考价值,对提高热带气旋活动的短期气候预测水平及全球变暖背景下未来台风活动预测有较好的实用价值。

 

相关论文:

1. Wu, L., Z. Wen*, R. Huang, and R. Wu, 2012: Possible Linkage between the Monsoon Trough Variability and the Tropical Cyclone Activity over the Western North Pacific. Mon. Wea. Rev., 140, 140-150.

2. Wu, L., Z. Wen*, T. Li, R. Huang, 2014: ENSO-phase dependent TD and MRG wave activity in the western North Pacific. Climate Dynamics, 42, 1217-1227. 

3. Wu, L.*, Z. Wen, and R. Wu, 2015: Influence of the Monsoon Trough on Westward-Propagating Tropical Waves over the Western North Pacific. Part I: Observations. J. Climate, 28, 7108-7127.

4. Wu, L.*, Z. Wen, and R. Wu, 2015: Influence of the Monsoon Trough on Westward-Propagating Tropical Waves over the Western North Pacific. Part II: Energetics and Numerical Experiments. J. Climate, 28, 9332-9349. 

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1. (a)强、弱季风槽年西北太平洋大气环流(850hPa)和台风生成位置;(b)强季风槽年(红)和弱季风槽年(蓝)热带气旋生成数。

 

 

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2. ENSO不同相位年季风槽(红色虚线)影响MRG波向TD波转化图(850hPa)。

 

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3. 季风槽通过正压能量转化过程影响波扰动水平结构的物理机制的示意图。

(左起第一列展示了季风槽的纬向风异常;第二列为波扰动进入季风槽的初始时刻,波的涡旋和平均扰动动量通量;第三和四列为波扰动从季风槽获得正压能量后,平均扰动动量通量改变及波的东北-西南倾斜结构的产生和发展,这种波结构的改变又进一步加速了波从季风槽获得能量。)

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4. 西北太平洋季风槽与西传波动相互作用形成台风的动力过程的示意图