《热带气象学》课件:第六章2.pptx
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- 热带气象学 热带 气象学 课件 第六
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1、第第六六章章热带气旋热带气旋2A A. .热带气旋热带气旋发生发展的必要条件发生发展的必要条件小结台风形成必须具备一定的热力和动力条件热力条件动力条件6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成3B.B.热带气旋热带气旋发生发展的理论发生发展的理论和物理过程和物理过程6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成4B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程关于台风形成的早期假说a.对流假说台风是由强烈降水,雷暴等对流性天气强烈发展的结果(最早,条件之一)b.锋面波动假说台风是锋面波动发展而成(台风形成于单一气团内)c.反流假说台风发生在方向相反的信风过渡带(NE信风与S
2、W季风之间)6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成5B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程关于台风形成的早期假说d.动力不稳定假说高层辐散大于低层辐合 地面降压 台风e.综合假说台风是南半球寒潮爆发作用的结果f.扰动假说东风波等低层扰动发展而成台风g.“热塔”机制提出了台风形成条件,垂直环流和水平环流的产生;所谓热塔即指形如巨塔的、温度高于环境温度的深厚对流云。6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成6B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程第二类条件不稳定机制(CISK)?a.用CISK解释台风的生成由 Charne
3、y and Eliassen (1964) 提出,把有组织的湿对流同天气尺度涡旋联系起来,即考虑了主要环流(涡旋)和次级环流间的相互作用和促进,也就是说考虑了天气尺度扰动与积云对流之间的正反馈过程,它比较成功地解释了热带气旋发生发展的物理过程b.CISK理论的缺点(不能较好地解释系统的早期增强)过高地估计了凝结加热所导致的温度增加不能解释许多不发展的天气系统也有大量湿空气辐合和降水的现象6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成7B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程第二类条件不稳定机制(CISK)?a.CISK理论在热带对流层中、下部经常处于条件不稳定的情
4、况下,当低空出现气旋性环流时,因摩擦作用造成大气边界层内的摩擦辐合 使水汽通过边界层顶向上输送 水汽凝结释放潜热使中心变暖 地面气压下降 气旋性环流加强促使摩擦辐合进一步加大 向上输送的水汽增(多)加 继续使对流层中、下部加热致使地面气压继续下降 气旋性环流进一步加强,如此循环 台风6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成8B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程台风发生发展的物理过程(冷心扰动 暖心气旋)a.东风波 台风(Yanai, 1961 )波动阶段、增暖阶段和发展阶段b.ITCZ扰动 台风初始阶段、扰动加入阶段、中心云区发展阶段、中心云区密蔽阶段和
5、台风眼形成阶段6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成9B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程东风波发展成台风的模型:波动阶段(开始)200hPa700hPa6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成10B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程东风波发展成台风的模型:左图为增暖阶段(24h后);右图为发展阶段(48h后)6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成11B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程台风发生发展的理想模型6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成12c. 冷空气对台风发
6、生发展的作用- 强冷空气侵入台风 台风消亡或变性- 适量的冷空气(降温1-4 C/天) 有利于南海台风的发生发展- 冷空气侵入 潮湿不稳定的空气发生扰动 形成大范围的阵性降水 引起潜热大量释放 加速上升运动- 冷空气侵入 东北季风和信风加强 低压周围的气旋性环流加强- 冷锋到达南海中北部时,保持一定的斜压 斜压能量的释放 使扰动发展- 产生大范围的对流云系,为热带扰动的发展提供有利的大尺度环境条件B B. .热带气旋热带气旋发生发展的理论和物理过程发生发展的理论和物理过程台风发生发展的物理过程(冷心扰动 暖心气旋)6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成13C. C.热带气旋热带气旋的变性与消
7、亡的变性与消亡6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成14C C. .热带气旋热带气旋的变性与消亡的变性与消亡台风的减弱和消亡a. 过程特征:暖心结构的破坏- 热力结构:对称型 不对称型 暖心破坏 台风消亡- 动力过程:低层辐合 高层辐散台风填塞b. 减弱消亡的原因?6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成- 台风进入冷海域( 高层辐散 台风填塞;另一方面使斜压性减弱 动能制造减少 台风强度衰弱6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成16C C. .热带气旋热带气旋的变性与消亡的变性与消亡台风的减弱和消亡a.台风进入高纬 吸入冷空气 变性成温带气旋b.台风 逼近西风急流区 强大斜压性、高空辐散
8、 潜热释放、位能释放 温带气旋强烈发展(7416 号 黄海气旋)台风再生台风登陆减弱入海获得能量又再生6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成17D.D.热带气旋热带气旋发生发展发生发展的预报经验的预报经验6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成18D D. .热带气旋热带气旋发生发展的预报经验发生发展的预报经验预报主要是根据一些必要条件,针对台风的具体情况来判断台风是否会发生或加强- 分析环境流场条件(环流型,扰动变化)- 分析形成条件(低层扰动,垂直切变,热力不稳定,高空辐散)- 指标、判据、经验6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成19D D. .热带气旋热带气旋发生发展的预报经验发生
9、发展的预报经验与 ITCZ 的关系ITCZ 加强 扰动发展,多台风发生的背景与副高的关系西太副高突然北跳 南侧减压强烈 有利于台风生成强大副高长期控制 台风源地不稳定能储备 有利强台风发展与季风环流的关系SW季风加强(印度季风槽东伸等) 低空辐合加强 ITCZ 增强北移 扰动发展6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成20D D. .热带气旋热带气旋发生发展的预报经验发生发展的预报经验与高空急流的关系高空辐散 有利台风发展(东风急流与台风相距6-7纬距)垂直切变增大 不利于台风发展与冷空气的关系弱冷空气 低空辐合加强,潜热释放 有利于台风发展强冷空气 破坏暖心结构(暖心变冷心) 台风减弱与青藏
10、高压、TUTT的关系二者靠近形成气流“出口区” 高空辐散 有利于台风发展与孟加拉湾低槽的关系低槽加强东伸 槽前高压(脊)东伸 南海高空辐散 有利台风发展6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成21D D. .热带气旋热带气旋发生发展的预报经验发生发展的预报经验双台风的影响当2个扰动相距10个经度以外时,发展台风的高空辐散场 邻近扰动发展 台风与台风本身移动的关系(台风形成初期)移动慢 不断获得能量 有利于台风发展移动快 不易获得能量 台风不易发展指标站关岛吹西风且加强,其北将有台风生成若吹北风,则台风将发生于其东侧6.36.3热带气旋热带气旋的形成的形成6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的(
11、台风)的移动和移动和预报预报23A.A.热带气旋热带气旋移动的移动的基本路径基本路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报24A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径a.西行路径自菲律宾以东海面 EW,在华南、越南登陆,只影响华南(约占25%)b.西北行路径自菲律宾以东海面 EWNW,在江、浙、台、闽、粤东登陆,可影响华南、华东(占13%,为登陆台风路径)c.转向路径(远海转向,近海转向)自 EWNWNE,抛物线型,对我国影响较小(占50.3%)6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报25A A.
12、.热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径台风平均路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报26A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径台风各月平均转向纬度6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报27A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径d.特殊路径自打转(多为气旋式)摆动(蛇形,移动慢)准静止(暖高压阻挡;大陆冷高压阻挡;在副高缺口处)双台风(相互绕着作反时针旋转)http:/ 台风路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预
13、报(台风)的移动和预报28A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报29A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报30A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报31A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预
14、报(台风)的移动和预报32A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报33A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报34A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报35A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预
15、报(台风)的移动和预报36A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报37A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径西太平洋台风的主要路径6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报38A A. .热带气旋热带气旋移动的基本路径移动的基本路径路径的季节变化冬、春、秋季多是西行(16N以南)和海上转向型(130E以东)夏季多西北行和130E以西转向型1-4月10N以南西移125E以东转向5-6月10-15N西移125E以东转向7-8月15-25N西移、北上近
16、海转向9-10月15-20N西移125E以东转向11-12月10-15N西移台风移速冬、平均20-30km/h,转向时移速慢,转向后移速快,打转时移速最慢,一般快速区位于30N以北的中纬地区6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报39B.B.影响影响台风移动的台风移动的物理物理因子因子6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报40B B. .影响影响台风移动的物理因子台风移动的物理因子台风运动的主要作用力台风涡旋的水平加速运动主要是由三种力决定的:地转偏向力、水平气压梯度力和台风内力假设不考虑摩擦作用,水平运动方程可写成:.(1)6.46.
17、4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报41B B. .影响影响台风移动的物理因子台风移动的物理因子台风运动的主要作用力假设不考虑摩擦作用,如在台风中心取一坐标系,并随台风而移动设u0、v0分别表示台风中心的运动速度,u、v、w分别为质点以台风坐标上的速度分量,则:(2)u = u0 + u, v = v0 + v, w = w将(2)代入(1),略去小项,有:.(3)6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风)的移动和预报42B B. .影响影响台风移动的物理因子台风移动的物理因子台风运动的主要作用力.(4)6.46.4热带气旋热带气旋(台风)的移动和预报(台风
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