在过去几十年中,相对于热带气旋(在印度洋称为热带风暴)的路径预报,热带气旋强度的预报能力提高非常有限。 降雨的潜热释放通常认为驱动热带气旋增强非常重要的过程。 很多研究表明热带气旋的降雨和对流特征是影响热带气旋强度变化的非常重要过程,而环境变量相对来说对强度预报的作用非常有限。基于此,提取和热带气旋最佳路径数据500公里范围内匹配的卫星观测降雨和对流(云顶亮温)数据,来研究这些变量和热带气旋强度和强度变化的关系。 首先将不同来源资料进行时空匹配,包括对原始的热带气旋最佳路径数据与卫星降水和对流数据进行了时空匹配,包括位置对应,时间和空间分辨率的匹配,同时采用线性插值将路径中心位置插值到每小时;热带气旋对应的降雨数据基于TRMM卫星观测计算,热带气旋对应的云顶亮温数据基于多源定轨红外卫星计算,然后根据最佳路径空间位置、时间和影响半径(距气旋中心500km),动态提取和计算相关范围内的TRMM卫星降水和多源定轨红外卫星的红外亮温数据,得到台风路径3小时分辨率的降水和对流数据,其中降水空间分辨率0.25°,对流空间分辨率4km。 该数据显示降雨和热带气旋的强度有非常好的线性关系,降雨越大的热带气旋对应的热带气旋的强度越强。但是这不能说明热带气旋增强是由降雨引起的,快速增强的热带气旋和快速减弱的热带气旋对应的降雨都可以很强。热带气旋从快速减弱到快速增强,深对流云(云顶亮温<208 K)的强度和面积都逐步增大,而与热带气旋的强度没有线性的对应关系。这一部分深对流云的变化领先于热带气旋强度24小时变化, 因此可以作为判断热带气旋强度变化非常重要的指标(Ruan and Wu,2018,GRL)。与热带气旋相对应的降雨和对流特征,可以很好的用来研究热带气旋强度以及强度变化。同时,该数据的降雨具有3小时的分辨率,云顶温度具有半小时的分辨率, 可以做日变化尺度上的相关研究。
吴巧燕
海陆热力差异是形成季风的重要原因,印度夏季风的建立与欧亚大陆和印度洋之间产生的海陆热力差异有关。对流层中高层青藏高原和热带印度洋的热力差异与印度夏季风的爆发及其年际和年代际变化紧密相关。青藏高原和热带东印度洋上空温度是对印度夏季风变化最敏感的两个区域,基于此,用500-200hPa温度场定义了一个青藏高原与印度洋热力差异指数: TCI = Nor[T(25°N-38°N, 65°E-95°E) - T(5°S-8°N, 65°E-95°E)] 其中,Nor表示标准化,T表示500hPa-200hPa温度场。 青藏高原与印度洋热力差异指数(TCI)分为逐候、月、夏季3种时间分辨率序列。它可以从多种时间尺度反映高原与北印度洋之间的热力差异及其与后期印度夏季风变率的关系。并且,与单独的青藏高原或印度洋热力状况相比,该指数表现得更好,指数大时,后期印度夏季风强度往往偏强。另外,TCI的逐候增量对印度季风的演变具有预测意义,TCI逐候增量超前印度季风指数3候开始显著相关,且超前15候的时候相关最大。同时,TCI逐候增量前25候平均值的大小对印度季风爆发的早晚有一定的预报意义。 资助项目: 中国科学院战略性先导科技专项泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设(XDA20060501 印度洋-第三极热力差异对季风的影响及其经向输送效应)
李张群, 肖子牛, 赵亮
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