热带气旋(TC)的生成和发展问题是热带气旋研究领域最具挑战性的问题之一,也是业务预报的难点。我国近海生成TC往往出现在典型东亚季风区内,其形成和发展与大尺度东亚季风环流、中小尺度初始扰动以及强对流等多尺度相互作用有关。本文采用统计研究、诊断分析和数值模拟等方法对东亚季风环流背景下TC生成和发展问题进行初步研究,取得的结果有助于对此类TC生成机理的认识,并可为业务预报提供一定参考。首先利用中国气象局(CMA)、美国联合台风预警中心(JTWC)和日本气象厅(JMA)三家不同热带气旋资料,对西北太平洋地区TC的生成和发展进行统计和分析对比,发现:1)各家关于TC的生成和发展情况记录差异明显,主要是对不发展热带低压(NTC,最大强度为TD)的不同记录造成的;2)对发展热带低压(DTC,最大强度在TD以上等级)的地理分布、季节分布、年际变化等,各家记录相差不大,但对NTC存在较大差异。这给热带气旋生成发展研究带来了某些不确定性。利用CMA热带气旋资料对1983-2013年间对TC的生成活动进行统计,发现1)西北太平洋上34%TC形成于东亚季风区(130oE以西),其中25%为NTC,75%为DTC。DTC中只有7%可加强为强台风或者超强台风;2)5-9月南海北部是DTC发展的高频区域,5月和10月NTC在东亚季风区生成比例较高,登陆是NTC消亡的主要原因之一。影响夏季东亚季风区TC生成发展的低层环流有明显差异。可归纳为东风波型(EW)、季风切变线型(MS)、季风辐合区型(MC)和反向季风槽型(MI)。其中东风波类型只占14%。而与季风相关的TC生成占86%,以MS型最多。各类型中高空影响系统也有所不同,其中EW型和MC型TC生成时高空存在大洋中部槽(TUTT),而MI型生成时明显受中纬度高空槽的影响。在不同的高低空配置下,以MC型热带低压发展概率最高,MI型最低。不同环流类型NTC和DTC生成时环境因子和对流发展特征存在差异。1)海温和陆地是影响EW型TC发展的显著因子,低层初始扰动强弱显著影响MC型TC发展。而海温和风速垂直切变对MI型TC发展产生显著影响;2)DTC在生成过程中垂直运动对涡度平流作用随时间持续增长,且明显强于NTC;3)MS和MI环流下DTC深对流发展相比NTC更为集中,且多位于低压中心的西南侧。季风背景下TC生成过程中也具有很多共性:1)季风气流持续为TC发展提供充足的水汽输送,中层湿度相对气候态明显增加;2)低层涡度出现聚集,增强约一倍左右TD生成,主要依靠低层辐合作用。3)深对流面积均有显著的增加,且在生成前12~18h内存在深对流爆发。反向季风槽环流形势(MI)是较为特殊的季风环流背景,且热带低压的发展率最低。针对这一类型典型台风个例“莫兰蒂”(Meranti,1010号)的生成和发展进行诊断分析和数值模拟试验。结果表明,其低层季风气流在另一个成熟TC“玛瑙”的引导下呈西南-东北走向,并在台湾岛附近存在季风气流弯曲和较大风速水平切变,为莫兰蒂的生成提供初始扰动。敏感性试验结果表明:若无此扰动,季风气流内对流减弱,且无法有效地组织起来形成TC。而“玛瑙”可以显著促进TC后期发展,一方面增强了季风环流对生成地的水汽输送,加大中层湿度;另一方面其气旋性环流加大了涡旋北侧低层向南气流,影响低层辐合和上升运动,促进了深对流的爆发和TC增强。另外,台湾岛地形也对涡旋的后期发展起着促进作用。“莫兰蒂”生成期间还受自东向西移动的高空冷涡系统影响。数值试验表明此系统虽不是影响TC生成的关键性因子,但促进了TC的发展。一方面有利于TC高层形成多向流出通道,另一方面与热带低压的位涡柱之间形成位涡波列,并从高层不断分裂、平流传输至中层与TC的位涡柱合并,对TC涡度发展产生正作用。在较强风速垂直切变的环境条件下,“莫兰蒂”内核结构呈现显著不对称特点:顺切变方向呈显著低层流入、高层流出次级环流结构,且集中了深对流的爆发和发展。深对流触发前,一方面在活跃的季风云团北部边缘存在补偿性下沉气流,蒸发冷却形成干冷空气进入边界层内,随低层西南季风气流向北卷入近地面环流中,与北侧高熵空气相遇触发深对流;另一方面中层存在显著的气旋性环流,并存在明显加湿现象,为深对流的爆发和持续性增长提供良好的湿度环境。深对流触发后,中低层涡旋同时加强且中心逐渐靠近,最大风速半径向内收缩,中心气压显著下降,最终导致莫兰蒂生成。基于以上研究结果,利用logistic模型筛选环境因子,发现低压生成时的200h Pa散度、低层相对湿度、海温、500h Pa涡度、850h Pa涡度和陆地覆盖率六个因子的差异与TD是否发展关系密切。进一步通过逻辑回归分析建立TD是否发展的预报方程,试预报的准确率约80%左右,但空报率偏高。