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热带气旋(TC)是自然界最具破坏力的天气系统之一。随着全球变暖的不断持续,越来越多的强TC给世界各国的沿海地区带来了灾难性损失。快速增强(RI)作为强TC几乎必然要经历的过程,目前仍然是阻碍强度预报显著提高的主要挑战。现有研究对于RI事件在气候变化背景下的时空变率认识不足,而对于具体的RI过程而言,RI的发生通常涉及复杂的大气和海洋环境,并且受到内部动力过程的影响,仍需进一步对RI发生所需条件进行定量评估。随着卫星探测技术的不断发展,多源的遥感数据将会提高我们对于RI过程的认识,发现和识别与RI相关的遥感特征也因此具有重要意义。本文综合利用TC最佳路径数据集,遥感数据和统计数据围绕西北太平洋(WNP)地区RI事件的年代际变化特征以及RI事件所处的环境条件和对流特征差异进行了统计分析,继而利用两种遥感数据对不同强度变化类别的TC以及RI发生过程前后不同阶段中的对流特征进行了探讨,以期为我们深入理解RI这种极端事件提供一定的理论基础。论文主要结论如下:(1)西北太平洋RI事件的发生存在显著的年代际变化特征,气候变化显著提高了近十几年RI事件发生的比率。基于时间序列突变检测和空间核密度估计方法重点对2000-2016年间的异常高RI比率期P3和1973-1999年间的异常低RI比率期P2进行比较分析。结果表明RI事件的变率以及与RI事件相关的TC活动(RITC与NRITC)变率在两个时期之间表现出显著差异。RITC的生成位置要更偏WNP的东部和南部,并且通过RI过程达到更高的强度。相比于P2,P3时期表现出更适宜的RI发生条件,RI事件的分布最为集中,RITC和NRITC的生成位置分别要显著偏西和偏北,两类TC达到最大强度的位置分布密度分别在菲律宾群岛东侧和南海区域显著降低,从而整体上使P3中TC达到LMI的位置在中国东海地区分布密度显著提升。NRITC的平均生成位置和最大强度位置在P3时期表现出向高纬度迁移的趋势。通过比较主发生区内RI事件和TC事件的经向分布,研究指出无论是TC生成频数的变化,还是TC盛行路径的改变以及在根本上受到气候变化影响的大尺度环境背景场的模态转变,都共同导致了RI事件比率表现出显著的年代际差异。(2)利用飓风统计动力模型SHIPS数据集,定量统计分析了西北太平洋RITC的环境条件和对流特征差异。结果表明RI事件的环境因子分布存在较大差异性。NRITC中的缓慢增强(SI)过程所经历的环境条件要更为不利,而RITC中的SI与RI过程之间没有明显区别,表明不适宜的环境条件确实会限制TC强度的进一步增长,尤其是垂直风切变在决定RI是否发生中占到更大权重。从TC演化角度看,所有环境因子在RI发生前后也均没有表现出明显改变,说明在相似有利环境条件下,RI的触发理应是由其他过程导致的。另外,统计结果指出不利的外界环境则会显著推迟TC首次发生RI的时间。相比之下,对流特征分布则更为一致且相互之间相关性很高,更高的强度增加值对应着更高的对流特征阈值。对流特征受到极端不同热力学条件(比如海洋热含量)的影响更显著。在RI初始时期,所有对流特征均表现出急剧的变化,分析指出这种变化不单是由于TC平均强度增加引起,而确实可以用来指示RI的发生。(3)上述分析指出尽管气候变化已经显著改变了RI发生所处的大尺度环境条件,并在近十几年的年代区间内显著提高了RI发生的概率,但是就具体的RI发生过程而言,RI所经历的外界环境条件表现出较大差异,本文统计结果表明RI的触发更有可能是受到内部动力过程,比如深对流过程的影响。因此利用遥感数据来识别和分析RI过程中的对流特征则十分关键。(4)基于14年的CloudSat与TC相交数据研究了不同强度变化类别中的TC垂直层面特征差异。雷达回波的等值频率随高度分布图(CFADs)显示出相似的弧状轮廓,有两种不同的回波分布模式,两者被融化层分开。在CFADs上部,RI类别在整个回波区间内的频率分布都更高,覆盖范围也更大。CFADs最为明显的特征则是在6-11公里高度层上由于粒子尺度不断增长导致回波值增加而使等值线分布出现不连续性。在RI类别中,这种不连续特征最不明显并且高回波值区域的频率最高,表明更强烈的上升气流提高了在冻结层以上的降水尺度的冰相水成物浓度。增强过程中的TC在更高的高度具有显著更高的冰水含量,尤其是对于RI而言,可以作为TC强度快速变化的指示因子。更多的冰晶粒子被抬升到更高的高度,进一步说明强上升气流和强对流以及对应的潜热释放对于RI的重要意义。尽管受限制于样本数,结果表明TC内核的对流特征差异决定了本研究中的特征表现。(5)基于静止卫星红外亮温数据(IRBT)结合时间线方法研究了RI发生前后不同径向和方位向上的对流特征演变。结果表明,在RI初始阶段和RI持续阶段,TC内核区域的IRBT均值显著降低,其根本原因在于深对流云(IRBT<210 K)发生比例的急剧增加。TC内核区域逆切变象限左侧的IRBT在RI发生时展现出最显著的变冷趋势和最大的发生比例增加幅度。IRBT的空间分布演化表明,TC内核的深对流在RI开始时表现出从顺切变象限到逆切变象限的气旋式迁移,此过程最终也使TC内核在RI发生前后的对称性显著提高。通过比较五种不同的TC内核RI特征与具有相同初始强度的TC事件的特征,结果指出两种类别均值之间的差异显著不同,且IRBT特征最大的变化幅度也恰好发生在RI开始前后,进一步证明IRBT的急剧变冷以及深对流百分比和对称性的急剧增加可以作为RI的指示因子,而不仅是由TC平均强度增加引起的一种反馈。