西北太平洋热带气旋尺度的垂直变化研究

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本研究使用ERA5再分析数据资料,揭示了1998~2018年西北太平洋热带气旋(TC)尺度的垂直变化规律,并借助TC最佳路径资料及TRMM、GPM降水资料,对不同高度的Rvor(定义为从TC中心到相对涡度下降至1×10-5 s-1的平均半径)与TC强度、相对海表温度(RSST)、降雨率、垂直风切变(VWS)四个变量的相关关系进行了统计分析。研究发现TC尺度在10 m和700 h Pa两个高度存在峰值,且具有相似地表尺度的TCs在较高高度上的尺度可能存在显著差异。10 m和200 h Pa高度的Rvor(Rvor10和Rvor200)与TC强度类别有关,其均值与强度呈极显著正相关水平。当样本数大于总样本数的5%时,Rvor10和700 h Pa的Rvor(Rvor700)与500 km半径内的平均RSST具有显著正相关关系;500 km半径的平均降雨率与Rvor700呈显著正相关水平;Rvor10、Rvor700和Rvor200都随着VWS的增加而减小,具有统计学意义。Rvor10、Rvor700、Rvor200和Vmax、RSST以及降雨率的空间分布都彼此相似,任何一对变量之间的空间相关系数都大于0.91,在0.01显著性检验水平上具有统计学意义。其中,Rvor200与Vmax、RSST以及降雨率的空间相关性最强,而Rvor10的最弱。在TC活动强烈的月份(5~10月),Rvor10、Rvor700和Rvor200的月变化通常比其他月份大,尽管近几年少数TC的Rvor10的峰值出现在3月。三个变量(Rvor10、Rvor700和Rvor200)在1998~2018年7~10月期间均未发现显著的年际趋势。ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)指数与Rvor10和Rvor200之间的显著相关系数分别为0.54和0.47,与Rvor700没有发现显著相关性。145°E以东和以西两个区域的Rvor与ENSO的相关性不同,西北太平洋东部的Rvor10和Rvor700与ENSO指数存在显著正相关,而西北太平洋西部的Rvor200和ENSO指数有显著的正相关性。在不同高度影响TC尺度的机制是复杂的,将在以后的研究中进行探讨。
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