多种再分析资料中热带气旋潜在生成指数分析和初步应用

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热带气旋潜在生成指数(GPI,Genesis Potential Index)是热带气旋生成可能性大小的空间分布函数,该指数包含了850hPa绝对涡度、600hPa相对湿度、垂直风切变和最大潜在强度四个变量。根据七套再分析资料计算的GPI,本文分析了利用这些再分析资料计算的GPI对西北太平洋区域台风盛季(7-9月)热带气旋生成的表征能力。结果表明,虽然这些再分析资料计算得到的GPI的空间分布与观测的热带气旋生成特征都比较一致,但是,在时间变化上七套再分析资料计算的GPI对观测热带气旋生成的表征能力差异较大,其中ERA-40和MERRA再分析资料计算的GPI与观测的相关系数较高。为了研究七套再分析资料计算的GPI的时间变化存在差异的原因,我们分析了这些再分析资料中组成GPI的四个变量的时间变化,结果表明600hPa相对湿度在这些再分析资料中的差异较其余三个变量大。进一步通过组合固定GPI中变量的方法发现,GPI时间变化的差异主要是由于七套再分析资料中600hPa相对湿度存在较大差异,ERA-40再分析资料计算的GPI的时间变化与观测相似度较高主要是600hPa相对湿度的贡献,而在MERRA再分析资料中则是受以600hPa相对湿度为主的四个因子共同影响。我们应用MERRA再分析资料计算的GPI对西北太平洋区域1979-2011年7-9月份观测的热带气旋生成特征进行了分析。根据观测的热带气旋生成频数的时间变化的趋势特点,我们将热带气旋生成数量最多的1994年选为整个研究时段的分界点,将研究时段分为1979-1994年和1994-2011年两个时段。分别对这两个时段内的GPI的空间分布进行趋势计算,最终选取了1979-1994年期间的两块GPI呈增大趋势的区域为关键区(15°-30°N,110°-140°E;5°-23°N,1430-180°E),1994-2011年期间则选择了两块GPI呈减小趋势的区域为关键区(50-210N,1110-130°E;5°-30°N,140°-180°E)。通过分析这两个时间段内关键区域中造成GPI变化的影响因子发现,在1979-1994年期间,造成GPI趋势变化的主要因子为600hPa相对湿度、MPI和850hPa绝对涡度,而在1994-2011年期间,造成GPI趋势变化的主要因子为MPI和垂直风切变。
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