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大部分热带气旋(简称“TC”,下同)进入中纬度地区都会发生向温带气旋的转变。这一变性过程常使TC再度增强,并造成强降水和大风,酿成灾害。西北太平洋的中高纬度地区是全球TC发生变性的最频繁的区域之一,中国和日本等国十分重视TC的变性过程及其引发的灾害,在各自整编的《热带气旋年鉴》中均包含TC变性的基本信息。然而,TC的变性是一个TC与中纬度系统相互作用的复杂过程,要准确地判断TC的变性过程并非易事,事实上我国《热带气旋年鉴》整编等实际业务中至今尚无判断TC变性的客观标准。
本文使用判定大西洋TC变性的“相空间”方法的三个参数:对流层低层热力对称性参数、高层热成风参数、低层热成风参数,对2000-2007年间西北太平洋地区TC的变性过程进行计算和分析,以检验该方法在西北太平洋地区的适用性。结果表明,“相空间”方法对判定西北太平洋地区TC有一定指示作用,但是用该方法作为业务应用还存在一定问题(漏报的概率很大)。
鉴于“相空间”方法主要体现了TC的热力学特征,对TC的动力学特征涉及较少,本文从TC变性过程中的正压结构的转变和中心附近风速的变化为切入点,增加了另外两个判断TC变性的参数,一个是涡倾斜参数,另一个是风速切变参数。对2000-2007年间的200多个TC变性过程的个例检验结果表明,增加这两个参数后的“相空间”方法能更好地描述西北太平洋地区的TC变性过程特征,从而改善了传统的“相空间”方法对于TC动力特征描述的不足,对西北太平洋TC变性过程的客观判断结果与《年鉴》资料更接近。
为了深入了解TC变性过程的精细结构特征,进一步证明修改后的“相空间”客观判据的合理性,本文选取了2个个例进行分析研究。其一为“公认”的变性TC“桃芝”,其二为由客观判据认定为变性、但《年鉴》中为非变性的TC“南川”。通过对2个个例的分析发现,TC“南川”和“桃芝”确实经历了变性过程,客观判据能很好的反映了TC变性过程中的动力学和热力学特征。