西北太平洋高频波动的季内变化及其对热带气旋生成的调制作用

西北太平洋热带地区存在着多种尺度的波动，其中高频天气尺度波动为热带气旋的生成提供了必要的初始扰动，而季内低频振荡则为热带气旋生成的群发性提供了有利的背景气流和对流条件。以往统计分析已经发现季内低频振荡对热带气旋的生成具有调制作用，但对高频波活动在季内尺度上的演变规律，以及它在低频振荡调制热带气旋生成过程中所扮演的角色还缺乏深入的理解。本项目通过资料诊断、动力理论和数值模拟，系统的分析热带西北太平洋地区高频波活动的季内变化特征，着重考察低频振荡不同位相下，高频波动三维结构、传播特征及其能量演变的差异；针对典型年份，系统分析热带气旋生成的季内群发性特征，以及在低频振荡不同位相中它与高频波动之间的关联，从而揭示热带高频波动在低频振荡调制热带气旋生成过程中的动力作用。此项目的研究不仅有助于理解西北太平洋热带气旋活动季内变化的内在物理机制，也可以为热带气旋活动的季内预测提供理论指导。

本项目在2010-2012年执行期间，按照计划书的各项研究内容和科学目标展开系统深入的研究。利用高分辨率再分析资料和数值模式，通过资料分析、动力诊断和数值模拟针对西北太平洋高频波动的季内变化及其对热带气旋生成的调制作用进行了深入的研究。经过3年系统研究，项目在西北太平洋高频波动的结构特性及其对热带气旋生成的调制研究方面取得了前沿性的创新研究成果。共发表项目相关的研究论文7篇，全为SCI收录，其中6篇发表在美国高影响因子的权威学术刊物上（包括JAS，JC，JGR，GRL）。项目全面并部分超额完成项目计划书的研究任务和科学目标。鉴于项目三年执行过程中所获得的突出研究成果，本项目2012年度获得国家基金委青年－面上连续资助项目的支持，将继续深入开展西北太平洋多尺度环流系统影响热带气旋生成的机理研究工作。. 项目的主要研究成果归纳如下：⒈系统考察了西北太平洋季内振荡所引发的大尺度环流场的变化特征，及其对热带天气尺度高频波动结构和能量演变的影响。从动力和能量角度揭示了季内尺度低频振荡西风位相有利于热带高频波发展，并最终生成热带气旋的物理过程。⒉系统揭示了西北太平洋热带地区高频波活动特征及其对台风活动的影响，通过研究夏季西北太平洋季风槽强度和扩展区域对热带高频波动的影响，揭示了高频波动结构，传播及其不同区域转变的特性，并对天气尺度高频波动调制热带气旋生成机理进行了资料分析和诊断研究。⒊系统考察了不同季节热带低频振荡对西北太平洋台风活动的调制作用，划分不同季节分别研究各个时期热带西北太平洋低频振荡的活动规律和演变特征，及其对台风活动区域和强度的不同调制，以及相关物理因子在不同调制阶段的贡献大小。⒋利用数值模式进行敏感性试验，研究不同环境背景场下热带地区高频波活动的差别，主要揭示了不同结构的大尺度动力场与热力场在调制热带高频波活动过程中的不同贡献，西北太平洋高频波活动特征及其演变特性与热带气旋生成发展具有很好的一致性。. 本项目研究成果不仅深入揭示了西北太平洋热带气旋活动与热带高频波动之间的内在联系，阐明了西北太平洋高频波动和热带气旋受低频振荡调制的物理过程，而且也为西北太平洋区域热带气旋活动的短期气候预测和影响我国台风的监测预报提供科学的理论指导。