复杂构型涡旋移动动力学的研究

孤立轴对称涡旋移动的动力学现己基本成熟。目前对复杂构型 涡旋移动动力学的科学认识十分有限。本项目拟用卫星等非常规资料诊断西太平洋和我国东部沿海区域台风季节复杂构型涡旋移动的多个个例,用高分辨模式对复杂构型涡旋的移动实施大样本的数值研究。在非线性科学复杂系统理论、观测事实和数值计算相结合的基础上, 分析涡旋构型复杂化引起主涡路径偏折的统计学特征，对比孤立轴对称涡旋和复杂构型涡旋两者在移动过程中不同的演变特点,识别大尺度、天气尺度和中小尺度系统之间强耦合的具体过程，研究复杂构型涡旋能量频散的理论，探索构型复杂化导致涡旋路径异常的机理,揭示地形对复杂构型涡旋移动的影响,提出复杂构型涡旋移动动力学的创新成果，扩展这些成果到台风路径预测技术之中,寻求台风路径异常变化的前兆，服务于减灾防灾。

孤立轴对称涡旋移动的动力学已基本成熟。对复杂构型涡旋移动动力学的的认识所知甚少。本项目对复杂构型涡旋移动动力学开展了系统的研究。主要结果:(1)发现两类过程可导致热带气旋(TC)复杂程度的增加. (2) TC双中心的复杂结构可通过双中心互旋,导致TC移动方向多变; TC眉状中尺度涡的复杂结构可导致TC北折转向. (3)复杂构型非孤立圆涡能量频散能形成一个TC-G-D的波列, 三个波列成员中心的连线是一个三角形.(4) 样本数为62的研究发现, 24h中尺度涡引起的TC路径偏折是(2-37)km. 其中有60% 的个例, 中尺度涡引起的TC路径偏折小于beta作用引起的偏折。(5). 非复杂构型台风经过台湾岛地形时,路径发生左折. 复杂构型台风经过地形时,台风路径左折的现象可以消失,甚至出现台风路径右折.(6). 伴有中尺度涡的复杂构型TC在移动过程中, 经轴对称化过程,TC尺度加大,TC Rossby波相速和群速减小,TC路径向西偏折。(7)提出了分形维数定量表征TC复杂结构的方法。与国内外同行开展了学术交流。发表论文9篇,其中SCI 8篇,SCIE 1篇。培养研究生取得博士学位2名，取得硕士学位1名。