热带西太平洋季风槽在热带气旋生成年际变化中的动力作用

It has long been recognized that tropical cyclone (TC) genesis over the western North Pacific (WNP) has a distinct signal of interannual variations. The interannual variations of the WNP TC genesis are closely related to several changes in atmospheric thermodynamics and dynamics. Previous studies have shown that the monsoon trough (MT) exhibits a primary control on the distribution of TC genesis over the WNP, but many aspects of this influence are poorly understood. To date, changes in the prior existence of enhanced low-level synoptic-scale disturbances that can support cyclogenesis during the years when the MT is in different states have not been documented. In this study, we intend to investigate the relationship between the MT and TC genesis, and provide an understanding of the development of low-level synoptic-scale disturbances within the MT from a tropical wave dynamic point of view. Through the diagnosis of the energy conversion indicates, we intend to further understand the physical mechanism through which the MT modulates the TC genesis in the WNP. The primary goals are to improve the understanding of the process of TC genesis and to explore the potential for long-range forecasts of TC genesis using statistical models.

西北太平洋热带气旋生成年际变化是热带气旋和台风研究中的一个重要问题，它与热带西太平洋季风槽位置和强度的年际变化密切相关。以往研究表明，季风槽能够为热带气旋生成提供有利的大尺度环境条件，但季风槽对热带气旋初始扰动形成的影响及机理还缺乏深入理解。本项目通过资料分析、动力诊断和数值模拟等手段系统研究热带西太平洋季风槽在热带气旋生成年际变化中的动力作用，特别从能量在不同尺度系统间的传播以及西传热带波动结构的年际异常等方面来分析、诊断在季风槽中初始扰动形成至加强为热带气旋的动力过程，从而揭示季风槽活动影响热带气旋生成年际变化的物理机制。这不仅对深入理解西北太平洋热带气旋生成年际变化的规律、揭示热带气旋生成年际变化的机理有重要的科学意义，而且对于提高热带气旋和台风活动的短期气候预测能力具有实际应用价值。

热带西太平洋季风槽是西北太平洋热带气旋生成区内最重要的大尺度环流系统之一，它对西北太平洋热带气旋生成具有重要调节作用。本项目运用资料分析、动力诊断和数值模拟等手段系统研究热带西太平洋季风槽在热带气旋生成年际变化中的动力作用，特别从能量在不同尺度系统间的传播以及西传热带波动结构的年际异常等方面来分析、诊断在季风槽中初始扰动形成至加强为热带气旋的动力过程,从而揭示季风槽活动影响热带气旋生成年际变化的物理机制。项目按照计划开展各项工作，主要取得以下成果：.（1）系统研究了热带西太平洋季风槽活动的年际变化特征及其与热带气旋生成的关系。发现季风槽增强东进（减弱西退）能够引起影响热带气旋生成环流背景和天气尺度波扰动活动的异常，进而导致热带气旋生成位置的东（西）移。.（2）重点开展了热带西太平洋季风槽对西传热带波动活动的影响及其机理研究。从观测和理论上指出季风槽的基本气流有利于大尺度能量向波扰动能量的转化，从而导致波动的低层扰动能量增长和结构变化，结果影响热带气旋生成；并运用数值模式设计实验，再现热带波动与季风槽相互作用获得能量形成热带气旋初始扰动的动力过程。.（3）开展了西北太平洋热带气旋活动高分辨率数值模拟研究，并对未来影响我国台风的趋势进行了预估。结果验证了季风槽变化对热带气旋活动异常的影响，并指出未来西北太平洋热带气旋活动数量减少、单个热带气旋强度增强等特征。.（4）给出西北太平洋热带波动年际变化特征及其与热带气旋生成的统计关系。指出热带波动的对流和低层涡旋对热带气旋生成具有重要影响，热带波动活动对西北太平洋热带气旋生成的年际变化具有显著影响。.（5）研究发现西太平洋海气通量对大气环流具有重要影响从而导致热带气旋频数异常，同时指出热带气旋活动对华南秋季降水具有重要影响。.项目执行3年来发表项目标注论文共计7篇，其中SCI论文5篇；项目执行期间，本人晋升为副研究员并获批硕士研究生导师，培养硕士研究生2名，依托本项目申请并获批国家自然科学基金海峡两岸台风暴雨合作研究项目一项。项目超额完成预期目标。项目结果对深入理解西北太平洋热带气旋生成年际变化的规律及机理有重要的科学意义，同时对于提高热带气旋和台风活动的短期气候预测能力具有实际应用价值。