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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

作　者: 邓诗茹
导　师: 吴立广
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 气象学
关键词: 热带气旋 潜在生成指数 再分析资料
分类号: P444
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 引言  7
  1.2 研究背景  7-9
    1.2.1 热带气旋生成的研究进展  7-8
    1.2.2 热带气旋潜在生成指数的发展与应用  8-9
  1.3 本文的研究内容和章节安排  9-11
第二章 资料和方法  11-14
  2.1 资料说明  11-12
  2.2 方法简介  12-14
    2.2.1 热带气旋生成频数的空间差值  12
    2.2.2 潜在生成指数(Genesis Potential Index)  12-13
    2.2.3 最大潜在强度(Maximum Potential Intensity)  13-14
第三章 西北太平洋热带气旋生成频数和潜在生成指数的比较  14-20
  3.1 空间分布的比较  14-16
    3.1.1 气候场的比较  14-15
    3.1.2 年际变化的比较  15-16
  3.2 时间变化的比较  16-18
    3.2.1 季节变化的比较  16-17
    3.2.2 年代际变化的比较  17-18
  3.3 小结  18-20
第四章 多种再分析资料中热带气旋潜在生成指数的差异分析  20-25
  4.1 空间分布的差异分析  20-21
  4.2 时间变化的差异分析  21-24
    4.2.1 单个变量的比较  21-22
    4.2.2 单个变量变化的热带气旋潜在生成指数的比较  22-23
    4.2.3 多个变量变化的热带气旋潜在生成指数的比较  23-24
  4.3 小结  24-25
第五章 热带气旋潜在生成指数对西北太平洋热带气旋生成特征的分析  25-33
  5.1 热带气旋潜在生成指数的特征分析  25-27
  5.2 影响因子的分析  27-32
    5.2.1 单个变量的分析  27-28
    5.2.2 单个变量变化的热带气旋潜在生成指数的分析  28-29
    5.2.3 多个变量变化的热带气旋潜在生成指数的分析  29-32
  5.3 小结  32-33
第六章 主要结论和工作展望  33-35
  6.1 主要结论  33-34
  6.2 工作展望  34-35
致谢  35-36
参考文献  36-42
作者简介  42-43
论文附图  43-62

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 天气学 > 热带气象
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