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期刊信息/Journal information
热带气象学报
中国气象局广州热带海洋气象研究所
热带气象学报

中国气象局广州热带海洋气象研究所

薛纪善

双月刊

1004-4965

llsh@grmc.gov.cn lq@grmc.gov.cn

020-87675987

510080

广州市福今路6号

热带气象学报/Journal Journal of Tropical MeteorologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊刊登热带大气动力学、天气学、气候学、大气物理、大气环境、数值天气预报、农业气象及应用等方面的学术成果，报道新的预报方法和成功的经验，综述本领域科研进展及动态。
正式出版
收录年代

    基于深度神经网络的台风中心定位方法

    郑宗生沈绪坤王振华卢鹏...
    341-351页
    查看更多>>摘要：台风中心定位的微小误差会对台风路径预报造成较大的偏离,因此精确定位台风中心是台风路径预测和灾害预报的重要步骤.台风云系随时间不断变化且风力强弱不一,在卫星云图中呈现了多样性和复杂性,现有基于神经网络的模型由于缺少对台风特征图像多维度参数的权重合理分配,在自动提取台风图像特征上受到了限制.为此,提出一种融合通道注意力与坐标注意力的神经网络模型(TY-LOCNet),首先搭建深度卷积神经网络模型提取台风特征;其次引入通道注意力机制从台风特征中捕获通道级别的信息,提升模型对重要通道的关注度;然后将通道注意力结果输入到坐标注意力机制中全局标定台风位置信息,使模型能够在较大的区域关注到台风的形态结构;此外,均方误差损失函数未能融合计算坐标导致定位精度低,因此提出距离损失函数(DISTLoss)通过距离回归提高模型定位精度.实验结果表明,TY-LOCNet的平均位置误差(MLE)、平均定位误差(MAE)和检测速度分别为3.502像素,0.292 °和17 FPS,优于其他模型.台风中心定位模型TY-LOCNet可为台风预报提供实时性台风中心定位支持.

    台风中心定位注意力机制神经网络距离损失函数

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    超强台风"莫兰蒂"(1614)边界层结构的风廓线雷达观测分析

    汪学渊汪澜郑陈婷郭建平...
    352-361页
    查看更多>>摘要：利用翔安风廓线雷达和厦门探空雷达资料,对2016年超强台风"莫兰蒂"外雨带(距离台风中心120～220 km)和外围晴空(距离台风中心400～630 km)边界层结构进行观测分析,结果表明:在超强台风"莫兰蒂"外雨带,风廓线雷达反演的最大切向风速高度分布在入流层下方0.5～1.0 km处,并且随着台风中心的靠近,最大切向风速和入流层高度都有降低的趋势,受降雨粒子的影响,风廓线雷达只能定性反映台风外雨带最大切向风速高度和入流层高度分布特征.在超强台风"莫兰蒂"外围晴空天气下,最大切向风速高度与入流层高度具有一致性,其边界层高度变化比较平稳,高度分布在1.2～1.6 km之间,能够定量反映台风外围晴空边界层高度分布;相对于传统热力驱动的湍流,台风系统边界层湍流主要由风切变驱动,台风外围湍流活动的增强主要发生在最大切向风速高度附近,除了风切变还有其他比较重要的驱动源,表明在台风边界层顶部附近有更加复杂的湍流活动,需要更加精细的湍流通量试验确定其来源.

    风廓线雷达最大切向风速高度入流层高度边界层结构

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    浙江一次连续下击暴流的多普勒雷达特征与成因分析

    沈晓玲周弘媛黄颖杰赵驰宇...
    362-372页
    查看更多>>摘要：利用常规高空、地面观测资料、ERA5再分析资料(0.25 °×0.25 °)、多普勒雷达产品对2020年3月21日浙江连续下击暴流的多普勒雷达特征及成因进行分析.(1)此次过程发生在中高层西南急流、地面低压倒槽强烈发展的环流背景下,为低层暖平流强迫型强对流.整层大气湿层浅薄,近地面逆温和中层干冷增强了上干冷下暖湿的不稳定层结,高空强垂直风切变有利于强风暴的形成和发展,地面中尺度辐合线在高温背景下触发了此次过程.(2)连续下击暴流由2个多单体风暴造成,两个风暴均呈现"弓形"特征,具有中层回波悬垂、有界弱回波区、三体散射等特征.单体K0中极端大风出现在最大反射率因子高度、风暴顶高、VIL下降阶段,而单体Y5中极端大风出现时风暴顶高、最大反射率因子高度、反射率因子核高度稳定少变.(3)10级以上下击暴流主要出现在涡度平流强烈发展、中层有弱冷空气入侵阶段.单体K0中致灾下击暴流主要由冰雹的拖拽作用产生,而单体Y5中致灾下击暴流由冰雹和短时强降水共同的拖拽作用产生.

    下击暴流超级单体中气旋地面辐合线

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    中国南方地区夏季地闪和降水协同变化的特征及气象要素分析

    郭媛媛沈艳许永芳
    373-388页
    查看更多>>摘要：利用ADTD地闪定位数据和地基-卫星-雷达融合降水数据,通过耦合自组织映射网络(SOM)的聚类方法,分析了2016-2021年中国夏季地闪和降水协同变化的时空分布特征.研究区域位于我国南方地区(105～122 °E,20～35 °N范围内),覆盖了地闪密度和降水气候态的大值区.聚类结果显示我国地闪-降水耦合分布型可归为5类,其中第一类和第五类中地闪密度和降水异常的协同变化最一致.第一类表现为江淮地区降水-地闪活动偏多且华南地区降水-地闪活动偏少的偶极型分布,第五类与其分布相似,但符号相反.不同类型的地闪-降水耦合分布型对应着不同的地闪密度和降水异常中心,并且地闪密度和降水关系呈现出明显的地域差异性、非线性和非对称性.进一步研究发现,不稳定的大气层结、显著的中低层湿度差和有利的大尺度大气环流背景场是造成我国南方地区地闪-降水协同变化的重要因素.

    地闪降水协同变化自组织映射网络气象要素

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    FY-4B与FY-4A云顶性质产品精度的一致性评估

    张淼徐娜陈林刘健...
    389-396页
    查看更多>>摘要：风云四号(FY4)气象卫星是我国第二代静止气象卫星,FY4B云顶温度、云顶高度和云顶压强的反演算法与FY4A相同,为了方便用户更好地应用FY4B云顶产品,本文利用美国EOS/MODIS极轨气象卫星和日本第二代静止气象卫星Himawari-8云产品检验FY4A和FY4B反演的云顶产品精度的一致性,结果表明,FY4B云顶产品与FY4A具有很好的一致性,其中B星多层云的较大误差主要是由于云分类将卷云错判成了多层云所致.从全样本的检验结果可以看出FY4B云顶参数产品的精度与FY4A精度大体相当,两者的差异主要来自于通道光谱特征的改变、定标精度及所用的辐射传输模式的不同.

    FY4云顶温度云顶高度云顶压强精度检验

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    相似台风"纳沙"和"海鸥"在雷州半岛产生的降雨差异及其可能机制研究

    吴德平张琼雄钟谢非涂石飞...
    397-410页
    查看更多>>摘要：利用常规气象站点观测资料、区域自动气象站观测数据、雷达数据和ERA5再分析资料,对两个相似路径台风"纳沙"(1117)和"海鸥"(1415)在广东雷州半岛(LP)产生的降雨特征差异及可能机制进行研究.结果表明:"纳沙"过程降雨量和最大降雨量分别是"海鸥"的1.5倍和2.4倍,其中"纳沙"过程降雨量分台风环流降雨和台风槽降雨两个阶段,而"海鸥"仅有台风环流降雨.这主要因为"纳沙"登陆后,南亚高压和副热带高压断裂为东、西两部分环流,LP地区高空维持强辐散,低空西南气流和东南气流汇合为偏南风急流,同时锋区引导冷空气从850 hPa以下入侵到"纳沙"台风槽内,斜压效应加剧对流发生,并且在其台风环流影响减弱后,LP地区低层辐合再次加强,进而形成降雨产生的有利条件,促使台风槽降雨增强.而"海鸥"台风登陆后,受南亚高压和副热带高压主体加强南压影响,且在台风环流减弱后,LP地区低层迅速由辐合转为辐散,下沉气流抑制对流发展,从而导致台风槽降雨难以形成.此外,还发现LP地形对台风降雨中心落区有一定影响,降雨中心易出现在LP三个高峰南侧迎风坡.结果对于影响LP的台风降雨预报与诊断具有一定参考意义.

    雷州半岛相似台风降雨差异影响机制台风环流

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    2020年夏季一次暴雨事件伴随干侵入的位涡及垂直运动诊断分析

    金趁意张冠舜龙雨青
    411-424页
    查看更多>>摘要：2020年夏季我国长江流域频繁的暴雨事件与中、高纬度高位势涡度(简称位涡)南侵过程有关.基于观测和ERA5再分析资料,本文利用位涡诊断、垂直速度分解以及后向轨迹追踪模拟的方法对7月上旬一次暴雨过程进行了动力学归因研究.结果表明:中、高纬度高位涡的侵入往往伴随干侵入的发生,高位涡南侵与高层槽、脊系统振幅增大及其辐合/辐散过程对位涡的平流有关.动力上,高位涡侵入和低空位涡增强会导致等熵面的倾斜发展,反映在等熵面位移造成的垂直速度分量变化上;高空偏北风沿等熵面的下滑导致下沉垂直运动分量发展,进而形成干侵入过程;相反,偏南风沿等熵面的上升运动会向高层持续输送水汽,水汽抬升凝结导致与非绝热加热相关的垂直速度分量发展,进一步导致抬升运动加强,触发对流起始.对流发生后,强降水引起对流层中、低层的潜热释放,因其垂直分布在低空随高度增加而制造位涡,增强的低涡通过影响等熵面结构和垂直运动促进降水进一步增强,位涡、强降水以及与三个垂直速度分量之间的正反馈机制是长江流域暴雨维持和发展的重要原因.

    位涡暴雨干侵入垂直运动后向轨迹追踪

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    2012-2021年湘南暖区暴雨特征分析

    周宜卿宋楠周长青唐明晖...
    425-435页
    查看更多>>摘要：基于2012-2021年3-9月66个暖区暴雨个例,利用地面、高空等常规资料及再分析数据,分析了湘南地区暖区暴雨的时空分布特征,分冷锋前暖区型、南风型和暖切变暖区型三类建立天气学概念模型,并提取暴雨发生前各物理量指标,结果表明:(1)湘南暖区暴雨年变化呈现波动增长趋势,日变化峰值出现在19-22时,5月范围最广,6月次数最多,日雨量极值最大,7-9月局地性强;(2)南风型占比和日雨量极值最大,暖切变暖区型次之,冷锋前暖区型最小,三种类型分别多发于4-6月、5-8月和6-7月;(3)冷锋前暖区型、暖切变暖区型短时强降水(小时雨量≥20 mm)日变化较剧烈,南风型略平缓;(4)湘南暖区暴雨发生的高频区与南岭、罗霄山脉和阳明山地形分布息息相关,东江湖对暖区暴雨也有增幅作用,冷锋前暖区型更易发生在西南部的喇叭口地形处,暖切变暖区型集中于南部南岭迎风坡和不均匀下垫面附近,南风型发生点较分散;(5)湘南暖区暴雨的主要影响系统是高空低槽、低空和超低空急流、地面倒槽和辐合线,另外200 hPa分流区、850 hPa暖脊和显著湿区以及地形作用对降水起到增幅效果;(6)700 hPa、850 hPa、925 hPa急流分别对冷锋前暖区型、暖切变暖区型和南风型暖区暴雨的水汽输送起重要作用;(7)湘南暖区暴雨发生前各物理量平均值显示,q850(850 hPa比湿)≥13 g·kg-1,CAPE(对流有效位能)≥1 100 J·kg-1,K指数≥37℃,SI(沙氏指数)≤-1.5,T850-500(850 hPa与500 hPa温差)≥23℃,LCL(抬升凝结高度)在0.6～0.9 km间,0℃层高度在4.9～5.1 km间,0～6 km的垂直风切变在10～16 J·kg-1间.

    暖区暴雨湘南地区天气学概念模型物理量指标

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    近海台风活动与陕西秋淋天气先兆性特征分析及试报

    杜莉丽毛明策陈小婷徐嘉...
    436-444页
    查看更多>>摘要：通过对1970年以来陕西偏强秋淋天气与我国东南沿海台风活动特征分析发现,两者之间有较好的相关性,且存在一定的先兆性,发现移过西太平洋125 °E以西的目标台风活动对陕西秋淋天气的影响作用明显.结果表明:在陕西秋淋偏强的年份,台风活动为陕西秋淋天气提供了有利的气候背景,同期台风路径以西行或西北行路径为主,而台风登陆位置影响着陕西秋淋天气主要出现的地区.利用近海台风的先兆性特征,陕西秋淋的年代变化特征和不同周期等特征,对2017-2022年陕西秋淋降水进行预测、预判的试报,结果较为理想,该方法可为陕西预判秋淋偏强年份的预报提供一种客观的气候预测方法和依据.

    秋淋天气近海台风演变特征环流分析预测和检验

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    广东区域通风廊道识别初探

    杨土士王伟文常鸣王雪梅...
    445-455页
    查看更多>>摘要：以广东省为例,通过绘制空气动力学粗糙长度,从动力学角度初步识别出通风潜力;利用数值模拟输出的冬夏季平均水平风场,结合近地面温度和粗糙长度加权后得到通风指数,发现城际尺度风道分布受季节热力差异影响,冬季通风能力显著优于夏季.将通风评价结果划分为4个等级,从广东全域尺度分冬、夏两季识别了潜在风道.

    通风廊道城市化地表粗糙度城市热岛数值模拟土地利用土地覆盖

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