灿鸿减弱为温带气旋过程中卫星云图特征分析,该文是过程中相关论文范文集与卫星云图和温带气旋过程和减弱相关硕士论文范文.
过程中论文参考文献：
孙 琪,李兴权,徐 玥,杨娃娃
（黑龙江省气象台,黑龙江 哈尔滨 150030）
收稿日期： ２０16－6－1
第一作者简介：孙 琪（1983-）,女,黑龙江省哈尔滨市人,东北林业大学,本科生,工程师.
1引言
卫星观测具有较大的空间覆盖率和时间分辨率,可以快速对大范围环流系统的分布做出全面的监测,已经成为监测和预报业务中的重要手段之一.目前,FY-2G已经投入业务应用,并提供半小时一次的卫星图像,可以更细致地分辨系统的发展演变.
利用卫星云图资料分析台风,主要针对于台风的发生发展、强度、移动路径及其产生的暴雨等天气过程中[1],而对台风减弱过程中的云图特征研究的甚少.对黑龙江影响较大的台风系统主要是台风减弱后的温带气旋系统.2015年7月12 -14日黑龙江东部地区出现了暴雨,局地大暴雨天气,过程最大降水量达144 mm.降水于12日22时自牡丹江东宁进入黑龙江,并逐渐向北移动.降水量分布呈现稳定性、均匀性和持续性的特征.此次降水是由1509号台风“灿鸿”北上减弱为温带气旋后产生的.由于黑龙江省位置偏北,通常台风北上至黑龙江时已经减弱为热带风暴,其产生的天气也大为减弱.本文利用常规观测资料、以FY-2G卫星云图资料、地面自动站资料,对这次台风减弱过程卫星云图特征进行分析,为黑龙江省台风影响暴雨的分析和预报提供一些有意义的依据.
2天气形势
1509号台风“灿鸿”于7月9日14时加强为强台风,23时加强为超强台风,达到最强盛阶段；11日10时“灿鸿”减弱为强台风,20时减弱为台风,12日09时为强热带风暴,17时为热带风暴,13日02时在朝鲜西南部地区减弱为热带低压,气象台于13日早晨5点停止编号.“灿鸿”快速减弱过程主要集中在7月11-13日.
10日08时,副热带高压588线呈块状,向西伸展至117°E,向北至45°N；华北地区为冷槽,槽前为低云带；贝加尔湖附近为冷中心,其东部为冷平流.20时,“灿鸿”在副高南部偏东气流引导下向西北方向移动,华北冷槽北抬,副高脊线南下东退.11日20时,华北冷槽在东移贝加尔湖冷空气作用下发展成东北冷槽,冷槽自黑龙江北部南伸至华北,与北上台风相连,此时500 hPa台风气旋环流与温度中心分离.副高588线东退至日本海.12日20时,由于副高阻挡作用减弱,“灿鸿”迅速北上,强度快速减弱,温度槽落后于高度槽,台风环流减弱为温带气旋.
3卫星云图演变
7月10时 “灿鸿”为超强台风,红外云图上有清晰的圆形台风眼,台风眼周围圆形密蔽云区发展强盛,在“灿鸿”南部为白亮的冷云区（能量泡）,云顶亮温低,云团发展高,北部有向外辐散的螺旋状云带,与200 hPa高空辐散气流位置一致,台风云系结构特征明显.22时,台风能量泡强度减弱,面积减小,云顶亮温梯度降低,对流云区逐渐分散,螺旋云带强度减弱,内部出现多条弱回波区.但台风眼仍清晰可见,并仍呈圆形.
11日18时,红外云图台风眼消失,台风强度减弱,东部副高螺旋云带仍较旺盛,内部有断裂的对流发展,西北部向外辐散的台风螺旋云系向北凸起,与东移的华北低槽云带相遇加强,形成边界清晰的螺旋云带.而台风西部螺旋云系强度明显减弱,为中低云.可见光云图上台风眼清晰可见,螺旋云带高低错落有致,西部转为开口细胞云,云区中出现无云区.12日09时,红外云图上表现为锋面气旋发展阶段云系特征.台风北部向北凸起高云区面积增大,其辐散云系边界清晰,与500 hPa冷锋区位置相符,云区位于冷锋前部的暖区中,且内部有对流发展,可见光云图上可见云顶凸起.东部副高仍为强烈发展的对流云,云顶亮温低,可见光云图上最为白亮,长约170 km.而台风南部,包括台风眼周围表现为螺旋向内旋转的积云线,宽约130 km,积云高度低,强度弱.锋面云系特征明显,干舌伸入眼区,气旋特征达到最强.12日20时,涡旋云系快速减弱,低涡北部为稳定的暖区云系,东部为断裂对流带,南部为纤维状卷云,锋面气旋云系逐渐减弱.13日,减弱的锋面云系北上与黑龙江的冷涡云系合并发展,在黑龙江东部产生暴雨天气.可见光云图上云系顶部较平整,为高积云.
在台风减弱为温带气旋的过程中,地面低压系统中冷暖锋结构明显.12日08时暖锋前部为反气旋弯曲云系,强度较弱,局部较强,为纤维带状,与冷空气交接处边界清晰；冷锋前部为冷锋对流云带,云系发展较强,后边界清晰,地面冷锋与冷锋云系后边界相距约100 km.
13日08时,地面低压北上过程中增强,低压前部暖锋云系强度增加,面积增大,这是逐渐减弱暖锋云系与北部冷锋云系合并导致的,这是黑龙江省台风暴雨的主要天气类型[2].可见光云图上表现为高而稠密的对流云系,云顶突起呈反气旋排列,有暗影,有纤维状卷云.冷锋云系强度减弱,冷锋云带逐渐断裂,局地对流云团面积小,强度弱,且冷锋云带地面冷锋间距增加至120 km,且冷锋后部冷空气北上深入.北上台风虽然减弱,但其所携带的暖湿空气仍具有较大能量,为黑龙江暴雨带来充沛的水汽和能量.
4温度平流
温度和温度变化是天气系统演变的主要因素.台风是发生在热带海洋上的一种具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋.当“灿鸿”为超强台风时,200-925 hPa均为暖心和深厚低压中心,温度中心与台风中心重合.700 hPa、500 hPa冷槽位于西部,分别伴有冷锋云带.冷槽与暖心分离,各系统独立.11日08时,冷暖系统北上逐渐靠近,西部冷槽合并为深厚冷槽；台风500 hPa仍为暖心结构,中心强度为0 ℃,850 hPa北部为冷区,南部为暖心（24 ℃）,暖区中云团发展更旺盛,而冷区云带强度减弱,从低层开始台风结构逐渐瓦解.
12日08时,冷槽云系与温带气旋云系合并,暖区云系西边界清晰,与500 hPa冷锋位置相符.温带气旋中500 hPa虽仍为暖心,但其强度降至-2 ℃,而850 hPa为冷心（16 ℃）,温度场落后于高度场,南部低云区为冷平流,大气斜压性增大,温带气旋特征明显.13日08时,500 hPa合并后狭窄的经向深槽使得槽前暖平流、槽后冷平流增强,850 hPa温度槽与气旋中心重合,温带气旋达到最强.冷锋云带气旋性弯曲明显,冷锋后部无云区越发清楚.
冷平流入侵是台风减弱的主要影响因子.由于低层暖心相对较弱,更易受到近地面影响出现温度变化,冷空气首先作用于850 hPa,冷平流使得“灿鸿”在近地面由暖心减弱为冷性气旋,暖心从低层向高层减弱,东部暖平流向北部输送暖湿空气,使得气旋结构发展,形成典型的东北冷涡温压场结构,地面降水也位于地面低压北部的暖锋云系中.
5高、低空急流
台风中心地面最大平均风速是判断台风强度的标准之一.由于台风为深厚的低压系统,其与周围的高压之间气压梯度大,从而伴随出现高低空急流.按照中尺度分析方法中各高度急流的标准分析“灿鸿”周围急流强度.由于台风移动路径偏东,探测资料不全,对急流的强度有一定影响.
10日、11日急流与“灿鸿”螺旋云带走向一致,呈气旋性旋转,500 hPa急流中心稳定为28 m/s,11日和12日700 hPa和850 hPa低空急流强度最大,均超过30 m/s,靠近副高一侧急流风速更大.12日08时西南急流前部为暖锋,急流为暖锋发展提供水汽和能量,同时,高低空急流重叠区垂直风切变较大,有利于系统的维持；低空偏北风急流与冷心配合为气旋发展提供冷平流,使得台风变性为温带气旋.暖锋反气旋云系与200 hPa高空急流位置一致.13日08时,西南风急流伴随冷平流,急流轴对应干区,急流头部边界整齐.500 hPa偏北气流在暖锋云系头部向东向南辐散,偏北风急流位于暖锋云系西部,伴有干冷平流,偏西风与西南急流汇合处为发展旺盛的暖锋云系.
700 hPa和850 hPa低空急流比500 hPa急流更强,使得低层大气辐合显著,有利于系统的稳定发展,使得台风减弱不至于太快；高空辐散气流逐渐向下扩展,与台风减弱,云系高度降低有关.
6结论
通过对2015年7月10-13日台风“灿鸿”在北上减弱为温带气旋的过程中红外云图特征进行了分析,得到结论如下：
(1)超强台风,红外云图上有清晰的圆形台风眼,台风眼周围圆形密蔽云区发展强盛,南部为白亮的冷云区（能量泡）,北部有向外辐散的螺旋状云带,与200 hPa高空辐散气流位置一致,台风云系结构特征明显.
(2)台风减弱过程中,台风云系强度逐渐减弱.西部和南部螺旋云系强度首先减弱,转为开口细胞云,云区中出现无云区.北部暖锋向北扩展,东部螺旋云带断裂为对流云带.暖锋云系与北部冷锋作用使得云系增强,积云带呈反气旋旋转,这是黑龙江台风暴雨的主要云型.
(3)冷平流入从低层破坏台风的暖心结构,暖心从低层向高层减弱.冷平流作用使得温度场与高度场不再重合,大气斜压性增强.低空急流使得低层大气辐合显著,有利于系统的稳定发展,使得台风减弱不至于太快；高空辐散气流逐渐向下扩展.
(4)冷平流在红外云图上为暗区,相对湿度场为干区.急流轴对应干区,急流头部边界整齐.
参考文献
[1]方宗义. 近十年使用卫星云图分析台风的评述[J]. 气象科技,1982,（2）: 9-13.
[2]张晰莹. 黑龙江省台风暴雨的卫星云图特征分析[J].气象,1996,22（7）: 43-45.
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