南海与西北太平洋地区夏季热带气旋潜在生成指数的改进

摘要

热带气旋潜在生成指数(Genesis Potential Index)是热带气旋生成可能性大小的空间分布函数，利用大尺度环境场可以应用于热带气旋季节活动的预报和全球气候变化对热带气旋活动影响的评估。现阶段使用最广泛的热带气旋潜在生成指数(genesispotential index，GPI)在气候场的空间分布上很好地拟合了热带气旋的生成情况，但在热带气旋的年际变化拟合上效果很差。本研究考虑了相对涡度在热带气旋的空间分布表征效果与年际变化拟合上的重要作用与全球变暖对热带气旋生成因子的影响，并以此为出发点，尝试构建新的GPI，以改善GPI在西北太平洋地区(WNP)拟合效果。基于对1979-2011年美国联合飓风警报中心(JTWC)提供的热带气旋最佳路径数据和NCEP/NCAR再分析资料数据集的研究，本文将之前GPI中的绝对涡度项替换为修正过的相对涡度项。科氏力项作为单独的一项因子仍然保留。并将南海(5°-25°N，100°-120°E)与西北太平洋地区（5°-40°N，120°-180°E）热带气旋生成的差异性也纳入了考量，发现这两个区域内环境因子与热带气旋生成频数的相关情况有着非常大的差异。因此本文在这两个区域分别构建GPI公式，得到的结果较为理想，成功改善了热带气旋生成的气候分布模拟。除此之外，较之已存的GPI指数，改进后的GPI还很大程度提高了GPI对热带气旋生成年际变化的拟合效果，特别是对弱热带气旋年际变化的拟合效果有了显著提升。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究目的

1．2研究背景

1．2．1 GPI的研究与应用

1．2．2西北太平洋热带气旋生成特征

1．2．3热带气旋生成机制

第二章研究资料与方法

2．1资料选取

2．2计算方法

2．2．1热带气旋生成频数的空间差值

2．2．2 MPI计算

2．2．3 GPI计算

第三章西北太平洋热带气旋生成的时空特征

第四章现有GPI对西北太平洋TC时空拟合效果

4．1 EN2004指数与MW2010指数

4．2局地修正后的EN2004指数与MW2010指数

第五章大尺度环境因子与TC生成频数的关系

5．1大尺度环境因子和TC生成频数的空间关系

5．2大尺度环境因子与TC生成频数的时间关系

第六章西北太平洋热带气旋潜在生成指数的构建

6．1构建思路

6．2构建新GPI

第七章改进后热带气旋潜在生成指数的验证

7．1空间及时间拟合验证

7．2与大西洋GPI计算结果比对

第八章结论与后续工作

8．1主要结论

8．2工作展望

致谢

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参考文献