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【闲聊娱乐】浅谈TC的发展过程与定强

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如题,个人纯粹萌新一枚,通过观察与学习粗浅地总结了一些有关的经验,希望能对大家有所帮助,还请各位吧友多多指教


IP属地:江苏来自iPhone客户端1楼2026-01-19 10:15回复
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    IP属地:广西来自Android客户端2楼2026-01-19 10:36
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      2026-02-02 17:48:54
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      IP属地:广东来自iPhone客户端3楼2026-01-19 10:44
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        首先说一下TC的形成。众所周知,TC的生成与加强过程是十分复杂的问题,但简单来说主要是以下三者的共同作用:
        1、大尺度环流背景:一些行星尺度的天气系统,如副高、南高、季风槽、TUTT,和一些次季节尺度的振荡,像MJO/BSISO,它们在某一时间段内共同作用于某一特定区域(如西北太平洋地区),构成了TC活动的大尺度环流背景。一般用GPI(浅在生成指数)来系统地表达与计算,其大致的含义是某一时段内TC的生成概率。我们知道,在概率学中,只有试验次数足够大时,频率才会稳定接近概率。所以在一较短的时间段,大尺度环流背景对TC的生成与加强只起主导作用而非绝定作用。对于年际/年代际振荡来说,如ENSO/PDO/IOD,其主要通过海表外强迫及遥相关作用影响上述行星尺度天气系统,对单个TC的发展过程影响不大。
        2、天气尺度扰动系统:TC的形成必须存在一个前身扰动,也称为先兆扰动。其来源多种多样,有热带高层大气中的K波、ER波、MGR波等,还有中层的波动如东风波、TUTT冷涡,以及中低层的季风槽及斜压系统。它们本身是独立存在的,与TC并没有直接的因果关系,只有在特定条件下才会转化或诱生出对应TC形成的先兆扰动
        3、中尺度系统:当中高层出现一个先兆扰动且大环境相对有利,这时在扰动附近与周围会激发出大片对流,通过中尺度对流过程将动量向低层大气传递,此时低层会出现一系列不断生成与消散的中尺度涡旋,它们通过互相吸收与合并聚合成一个低层环流中心(LLCC),当稳定的LLCC成形时TC才正式形成。其实TC本质上就是一个特殊的中尺度对流幅合体(MCC),大环流的TC相比小环流TC,往往在生成初期是由更多的中涡聚合而成。由于在扰动形成初期,对流场、气压场与风场往往分布不均,因此低压区内有时存在多个中心或呈槽性,随着系统的整合与增强上述特征会逐渐减弱消失。


        IP属地:江苏来自iPhone客户端4楼2026-01-19 10:53
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          下面说到最关键的问题,就是TC的生成与加强究竟是怎样的过程?简明扼要地说,TC的生成就是低层环流中心的生成,TC的加强就是核心区的形成与发展。因为只有形成稳定的LLCC,系统才能真正地持续吸收海面与低层大气中的水汽与热焓,进而启动CISK/WISHE机制;只有核心区成形,才会大大增加系统的热机运转效率,同时提升其抗外界环境干扰的能力,实现稳步增强


          IP属地:江苏来自iPhone客户端5楼2026-01-19 11:08
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            理解上面的问题,下面来浅谈一下个人总结的定强规律:虽然上至所有权威机构,下到业余的气象爱好者目前都采用德法进行定强,但这套方法有利有弊,优点是其相当的系统化与严谨,缺点是有时过于繁琐,且与个别TC的实测存在较大的误差。对于大部分吧友来说,对较强的TC(通常是稳定有眼的)的定强都比较熟悉,但对较弱或正在发展阶段的TC定强可能比较生疏,这主要是德法在此阶段定强方法较为混乱,有卷绕度、切离度、嵌匿中心、CDO等等。因此个人总结了TC各个强度段通常的对应特征来辅助德法进行定强,可以仅凭VIS/IR云图较为直观地感受某个TC目前的强度,注意:本套规律仅适用与发展阶段的TC,对处于置换与减弱阶段的TC不适用!


            IP属地:江苏来自iPhone客户端6楼2026-01-19 11:30
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              对于较弱的TC(通常是C1及以下),其低层环流中心有时无法直接从可见光云图中找出并准确定位。刚生成的TC往往有一大块杂乱的对流,但其实LLCC通常并不像部分吧友想象中的在对流的中央,而是在边缘甚至裸露。对此类TC的定强,并不需要看整片对流,而只要盯着LLCC附近小范围的对流区域看。因此首先准确定位中心是重中之重!因此个人建议结合动图或多张连续云图定强
              DB:初始扰动通常并无明确的LLCC,其对流散乱并存在明显的爆发周期(根据最新研究平均大约21小时,而不是过去认为的24小时),风场与涡度场均很弱且杂乱,动图上无旋转性
              TD:当LLCC开始形成,往往意味着系统达到热带低压级别。此时系统的对流爆发呈现围绕着低层中心趋势,但比较弱和散乱,并有明显的消涨(有时呈“爆米花状),中心附近无稳定的大块对流覆盖,当系统被切离时可见不清晰的LLCC。风场与涡度场存在中心但很弱,有时伴随槽性或多中心,动图上旋转性不明显,底层图上对流杂乱
              TS:LLCC开始稳固,低层环流中心有稳定的较强不规则对流块覆盖(一般持续6-12小时),但是对流中心与LLCC明显不重合,且中心附近无旋卷趋势,在切离状态下可见清晰的LLCC。风场与涡扇度场有典型的TC特征(涡度图浑圆,颜色深红或泛白),动图上有微弱旋转性,底层图上可见明显中心
              STS:低层中心有椭圆形的稳定较强对流覆盖,低层中心通常偏向对流区一侧。中心附近有旋卷趋势或开始有微弱的云卷风眼,cdo/云卷眼开始形成且呈椭圆形或不规则,但其几何中心与底层中心并不重合,偶尔存在CCC或强规则稳定对流下LLCC部分裸露的情况。动图上有较强旋转性,底层图上有明显旋卷趋势
              C1:出现较稳定的云卷风眼或cdo,几何中心与LLCC开始重合(这是判断达到TY/Hu级别的最重要依据),核心与雨带开始构成标准的“6”字形或“9”字形结构,但核心区未占主导地位。动图上有明显旋转性,底层图上有较完整但不清晰、不稳定的底层风眼
              需要注意的是,弱TC的风速在短时间内可以迅速波动,往往对流加强时对应低层风速的加强,一些对流刚刚覆盖中心的系统有时风场也能扫出40-50节风力


              IP属地:江苏来自iPhone客户端7楼2026-01-19 12:49
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                下面是个人对弱TC不同形态的定强习惯,仅供娱乐,请谨慎参考!
                25:有LLCC,对流很弱甚至无对流覆盖
                30:有LLCC且被零星或较大规模的不稳定对流覆盖
                35:较小规模的不规则较稳定对流覆盖中心
                40: 大片不规则对流较稳定覆盖中心
                45: 大片不规则对流稳定覆盖中心,但中心附近对流开始加强,隐约可见旋卷迹象
                50:大片较规则对流稳定覆盖中心,且强对流区覆盖在中心附近,可见微弱旋卷趋势,开始构建微小的核心区
                55:对流开始向规则形状过渡,可见明显旋卷趋势,核心区开始肉眼可见
                60:对流接近椭圆形,可见强烈旋卷趋势或出现云卷眼,核心区开始扩大但几何中心与LLCC不重合
                65:对流呈椭圆形或近圆,核心区(cdo)迅速扩张或有明显但不够清晰的云卷眼
                70-80:开始出现雨带结构,核心区的几何中心与LLCC逐渐重合但仍不够稳定,有明显的对流消涨


                IP属地:江苏来自iPhone客户端8楼2026-01-19 13:10
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                  2026-02-02 17:42:54
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                  IP属地:广东来自iPhone客户端9楼2026-01-19 13:33
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                    而中等强度(C2-C3)或高强度(C4以上)的TC,适合直接用德法中的风眼分析法与嵌匿中心分析法直接定强,下面同样粗略地总结大致云图形态规律
                    C2:与C1的最大区别是,风眼周围的对流(眼壁)开始连接成环而不是由多个对流块拼接而成,不存在明显的对流缺口但有明显的薄弱环节,且尚未开始均质化。TC在此强度段会从云卷眼向真眼转化,有些快速发展的TC会猛烈爆对流填掉先前的云卷眼,此外其雨带结构开始明显发展,核心逐渐占据主导地位并有与雨带脱离趋势。对少数纯粹塌陷开眼的TC来说,此阶段出现明显的嵌匿中心(BD图上环流中心处出现暖点)
                    C3:过渡阶段,眼壁开始成熟并稳定成环,薄弱处大爆对流变得不明显,风眼重新开始清空但仍明显不规则。眼墙开始均质化,核心完全占据主导且与雨带明显分离。此时外观看上去向超台接近,但风眼与对流仍频繁波动,往往眼好时对流不行,对流好时眼不行。对少数纯粹塌陷开眼的TC来说,此阶段风眼出现并开始清空(BD图上环流中心处的暖点迅速扩大)
                    C4:风眼接近圆形并迅速清空,对流环稳定加强,眼墙初步完成均质化,眼壁卷绕性开始消失
                    C5:风眼几乎完全清空(或仅存少量低云与高云)并呈正圆形,眼壁卷绕性完全消失,眼墙对流十分均匀,云顶出现明显的重力波,总体形态完美,各项指标不存在明显的短板,但仍然可能不断波动
                    顶超:云顶重力波规则,总体的完美形态维持12小时或以上,各项指标(对流环、眼温)无明显的波动与变化


                    IP属地:江苏来自iPhone客户端10楼2026-01-19 15:18
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                      根据个人查询的大量论文资料,研究表明,TC的强度与形成时的结构存在极大的相关性。换言之,每个对应的TC在生成之初都有一个对应的“理想强度”,其并非明确的数值,而是一个大致的区间范围,TC在加强、调整结构或发生眼壁置换时,“理想强度”的范围也会上下浮动。对大部分TC而言,由于外部环境因素(如风切、登陆、低海温等),无法充分发展以致达到其“理想强度”。而少数外部环境优越的TC,其内部结构就会成为限制其发展与加强的关键因素。一般来说,一个TC如果快速发展并接近“理想强度”,此时由于自身初始结构的限制,风力与形态加强开始停滞并不断波动,直到减弱或开始置换。前面说到,TC的环流形成主要是大量低层中涡吸引与合并作用,它们会通过中尺度对流作用向低层传递中高层初始角动量,来改变低层的涡度(旋度)场分布,进而影响低层的风场结构。而低层的涡度场与风场不仅与TC强度直接相关,还会通过CISK/WISHE正反馈作用到中高层形态,进一步影响TC的强度与发展速度。


                      IP属地:江苏来自iPhone客户端11楼2026-01-19 15:56
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                        俗话说,“基础不牢,地动山摇。”这句话对TC也同样适用。一个拥有顶尖强度的TC,其在生成初期也必然拥有极佳的形态并在良好的大环境下快速爆发加强。因此,对于一个刚刚出生的系统,其发展前景究竟如何,除了可以参考数值预报与环境因素(如风切、水汽、海温、潜热),从其自身的初始结构也可以管中窥豹略知一二。其中,低层的水平涡度场分布是重中之重。那么,有哪些特征可以判定系统的增强潜力良好呢?
                        1、初始涡度场浑圆,无多中心或槽性
                        2、初始涡度值由外向内光滑递增,向中心集中
                        3、低层散度场上幅合中心(最强处)与LLCC重合
                        4、低层风场仅存在一个风速最大值中心,且与危险半圆相对应(而季风低压通常有两个最大值中心)
                        5、安全半圆的最大风速与危险半圆存在明显差距,但不能过小
                        6、风速最大值贴近低层中心,且与外围和内圈其他地区存在较明显的风速差值
                        7、外围的大风区(30节以上)占据系统的比例不宜过大,最好从外向内存在明显的风速梯度并光滑递增
                        8、高层散度场上幅合中心(最强处)与LLCC重合,并略强于幅合
                        9、有较明显的高层反气旋式环流(通常高层呈现明显的螺旋性)
                        10、低层入流方向与背景气流方向一致或呈较小的角度
                        11、有较强的极向流出或“逆”赤向流出(东南向,通常与TUTT有关)
                        12、有微弱的垂直风切变抵卸下沉气流,风切方向与低层入流方向一致


                        IP属地:江苏来自iPhone客户端13楼2026-01-19 16:42
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                          除了低层水平结构外,TC的垂直结构也相当重要,特别对于发展中的TC,随着强度的增加,对流层面不断抬升,受垂直方向的影响越来越大。但是这方面目前研究得较少,个人专业知识有限就不展开讨论了,只想补充一点内容:不同TC的初始垂直结构存在明显的差别,主要可以分为以下三类:
                          1、上强下弱:初始环流在中层更明显,上层暖心比下层强,通常对应东风波、TUTT冷涡与ER波破碎激发的扰动
                          2、上弱下强:通常对应季风槽中的扰动,上层暖心弱,中高层环流不明显(某些季风低压甚至中层以上都是反气旋式环流)
                          3、深厚系统:上下层环流同时发展,通常对应MGR波或多个层面扰动合并发展
                          因此,比如由东风波激发形成的TC,由于低层环流偏弱,其在快速发展的阶段,低层风速的增加很可能慢于高层形态的加强,而存在明显的风速滞后。若其在快速爆发阶段,高层的流出与辐散减弱,由于抽吸作用的减弱,本来较为薄弱的低层辐合会因此跟不上低层风速与涡度的增强,导致强度增长停滞或迅速开始置换


                          IP属地:江苏来自iPhone客户端14楼2026-01-19 17:04
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                            当然,除了自身结构,外部环境的变化也相当重要甚至多数时候起绝定性作用。这里仅就垂直风切变这一项稍作说明:
                            1、风切分为风向风切(高低层背景风异向)与风量风切(高低层背景风同向)两类
                            2、对于TC加强最有利的是东风风切(即高空东风强于低层),其次是北风风切
                            3、在纬向风场上,TC均形成于弱东风风切背景环流场中(对应高空为东风,低空为弱东/西风),几乎无法在西风风切环流场中形成
                            4、风切方向与TC中低层入流方向一致时有利,反之不利
                            5、在扰动与TC形成的初始阶段,此时高层下沉气流较强,10-20节的风切对其增强最为有利
                            6、在等量同向的风切影响下,TC的流出越强影响越小
                            7、CCC往往形成于中等风切下,高层风场为单一方向(对应TC的流出很弱)且中低层对流抬升作用很强时
                            总之,光看垂直风切变的数值无法判断其对TC发展的影响程度,必须结合上述各种因素综合考虑


                            IP属地:江苏来自iPhone客户端15楼2026-01-19 17:36
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                              2026-02-02 17:36:54
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                              膜大佬,能否解释一下tc迅速增强后风力形成滞后的原因,以此类推,tc迅速减弱时,是否也存在滞后的现象?


                              IP属地:浙江来自Android客户端16楼2026-01-19 22:31
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