热带气旋的快速增强是一个非常复杂和棘手的难题,尤其是近海热带气旋临近登陆前的快速增强过程,会严重危及沿海地区的生命和财产安全。因此,快速增强的相关研究得到了不少学者的关注,其中对流爆发(convective burst;CB)与快速增强之间的关系,即CB的出现究竟是快速增强过程中的附属产物,还是导致快速增强发生的原因,更是引起了很多争论。为此,本文围绕CB与快速增强之间的关系展开了相应的观测和数值模拟研究,证明了 CB更可能是导致快速增强发生的原因,而非结果。基于卫星等的观测,我们发现热带气旋内的CB活动和快速增强过程各自对应的大尺度环境存在明显的差异。与CB活动有关的环境主要受到热力学变量的主导,大气上下层温差、海洋热容量和相对湿度等热力学变量的作用明显大于垂直风切等动力学变量。而在有利热带气旋快速增强发生的大尺度环境中,垂直风切和高层散度等动力学变量的相对权重明显大于相对湿度和海温等热力学变量。这说明了 CB不是快速增强过程中的产物,否则两者对应的大尺度环境应该一致。此外,分析结果还表明,比起之前的热带气旋强度变化,当前的CB活动与之后的热带气旋强度变化更为密切;更多的CB活动发生在热带气旋即将增强的阶段,而更少的CB活动发生在热带气旋将要减弱的阶段。这意味着CB活动之后可能发生了快速增强,进而间接证明了 CB不是快速增强发生的结果。借助数值模拟,我们利用高分辨率的三维资料分析了台风“桑美”内CB的相关分布特征以及CB导致“桑美”发生快速增强的具体过程。结果指出,在快速增强开始之前,CB的发生数量迅速增加,且绝大多数都位于最大风速半径(the radiusofmaximumwind;RMW)内侧(0.25 倍和 0.75 倍 RMW 之间的圆环区域)和RMW附近(0.75倍和1.25倍RMW之间的圆环区域);而随着快速增强的建立和进行,CB则开始大幅度减少,在快速增强结束之后,CB更是很少出现。这也间接证明了 CB不是快速增强的附属产物,而可能对快速增强的建立起到了重要的作用。进一步的研究结果表明,与CB有关的潜热释放及其引发的高层空气下沉使得RMW内侧和RMW附近的对流层中高层大气发生明显的增温。其中RMW内侧的增温导致了“桑美”中心暖心结构的形成,在静力调整和梯度风平衡作用下,造成中心气压迅速下降和切向风速迅速增加,最终导致快速增强的发生;而RMW附近的增温则导致了该区域对流层中上层的正浮力作用变强,迫使次级环流增加,刺激出更强更深的径向入流以及更强的上升运动和高层径向出流,并通过动量的水平和垂直输送进一步引发一级环流(primarycirculation)和切向风速的增加,最终导致系统强度发生增强。这意味着与CB的增温有关的暖心结构的形成和次级环流的增加对快速增强的发生起到了重要的作用。