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热带气旋是影响中国的严重自然灾害之一,每年平均有7-8个热带气旋登陆中国大陆。热带气旋生成和路径突变问题是目前热带气旋预测的热门问题,也是研究的重点和难点。本文利用多种观测资料和高分辨率数值模式,研究了西北太平洋地区2004年8月-9月期问季风槽中台风的生成和路径突变问题。主要结论如下:(1)热带气旋总是生成于天气尺度先兆扰动中。通过分析2004年8月11日-9月10日期间生成于西北太平洋上的5个热带气旋,表明天气尺度热带气旋生成先兆扰动为热带气旋生成提供了一个有限的低形变涡度区域,我们用正的Okubo-Weiss (OW)参数来衡量。低形变涡度区域位于热带气旋生成先兆扰动中半径约400-500 km范围内,并且最早可于热带低压生成前72小时被识别出。当热带气旋达到热带风暴强度时,低形变涡度区域限制在半径200-300 km半径区域内,并且风暴中心和OW最大值中心基本重合。本研究表明热带气旋在达到热带低压强度前18-72小时生成在低形变区域内,表明在天气尺度扰动中低形变涡度的重要性。尽管在热带气旋生成过程中Rossby变形半径在减小,但是这个减小并不能使对流加热在低形变区域直接转变为动能。(2)选取了2004年8月11日-9月10日期问季风槽中5个热带气旋生成先兆扰动,通过计算动能收支分析这些先兆扰动的发展。其中4个热带气旋都是生成在向西北方向传播的天气尺度波列的气旋性环流中,气旋性环流可以和呈东北-西南方向倾斜的西传的MRG波的逆时针环流耦合。动能收支计算表明,先兆扰动动能在热带气旋生成前12-72小时不断增加,扰动位势通量的辐合对扰动动能增长起了主要作用。在季风槽东端的合流区时,能量聚集项有重要作用,随着扰动移入季风槽内,正压转换项中低频纬向风切变项成为能量增加的一个重要来源。Sarika生成于季风槽西撤阶段,非线性作用项对扰动发展起了关键作用。(3)本研究中利用WRY模式进行数值试验,从低频环流对天气尺度波列发展的作用方面来探讨低频背景场对热带气旋活动的影响。波列的气旋性环流为热带气旋生成提供必要的低层天气尺度扰动。利用NCEP的FNL资料成功的模拟了2004年8月14日-9月10日期间观测中的热带气旋生成。然后我们利用FNL资料中低频背景场(长于20天)作为模式的初始和侧边界条件进行了27天的延伸试验。可以很好的模拟出与观测中类似的天气尺度波列的发展,而热带气旋是生成在波列的气旋性环流中的。但是由于缺乏高频的影响波列的波长要比控制试验中的短。敏感性试验表明波列的发展对季风槽的结构很敏感。本研究表明季风槽对天气尺度波列的发展有重要影响。(4)2004年西北太平洋上生成的台风“艾利”“和“米雷”开始都是向西北方向移动,当快要进入东海时两个台风的路径都发生变化,“艾利”转向西南方向,形成倒抛物线型的路径,而“米雷”突然向东北方向转折。通过对这两个台风的不同时间尺度环境场及其与台风的相互作用分析表明:对于西南转向的“艾利”台风,副热带高压(简称副高)西伸明显,台风位于副高的南侧,天气尺度风场对副高低频分量的涡度平流,使得台风西北侧出现负涡度,同时由于Rossby波能量频散,台风东南侧出现负涡度,负涡度相联系的天气尺度异常环流导致台风西北侧和东南侧天气尺度引导气流的作用相互抵消,台风主要在低频环流引导下向西南方向运动;对于突然东北转向的米雷台风,副高位置偏东,转向时刻只有东南侧增强的天气尺度西南风,天气尺度引导气流导致台风向东北转折。