目前，台风强度是台风业务预报的主要难点之一，也是国际台风研究领域的热点课题。过去几十年里，虽然对影响台风生成、运动、强度变化的关键因子及其主要物理过程进行了很多研究，但是对台风强度和结构变化的原因还不清楚。特别是当台风强度发生突然增强或减弱时，仍然存在较大预报误差。越来越多的研究表明，台风强度和结构变化与西北太平洋夏季季风环流型式有密切关系。本研究利用多源观测资料和中尺度数值模式研究了低频季风涡旋对台风强度和结构变化的影响。 

1）季风涡旋对热带西北太平洋热带气旋强度快速减弱的影响的统计分析

活跃在西北太平洋的大尺度低频季风涡旋可以导致热带气旋在适合于台风加强的热带开阔海洋上发生突然减弱。统计发现，虽然只有不超过三分之一的热带气旋快速减弱发生在热带西北太平洋（25°N以南），但是其中超过40%的突然减弱和季风涡旋有关。约85%的和季风涡旋有关的快速减弱发生在9-10月。通常快速减弱发生在热带气旋达到台风级别及以上，并移动到季风涡旋中心附近，伴随着台风路径的向北转向过程。一般与季风涡旋有关的快速减弱发生在热带气旋生命史的前中期，此后热带气旋强度不会出现明显的加强。季风涡旋会增大台风的外围尺度，且会导致相对较长的台风生命史（平均33.2小时）。大尺度环境因子，包括海温变化，垂直风切和中层环境水汽，都不是影响热带地区热带气旋发生快速减弱的关键因子。这些和季风涡旋有关的快速减弱事件可能主要是和热带气旋和季风涡旋相互作用导致台风结构发生变化有关。

图1合成的 (a) 200 hPa 和 (b) 850 hPa 10天低通滤波风场 (箭头和等值线，单位： m/s)红点表示持续快速减弱时间发生时刻的热带气旋中心，蓝点表示合成的季风涡旋中心 

2）季风涡旋对2015年台风灿鸿强度变化的影响的机理研究

2015年台风灿鸿在热带西北太平洋发生了一次减弱过程，而该过程在所有的业务预报中都预报失败。前期的观测分析表明这主要是台风与15-30天时间尺度的季风涡旋的相互作用导致，进一步的利用数值实验去研究了该过程。首先，控制实验能够很好的抓住台风灿鸿在菲律宾以东洋面上发生减弱过程时的观测特征，包括：台风眼尺度的增大，季风涡旋东侧强对流的发展，以及对应的高层强出流。敏感实验的初始和便捷条件中去掉了季风涡旋的信息，台风减弱没有发生，此外发生减弱前的台风强度相对于控制实验偏弱。研究发现，当台风位于季风涡旋东侧时，季风涡旋为台风增强提供了增大的惯性稳定。当台风移到季风涡旋中心附近并与之合并，季风涡旋东侧增强的对流又会阻碍低层的能量键入台风内核区域，从而台风眼墙发生崩塌。因此，台风在热带洋面上减弱。

图2 模拟的台风灿鸿(a)路径和(b)路径。黑色为控制实验，红色为去掉季风涡旋的实验。图b中红色虚线标记了灿鸿减弱阶段

图3 无季风涡旋实验9-km网格模拟的，(a)反射率沿台风中心的时间-经度剖面图(阴影和等值线，单位：dBZ)； (b) 方位角平均的950hPa径向风的时间-半径剖面图(阴影和等值线，单位：m/s)。图a中的黑点表示模拟的台风中心，黑色实线表示距离台风中心向外500km的区域。水平红虚线标记了灿鸿减弱阶段。 

以上研究成果发表于《Journal of Climate》和《Advances in Atmospheric Sciences》 

文章信息：

(1) Liang, J., L. Wu, G. Gu, 2018: Rapid Weakening of Tropical Cyclones in Monsoon Gyres over the Tropical Western North Pacific. J. Climate, 31, 1015–1028.

(2) Liang, J., L. Wu, and G. Gu, 2018: Numerical study of the influences of a monsoon gyre on intensity changes of Typhoon Chan-Hom (2015). Adv. Atmos. Sci., 35 (5) :567-579.