傅剛，張樹欽，龐華基，孫雅文

(1. 中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院，山東 青島 266100； 2. 青島市氣象局，山東 青島 266003)

爆發(fā)性氣旋研究的回顧

傅剛1，張樹欽1，龐華基2，孫雅文1

(1. 中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院，山東 青島 266100； 2. 青島市氣象局，山東 青島 266003)

爆發(fā)性氣旋又稱“氣象炸彈”，定義為在考慮地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N時氣旋中心氣壓加深率大于1 hPa/h的快速發(fā)展的氣旋，具有中心氣壓急劇降低、強(qiáng)度急劇增大的特點，多發(fā)于洋面上，對海上航行安全及沿岸人民生產(chǎn)生活具有重要的影響。近幾十年來，眾多學(xué)者對爆發(fā)性氣旋開展了廣泛而深入的研究，在爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征、結(jié)構(gòu)特征和發(fā)展機(jī)制等方面取得了較大的進(jìn)展，但同時還有許多亟待解決的問題。本文結(jié)合前人對爆發(fā)性氣旋的研究工作，系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了爆發(fā)性氣旋的研究進(jìn)展，希望能夠為將來對爆發(fā)性氣旋的研究工作帶來一些啟發(fā)和思考。

爆發(fā)性氣旋； 定義； 分類； 氣候?qū)W特征； 發(fā)展機(jī)制

引言

觀測發(fā)現(xiàn)一些中緯度溫帶氣旋能夠在短時間內(nèi)快速發(fā)展，即在十幾小時甚至數(shù)十小時內(nèi)其中心氣壓迅速降低，強(qiáng)度急劇增強(qiáng)。早在20世紀(jì)70年代，Jula[1]和B?ttger等[2]分別在對熱帶風(fēng)暴(颶風(fēng))進(jìn)行個例分析時就發(fā)現(xiàn)了快速旋生(rapid cyclogensis)現(xiàn)象。Rice[3]把給1979年法斯特耐特(Fastnet)帆船賽造成慘痛人員傷亡的氣旋稱為“氣象炸彈(meteorological bomb)”。Sanders和G￣y￣a￣k￣um[4]將這類氣旋稱為爆發(fā)性氣旋(explosive extratropical cyclone)，并給出了明確的定義：氣旋中心氣壓值(考慮地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N)在24 h內(nèi)下降24 hPa以上，即氣旋中心氣壓加深率大于1 hPa/h的快速發(fā)展的氣旋。

爆發(fā)性氣旋水平尺度約為2 000～3 000 km，生命周期約為2～5 d，具有短時間內(nèi)中心氣壓迅速降低、氣旋強(qiáng)度急劇增大的特點，其風(fēng)速在極短的時間內(nèi)可達(dá)到30 m·s-1以上[5]，由于其常常會伴隨著強(qiáng)降水等惡劣天氣、且多形成于中高緯度海洋上難以預(yù)報，因此被認(rèn)為是最危險的天氣系統(tǒng)之一。

爆發(fā)性氣旋是中緯度地區(qū)冬半年除寒潮以外影響范圍最大、危害程度最嚴(yán)重的天氣系統(tǒng)，往往會給人民的生命和財產(chǎn)帶來巨大的危害[6-9]。如2013年11月24日夜間，在山東半島東部的海面上，一次爆發(fā)性氣旋過程造成2艘船沉沒，26名船員全部遇難或失蹤。Sanders和Gyakum[4]對北半球爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于冷季，且主要分布在太平洋和大西洋的西北部海域，Roebber[10]和Gyakum等[11]對爆發(fā)性氣旋的統(tǒng)計分析中發(fā)現(xiàn)了類似的特征。大尺度的大氣和海洋物理環(huán)境場對爆發(fā)性氣旋的生成和發(fā)展具有重要影響，Sanders和Gyakum[4]統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于500 hPa高空槽的下游和高空急流出口區(qū)的左側(cè)。大量研究表明，太平洋和大西洋的西北部海域是爆發(fā)性氣旋的頻繁發(fā)生地[4，10-15]，西北太平洋暖洋流(黑潮)和西北大西洋暖洋流(墨西哥灣流)為爆發(fā)性氣旋的發(fā)展提供了有利的海洋物理環(huán)境背景場[16-18]。過去的研究表明，爆發(fā)性氣旋發(fā)生時，大氣和海洋環(huán)境背景場會表現(xiàn)出一些較為顯著的特點，而這些變化對爆發(fā)性氣旋的發(fā)生起到了很強(qiáng)的推動作用[19-20]。關(guān)于爆發(fā)性氣旋的發(fā)展機(jī)制主要有動力不穩(wěn)定或斜壓不穩(wěn)定機(jī)制[10，21-23]、以潛熱加熱為主的次天氣尺度過程[12，24]、以對流層頂折疊、急流動量下傳為主的強(qiáng)上層強(qiáng)迫過程[25-29]、平流層高位渦氣團(tuán)入侵過程[30-32]等理論，還有一類觀點認(rèn)為爆發(fā)性氣旋的發(fā)展是各種物理因子共同作用的結(jié)果[27，33]。

眾多國內(nèi)外學(xué)者已對爆發(fā)性氣旋開展了廣泛而深入的研究，本文將結(jié)合前人對爆發(fā)性氣旋的研究工作，系統(tǒng)回顧和總結(jié)爆發(fā)性氣旋的研究進(jìn)展，并指出一些有待解決的問題，希望能夠為將來對爆發(fā)性氣旋的研究工作帶來一些啟發(fā)和思考。本文將從以下五個方面對前人的工作進(jìn)行回顧和總結(jié)：一是爆發(fā)性氣旋的定義；二是爆發(fā)性氣旋的分類；三是爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征；四是爆發(fā)性氣旋的發(fā)展機(jī)制；最后是總結(jié)和討論，指出在爆發(fā)性氣旋研究中一些尚待解決的問題。

1 爆發(fā)性氣旋的定義

1.1 Bergeron(1954)的定義

氣旋的爆發(fā)性概念在1954年首先由Bergeron[34]提出，他在研究熱帶颶風(fēng)時將颶風(fēng)24 h內(nèi)中心氣壓加深率大于1 hPa/h的現(xiàn)象定義為爆發(fā)性發(fā)展現(xiàn)象。Bergeron只定義了氣旋的爆發(fā)現(xiàn)象，并沒有明確給出爆發(fā)性氣旋的定義，這種定義法的缺點是沒有考慮不同氣旋中心所處地理位置緯度的差異，不同緯度氣旋的爆發(fā)程度缺乏統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 Sanders和Gyakum(1980)的定義

Sanders和Gyakum[4]首次明確給出了爆發(fā)性氣旋的定義，考慮到氣旋中心所在緯度的差異，Sanders和Gyakum[4]提出了“地轉(zhuǎn)調(diào)整因子”的概念，他們將爆發(fā)性氣旋定義為氣旋中心的海平面氣壓值地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N后，若在24 h內(nèi)下降24 hPa以上，即氣旋中心氣壓加深率大于1 hPa/h，則稱該氣旋為爆發(fā)性氣旋。需要說明的是，取60°N是為了向最早提出氣旋理論的卑爾根學(xué)派的前輩們致敬，因為挪威的卑爾根市(Bergen)的緯度位于60°N，因此爆發(fā)性氣旋中心氣壓加深率R表示為：

(1)

(1)式中P為氣旋的中心氣壓，φ為氣旋的中心緯度，下標(biāo)t-12和t+12分別表示12 h前和12 h后變量。這種定義法考慮了氣旋中心所處地理位置緯度的差異。由于進(jìn)行了地轉(zhuǎn)調(diào)整，因此若要維持相同氣壓加深率，在24 h內(nèi)緯度高的氣壓差要比緯度低的大一些，例如在地球兩極，氣旋中心氣壓24 h下降28 hPa以上才能被稱為爆發(fā)性氣旋；而在25°N/S，氣旋中心氣壓24 h內(nèi)下降12 hPa以上就可被定義為爆發(fā)性氣旋。

1.3 對Sanders和Gyakum(1980)定義的修正

1.3.1 地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度的修正

Sanders和Gyakum[4]對北半球1976—1979年冷季(9月—次年5月)發(fā)生的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)爆發(fā)性氣旋多位于60°N以南，集中分布于30°N～50°N之間，只有2例發(fā)生于60°N以北。Roebber[10]、Gyakum等[11]、Chen等[16]、Yoshida和Asuma[15]、Wang和Rogers[35]等學(xué)者采用Sanders和Gyakum[4]的爆發(fā)性氣旋定義，對不同區(qū)域的爆發(fā)性氣旋開展了統(tǒng)計工作，結(jié)果均顯示爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于中緯度地區(qū)(30°N～60°N)。由此可見，Sanders和Gyakum[4]將爆發(fā)性氣旋的中心降壓值地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N與爆發(fā)性氣旋的頻發(fā)緯度存在偏差。因此，在Sanders和Gyakum[4]的爆發(fā)性氣旋定義基礎(chǔ)上，考慮到爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于中緯度地區(qū)，一些學(xué)者對爆發(fā)性氣旋定義中的地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度進(jìn)行了修正。

Roebber[10]指出爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于42.5°N附近，故將地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度選擇在42.5°N，其中心氣壓加深率R表示為：

(2)

而Gyakum等[11]將45°N作為爆發(fā)性氣旋定義中的地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度，其中心氣壓加深率R表示為：

(3)

相對于Sanders和Gyakum[4]、Roebber[10]和Gyakum等[11]在爆發(fā)性氣旋的定義中選擇了較低的地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度，這要求其氣旋中心的24h降壓值要大于Sanders和Gyakum[4]定義中的24h降壓值，才能達(dá)到爆發(fā)性氣旋的標(biāo)準(zhǔn)。Roebber[10]和Gyakum等[11]定義的1Bergeron大約相當(dāng)于Sanders和Gyakum[4]定義的1.2Bergerons。

1.3.2 時間間隔的修正

由于受資料時間分辨率的限制，過去一些學(xué)者在爆發(fā)性氣旋的定義中多采用24h降壓時間間隔[4，10，16，35]。隨著資料時間分辨率的提高，一些學(xué)者對Sanders和Gyakum[4]的爆發(fā)性氣旋定義中的降壓時間間隔進(jìn)行了修正。

Yoshida和Asuma[15]采用了12h降壓時間間隔，但仍將氣旋中心所處的緯度地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N，12h降壓時間間隔能夠刻畫一些周期短、發(fā)展迅速的氣旋，其中心氣壓加深率R為：

(4)

為了研究發(fā)展時間更短的爆發(fā)性氣旋，Petty和Miller[36]甚至定義6h氣旋中心氣壓降低10hPa即為爆發(fā)性氣旋：

(5)

1.4 存在的問題

在過去的研究中，對爆發(fā)性氣旋的定義主要有3種，一是Sanders和Gyakum[4]的爆發(fā)性氣旋定義，即地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度定為60°N和使用24h降壓時間間隔[4，16，35]，但將地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N主觀性較強(qiáng)，缺乏依據(jù)，且較爆發(fā)性氣旋的頻發(fā)緯度存在偏差。二是地轉(zhuǎn)調(diào)整到較低緯度(42.5°N或者45°N)和使用24h降壓時間間隔[10-11]，該定義雖然修正了Sanders和Gyakum[4]爆發(fā)性氣旋定義中的地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度的影響，但24h降壓時間間隔對于高時間分辨率資料顯然太大，不利于細(xì)致地刻畫爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展過程。三是地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N和使用12h降壓時間間隔[15]，修正了[4]的爆發(fā)性氣旋定義中的降壓時間間隔，雖然能夠滿足高時間分辨率資料需求，但其地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N與爆發(fā)性氣旋頻繁發(fā)生的緯度不符。因此，在將來的研究中，需要依據(jù)所使用的資料及爆發(fā)性氣旋的空間分布特征對其定義進(jìn)行相應(yīng)修正。

2 爆發(fā)性氣旋的分類

在對爆發(fā)性氣旋的研究中發(fā)現(xiàn)，不同強(qiáng)度、不同區(qū)域的爆發(fā)性氣旋的移動路徑、生命史等特征及其爆發(fā)機(jī)制表現(xiàn)出明顯的差異，為了對爆發(fā)性氣旋開展更加深入詳細(xì)的研究，一些學(xué)者開始在強(qiáng)度上和區(qū)域上對其進(jìn)行分類。

2.1 強(qiáng)度分類

Sanders[37]在對1981年1月—1984年11月發(fā)生于北大西洋中西部爆發(fā)性氣旋的研究中，依據(jù)爆發(fā)性氣旋中心氣壓最大加深率的大小，在強(qiáng)度上將其劃分為3類，分別為“strongbomb(>1.8Bergerons)”、“moderatebomb(1.3～1.8Bergerons)”、“weakbomb(1.0～1.2Bergerons)”。Wang和Rogers[35]對1985年1月—1996年3月發(fā)生于北半球(15°N～90°N)的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了統(tǒng)計，依據(jù)爆發(fā)性氣旋中心氣壓最大加深率的大小，將其劃分為3類，分別為“strong(≥1.80Bergerons)”、“moderate(1.40～1.79Bergerons)”和“weak(1.00～1.39Bergerons)”。Wang和Rogers[35]與Sanders[37]的分類標(biāo)準(zhǔn)稍有不同，主要是在“弱”和“中等”強(qiáng)度爆發(fā)性氣旋的分界上存在差異，但他們均沒有給出弱、中、強(qiáng)爆發(fā)性氣旋強(qiáng)度界限的劃分依據(jù)。統(tǒng)計結(jié)果顯示，隨著爆發(fā)性氣旋爆發(fā)性發(fā)展強(qiáng)度的增強(qiáng)，其發(fā)生頻率呈現(xiàn)減少的趨勢。

除壓縮壓力和燃燒時刻對其有影響外，燃油噴射量和燃油品質(zhì)直接決定燃油燃燒放熱量。缸內(nèi)工質(zhì)成分、工質(zhì)熱工參數(shù)及油氣混合程度對火焰?zhèn)鞑ニ俾实挠绊憰鹑紵瑝旱漠惓?，而燃燒爆壓則直接影響柴油機(jī)的做功性能及本身工作狀態(tài)。

2.2 區(qū)域分布

Wang和Rogers[35]對北大西洋爆發(fā)性氣旋最大加深點(最大加深率時刻氣旋中心位置)的空間分布進(jìn)行了分析，依據(jù)其3個高頻中心的分布位置，在區(qū)域上將其劃分為3類，分別為NWA(thenorthwestAtlantic)、NCA(thenorth-centralAtlantic)和NEA(theextremenortheastAtlantic)類爆發(fā)性氣旋。Yoshida和Asuma[15]根據(jù)爆發(fā)性氣旋生成和爆發(fā)地點位置，將西北太平洋爆發(fā)性氣旋在區(qū)域上劃分成3類，第1類是生成于大陸、在鄂霍次克?；蛉毡竞０l(fā)展的爆發(fā)性氣旋(theOkhotsk-JapanSeatype, 簡稱OJ型)；第2類是生成于大陸、在太平洋發(fā)展的爆發(fā)性氣旋(thePacificOcean-landtype, 簡稱PO-L型)；第3類是生成于太平洋、在太平洋發(fā)展的爆發(fā)性氣旋(thePacificOcean-oceantype, 簡稱PO-O型)。Wang和Rogers[35]是依據(jù)爆發(fā)性氣旋最大加深點的空間分布，對北大西洋的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行分類，而Yoshida和Asuma[15]是根據(jù)爆發(fā)性氣旋生成和爆發(fā)地點位置，對西北太平洋區(qū)域的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行分類。雖然他們的分類依據(jù)存在一定的差異，但都將最大加深點作為分類的重要依據(jù)。

3 爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征

3.1 區(qū)域分布特征

Sanders和Gyakum[4]對1977—1979年冷季北半球爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，爆發(fā)性氣旋多發(fā)生在海洋上，且頻繁發(fā)生在太平洋和大西洋的西北部。Roebber[10]、Rogers和Bosart[22]在統(tǒng)計分析中也發(fā)現(xiàn)西北太平洋和西北大西洋為爆發(fā)性氣旋的頻繁發(fā)生地。Lim和Simmonds[14]指出，西北太平洋是近年來全球爆發(fā)性氣旋發(fā)生最密集的區(qū)域。由于西北太平洋是重要的海上運(yùn)輸航道，爆發(fā)性氣旋對太平洋沿岸人民的生產(chǎn)生活會產(chǎn)生重要的影響，因此多位學(xué)者對西北太平洋爆發(fā)性氣旋開展了深入的研究。

李長青和丁一匯[12]對1984年8月—1985年8月發(fā)生于西北太平洋的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)大部分氣旋爆發(fā)集中在35°N～55°N、140°E～165°E的海域。Chen等[16]對東亞地區(qū)的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了統(tǒng)計分析，指出東亞地區(qū)有兩個爆發(fā)性氣旋的主要生成地，一是亞洲大陸山區(qū)下游，二是東中國海和日本海。Yoshida和Asuma[15]分析認(rèn)為，西北太平洋地區(qū)爆發(fā)性氣旋的爆發(fā)區(qū)域主要集中在20°N～60°N、120°E～180°的洋面上。由于各人所使用的資料和研究區(qū)域的不同，導(dǎo)致所得出的西北太平洋爆發(fā)性氣旋的空間分布特征存在一定的差異，但都指出西北太平洋是爆發(fā)性氣旋頻繁發(fā)生的海域。

3.2 季節(jié)變化特征

Sanders和Gyakum[4]、Roebber[10]、Gyakum等[11]、Yoshida和Asuma[15]、Chen等[16]、C￣a￣r￣l￣e￣ton[38]、Physick[39]等學(xué)者們發(fā)現(xiàn)爆發(fā)性氣旋主要發(fā)生在冷季，冷季爆發(fā)性氣旋爆發(fā)頻率遠(yuǎn)大于暖季[10，16]。Chen等[16]對東亞地區(qū)1958年—1987年發(fā)生的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行統(tǒng)計，共發(fā)現(xiàn)363例爆發(fā)性氣旋，只有13例爆發(fā)性氣旋發(fā)生于暖季，其余爆發(fā)性氣旋均發(fā)生于冷季。冷季為爆發(fā)性氣旋的頻發(fā)季節(jié)，同時也發(fā)現(xiàn)爆發(fā)性氣旋的發(fā)生頻數(shù)在冷季存在明顯的季節(jié)變化特征。

Sanders和Gyakum[4]發(fā)現(xiàn)北半球冷季的爆發(fā)性氣旋主要發(fā)生在1月，11月、12月和2月也有較多的爆發(fā)性氣旋生成，而9月、10月、3月和4月發(fā)生個例較少。Chen等[16]對東亞地區(qū)爆發(fā)性氣旋發(fā)生頻數(shù)的季節(jié)變化特征進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其發(fā)生頻率有兩個峰值，分別在1月和3月，爆發(fā)性氣旋主要發(fā)生在12月—次年3月，其他月份發(fā)生得較少。Yoshida和Asuma[15]分析了西北太平洋3類爆發(fā)性氣旋發(fā)生頻數(shù)的季節(jié)變化特征，結(jié)果表明，各類爆發(fā)性氣旋的季節(jié)變化特征存在明顯的差異，OJ型爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于晚秋，頻數(shù)峰值在11月；PO-L型爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于早冬和晚冬，其頻數(shù)峰值分別在12月和2月；PO-O型爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于中冬，其頻數(shù)峰值在1月。同樣由于所使用的資料和研究區(qū)域的不同，前人統(tǒng)計的爆發(fā)性氣旋的季節(jié)變化特征存在一定的差異，但均指出爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于冷季，并有明顯的季節(jié)變化特征。

3.3 有利于爆發(fā)性氣旋發(fā)生發(fā)展的環(huán)境背景場

3.3.1 大氣的斜壓性

爆發(fā)性氣旋是溫帶地區(qū)快速發(fā)展的氣旋，溫帶地區(qū)冷季冷空氣較為活躍，冷暖空氣在此交匯，使得該地區(qū)的大氣斜壓性較強(qiáng)，為爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展提供了有利的環(huán)境背景場。Yoshida和Asuma[15]對西北太平洋3類爆發(fā)性氣旋的合成分析表明，亞洲大陸冷空氣的入侵有利于爆發(fā)性氣旋的生成和發(fā)展，在爆發(fā)性氣旋的中低層存在較強(qiáng)的斜壓區(qū)。李長青和丁一匯[12]對西北太平洋爆發(fā)性氣旋大尺度環(huán)境背景場的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，中低層的斜壓性是爆發(fā)性氣旋急劇發(fā)展的有利因素。Iwao等[40]分析了冬季西北太平洋30a的爆發(fā)性氣旋的發(fā)展過程，發(fā)現(xiàn)爆發(fā)性氣旋發(fā)生頻率的增加是因為低層大氣斜壓性的增強(qiáng)。大量的研究表明，爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展是由大氣的斜壓性所驅(qū)動[37，41-42]。

3.3.2 高空槽及渦度場

Sanders和Gyakum[4]發(fā)現(xiàn)有利于北半球爆發(fā)性氣旋發(fā)展的天氣形勢主要有以下幾種：高空槽追上地面氣旋中心、地面低壓與高空槽相遇、極地低壓與高空槽相遇，表明高空槽與爆發(fā)性氣旋發(fā)生發(fā)展有顯著的聯(lián)系，最佳的天氣形勢配置是地面氣旋中心位于高空槽的下游。Sanders[37]對20個弱、16個中等、12個強(qiáng)爆發(fā)性氣旋個例進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，高層正渦度中心在氣旋中心氣壓加深率達(dá)到最大值前36h甚至提前更長時間出現(xiàn)，上層正渦度中心快速向東移動會促進(jìn)爆發(fā)性氣旋的發(fā)展，高空槽前氣旋式渦度平流有利于爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展。

3.3.3 高空急流

Sanders和Gyakum[4]發(fā)現(xiàn)爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于最大西風(fēng)帶上或其北部。Yoshida和Asuma[15]指出3類爆發(fā)性氣旋的高層均存在較強(qiáng)的高空急流。李長青和丁一匯[12]發(fā)現(xiàn)高空急流出口區(qū)的左側(cè)適宜于爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展。Wash等[43]認(rèn)為高空急流出口區(qū)的正渦度切變疊加在地面氣旋中心上部，促進(jìn)了爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展。大量研究表明，高空急流出口區(qū)的左側(cè)存在強(qiáng)輻散場和正渦度平流場[27，43-45]，為爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展提供了高層動力強(qiáng)迫。

3.3.4 海洋暖流

李長青和丁一匯[12]研究表明，西北太平洋大部分爆發(fā)性氣旋是由陸地弱氣旋入海經(jīng)歷爆發(fā)性增強(qiáng)而形成的，而這一結(jié)論在秦曾灝等[46]的工作中得到驗證。大量統(tǒng)計表明西北太平洋爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于黑潮暖流區(qū)附近[4，10-11，15-16]。Sanders和Gyakum[4]指出氣旋在經(jīng)過強(qiáng)SST(SeaSurfaceTemperature)溫度梯度區(qū)域易獲得急劇發(fā)展。Chen等[16]發(fā)現(xiàn)隨著爆發(fā)性氣旋強(qiáng)度的增強(qiáng)，爆發(fā)性氣旋逐漸集中于黑潮及黑潮延伸體區(qū)域。Sanders[37]研究表明相對于弱和中爆發(fā)性氣旋，強(qiáng)爆發(fā)性氣旋在經(jīng)過暖流區(qū)時移動了較長的距離。爆發(fā)性氣旋在經(jīng)過暖流區(qū)時，暖洋面一方面為大氣輸送了大量的感熱和潛熱，另一方面降低了大氣的穩(wěn)定性，促進(jìn)了氣旋的急劇發(fā)展[47-49]，海洋暖流為爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展提供了有利的海洋環(huán)境背景場。

4 爆發(fā)性氣旋的發(fā)展機(jī)制

4.1 動力不穩(wěn)定或斜壓不穩(wěn)定機(jī)制

Anthes等[21]對發(fā)生在1978年著名的QueenElizabethⅡ爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了診斷分析，指出對流層低層的斜壓性是導(dǎo)致其爆發(fā)性發(fā)展的最主要的因子。Roebber[10]、Rogers和Bosart[22]、儀清菊和丁一匯[13]均發(fā)現(xiàn)大氣斜壓性對爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展起主要作用。趙其庚等[24]對西北太平洋上1個強(qiáng)爆發(fā)性氣旋的發(fā)展過程進(jìn)行了診斷分析，指出斜壓不穩(wěn)定在氣旋的生成和爆發(fā)性加深過程中起重要作用。黃立文等[50]利用Lagrangian型廣義Zwack-Okossi發(fā)展方程對兩個發(fā)生于西北太平洋地區(qū)的溫帶爆發(fā)性氣旋進(jìn)行診斷分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度平流、積云對流和湍流加熱等反映大氣斜壓性的熱力強(qiáng)迫共同作用使地轉(zhuǎn)相對渦度急劇增長時，氣旋便會出現(xiàn)中心氣壓急劇降低的現(xiàn)象。Kouroutzoglou等[23]分析了影響氣旋發(fā)展的多個因素，表明在爆發(fā)性旋生期間強(qiáng)大氣斜壓性起了決定作用，大氣的斜壓性是促進(jìn)爆發(fā)性氣旋急劇發(fā)展的一個重要影響因子。

4.2 潛熱釋放的作用

Gyakum[51]和Kuo等[52]學(xué)者認(rèn)為潛熱釋放在爆發(fā)性氣旋發(fā)展的初期起到了重要作用；Chen等[53]的數(shù)值試驗表明，潛熱釋放與大尺度系統(tǒng)斜壓不穩(wěn)定的相互作用是爆發(fā)性氣旋急劇發(fā)展的主要原因。丁一匯和朱彤[54]認(rèn)為強(qiáng)烈的潛熱釋放導(dǎo)致氣旋式環(huán)流加速，從而引發(fā)氣旋中心氣壓的急劇降低。周毅等[55]通過位渦反演發(fā)現(xiàn)，氣旋爆發(fā)階段凝結(jié)潛熱釋放對低層氣旋式環(huán)流的增強(qiáng)有重要影響。Kuo等[56]、Bosart和Lackmann[57]、Gyakum和Danielson[58]等多位學(xué)者研究認(rèn)為，氣旋爆發(fā)的海域SST略有升高，會使得感熱通量和潛熱釋放增加，為氣旋的爆發(fā)性發(fā)展提供了重要能量，促進(jìn)了氣旋的爆發(fā)性發(fā)展。

4.3 正渦度平流的作用

王勁松等[59]利用MM4模式和Zwack-Okossi診斷方程，對1981年12月20—21日生成在西北太平洋的一次爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了數(shù)值試驗和診斷分析，發(fā)現(xiàn)氣旋的爆發(fā)性加深主要是由正渦度平流和非地轉(zhuǎn)場激發(fā)，其中渦度平流對氣旋發(fā)展貢獻(xiàn)最大。Yoshida和Asuma[15]認(rèn)為亞洲大陸上空的冷氣團(tuán)為爆發(fā)性氣旋的發(fā)展提供了有利的條件，而大尺度的環(huán)流條件，例如渦度平流、溫度平流以及濕度平流等是影響氣旋爆發(fā)性加深的主要因素。李長青和丁一匯[12]、Wash等[43]分析指出，北太平洋爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于高空急流出口區(qū)的左側(cè)，正渦度平流場為爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展提供了高層動力強(qiáng)迫，中高層的強(qiáng)正渦度平流是促進(jìn)爆發(fā)性氣旋急劇發(fā)展的重要因素。

4.4 位渦的作用

Uccellini等[26]、Bosart和Lin[30]、Zehnder和Keyser[31]、Reader和Moore[32]等多位學(xué)者認(rèn)為，平流層大值位渦(PV)空氣的下伸是氣旋爆發(fā)性加深的一個重要條件，初生氣旋逐漸向強(qiáng)位渦區(qū)移近并形成上下大值位渦區(qū)相接的形勢，使得氣旋迅速發(fā)展。壽紹文和李耀輝[60]、吳海英和壽紹文[61]認(rèn)為具有較高濕位渦的高層冷空氣在沿等熵面快速下降的過程中絕對渦度增加，導(dǎo)致氣旋性渦旋的發(fā)展加強(qiáng)。尹盡勇等[62]認(rèn)為高層大值位渦下傳激發(fā)了氣旋性環(huán)流，造成了地面氣旋的爆發(fā)性發(fā)展。還有觀點認(rèn)為高低層位渦耦合有利于氣旋的急劇發(fā)展，Cordeira和Bosart[63]發(fā)現(xiàn)溫帶氣旋的爆發(fā)性加深是氣旋低層的位渦異常與對流層高層位渦擾動(PVdisturbance)耦合引發(fā)的。趙兵科等[64]認(rèn)為，通過垂直平流使高低層大值位渦耦合在一起，從而使氣旋迅速發(fā)展。高層大值位渦下傳及高低層位渦耦合是氣旋爆發(fā)性發(fā)展的有利條件。

4.5 對流層頂折疊的作用

Bleck等[25]、Uccellini等[26]、Hoskins等[28]、Lupo等[29]學(xué)者認(rèn)為以氣旋上空動力對流層頂折疊(dynamictropopausefolding)和高空急流動量下傳為主的上層強(qiáng)迫對氣旋的爆發(fā)性發(fā)展起到重要作用。

4.6 動力強(qiáng)迫的作用

Uccellini等[65]指出在高空急流出口區(qū)左側(cè)非地轉(zhuǎn)風(fēng)產(chǎn)生的質(zhì)量調(diào)整，使其下方減壓，有利于該區(qū)域下方氣旋的發(fā)展。呂梅等[66]認(rèn)為高空急流核的東傳及高空動量的下傳加強(qiáng)了低層氣旋性渦度切變，使得氣旋在中低層得以爆發(fā)性加深。Rivière等[67]運(yùn)用Météo-FranceOperational模式對1999年12月24—26日的冬季風(fēng)暴Lothar進(jìn)行敏感性試驗，發(fā)現(xiàn)該氣旋的突然爆發(fā)階段發(fā)生在地面氣旋穿越高空急流區(qū)的時候，說明高空急流動力強(qiáng)迫對其急劇發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。黃彬等[68]研究發(fā)現(xiàn)，氣旋的強(qiáng)烈發(fā)展與高空急流的相對位置變化及突然增強(qiáng)密切相關(guān)。大量統(tǒng)計分析也表明，爆發(fā)性氣旋多發(fā)生在高空急流出口區(qū)的左側(cè)，高空急流的動力強(qiáng)迫對爆發(fā)性氣旋的發(fā)展貢獻(xiàn)較大。

4.7 SST的作用

由于爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于海上，多位學(xué)者認(rèn)為SST或SST梯度對氣旋的爆發(fā)性發(fā)展有一定影響，但起重要作用還是決定性作用意見不一致。Sanders和Gyakum[4]發(fā)現(xiàn)海上爆發(fā)性氣旋易發(fā)生在強(qiáng)SST梯度附近。Hanson等[69]和Sanders[70]發(fā)現(xiàn)氣旋的爆發(fā)性發(fā)展與氣旋穿越強(qiáng)SST梯度區(qū)在統(tǒng)計上有較顯著的相關(guān)性。Ueda等[71]分析發(fā)現(xiàn)，SST在爆發(fā)性氣旋急劇發(fā)展的整個過程中，對垂直運(yùn)動和降雨有重要影響。Liberato等[8]在分析強(qiáng)風(fēng)暴Xynthia時發(fā)現(xiàn)，該風(fēng)暴的水汽源地主要來自一個具有異常高SST的海域，證實了亞熱帶海域SST對風(fēng)暴Xynthia的爆發(fā)性發(fā)展有顯著貢獻(xiàn)。爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于海上，且頻發(fā)于大西洋和太平洋西北部的暖洋流區(qū)域，較暖的洋面向大氣輸送較大的感熱和潛熱，為爆發(fā)性氣旋的急劇發(fā)展提供了有利的環(huán)境背景場。

4.8 多因子綜合作用

多名學(xué)者認(rèn)為影響氣旋爆發(fā)性加深的因子不是單一的，而是多個因子綜合作用的結(jié)果。Rausch等[72]認(rèn)為爆發(fā)性氣旋的發(fā)展是對流層中高層的渦度平流、暖平流、非絕熱加熱、低層靜力穩(wěn)定度、SST梯度、地面渦度和能量通量等因子共同作用的結(jié)果。儀清菊和丁一匯[13]對黃、渤海區(qū)的爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了診斷分析，認(rèn)為溫度平流、渦度平流、沿岸鋒生和高空急流的動力作用對氣旋爆發(fā)性加深有重要貢獻(xiàn)。謝甲子等[33]認(rèn)為氣旋的爆發(fā)性加深是高、低空急流的耦合作用、渦度平流和凝結(jié)潛熱等因子共同作用的結(jié)果。Nesterov[73]統(tǒng)計分析了東北大西洋1986—1999年的爆發(fā)性氣旋，認(rèn)為爆發(fā)性旋生與大氣和海洋的多個因素有關(guān)，如北大西洋濤動指數(shù)、東大西洋濤動指數(shù)、氣溫、海溫、顯熱和潛熱通量等。

5 結(jié)論與討論

本文回顧和總結(jié)了前人對爆發(fā)性氣旋的研究進(jìn)展，得到的主要結(jié)論如下：

1)Sanders和Gyakum[4]首次將爆發(fā)性氣旋定義為氣旋中心氣壓值(地轉(zhuǎn)調(diào)整到60°N)在24h內(nèi)下降24hPa以上，即氣旋中心氣壓加深率大于1hPa/h的快速發(fā)展的氣旋。隨著資料時間分辨率的提高和對爆發(fā)性氣旋空間分布特征認(rèn)識的加深，一些學(xué)者修正了該定義中的地轉(zhuǎn)調(diào)整緯度和降壓時間間隔，使得爆發(fā)性氣旋的定義更加趨于合理。

2)為了對爆發(fā)性氣旋開展更加深入和詳細(xì)的研究，學(xué)者們在強(qiáng)度和區(qū)域上對爆發(fā)性氣旋進(jìn)行了分類。在強(qiáng)度上主要分為3類，分別為弱(1.0～1.2Bergerons)、中(1.3～1.8Bergerons)、強(qiáng)(>1.8Bergerons)爆發(fā)性氣旋[37]。在區(qū)域分類上，主要是依據(jù)爆發(fā)性氣旋最大加深點的空間分布特征。

3)大量研究表明爆發(fā)性氣旋多發(fā)生于冷季的洋面上，且頻發(fā)于太平洋和大西洋的西北部海域。冷季爆發(fā)性氣旋的發(fā)生頻數(shù)存在明顯的季節(jié)變化特征，一般是在冬季發(fā)生數(shù)量較多，而在秋季和春季發(fā)生數(shù)量較少，但不同區(qū)域爆發(fā)性氣旋發(fā)生頻數(shù)的季節(jié)變化特征存在明顯的差異。大尺度的大氣和海洋環(huán)境背景場對爆發(fā)性氣旋的發(fā)生發(fā)展和分布具有重要的影響，大氣斜壓性、中高層正渦度平流和高空急流是有利于爆發(fā)性氣旋發(fā)展的大氣物理環(huán)境場，海洋暖流為爆發(fā)性氣旋的發(fā)生發(fā)展提供了有利的海洋環(huán)境背景場。

4)前人對爆發(fā)性氣旋的發(fā)展機(jī)制開展了深入的研究，主要概括為：動力不穩(wěn)定或斜壓不穩(wěn)定機(jī)制，以潛熱加熱為主過程，以對流層頂折疊、急流動量下傳為主的上層強(qiáng)迫過程，平流層高位渦氣團(tuán)入侵過程等理論，還有一類觀點認(rèn)為爆發(fā)性氣旋的發(fā)展是各種物理因子共同作用的結(jié)果。

前人對于爆發(fā)性氣旋的研究成果已較為豐富，但還有很多相關(guān)問題沒有得到解決。例如，迄今還沒有學(xué)者給出既能滿足高時間分辨率資料的要求、又符合爆發(fā)性氣旋空間分布特征的定義；前人對北太平洋爆發(fā)性氣旋的研究主要集中在西北太平洋，對發(fā)生于太平洋中部及東部的爆發(fā)性氣旋研究較少，且在統(tǒng)計分析中使用的資料空間和時間分辨率較低，統(tǒng)計的年限較短，難以給出較為詳細(xì)的北太平洋爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征；有關(guān)爆發(fā)性氣旋發(fā)展機(jī)制的理論名目眾多，但這些機(jī)制多是由某幾個個例分析而得，且由于研究者們受觀測資料時空分辨率不足的限制，以上理論都具有某種程度的推測性。也正是由于上述原因，目前還沒有提出較為系統(tǒng)且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尼槍Ρ碧窖蟊l(fā)性氣旋發(fā)展機(jī)制的理論。

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，北太平洋已成為國際航海運(yùn)輸必經(jīng)的重要戰(zhàn)略要地，爆發(fā)性氣旋對北太平洋沿岸生產(chǎn)、生活和航海運(yùn)輸?shù)挠绊懪c日俱增。鑒于北太平洋爆發(fā)性氣旋的研究中還存在一些亟待解決的問題，因此盡快系統(tǒng)、深入地開展對北太平洋爆發(fā)性氣旋的氣候?qū)W特征及發(fā)展機(jī)理的研究，不僅對于保障海上活動安全具有重要意義，而且對于加深對海上氣旋系統(tǒng)運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識，具有重要的學(xué)術(shù)和實踐價值。

[1]JulaM. étudedesperturbationscycloniquesextratropicaleparl’imageriedessatellites[J].LesSatellitesM￣e￣t￣e￣o￣r￣o￣l￣ogiques,CentreNationald’ étudesSpatiales, 1973,409-422.

[2]B?ttgerH,EckardtM,KatergiannakisU.Forecastingextratropicalstormswithhurricaneintensityusingsatelliteinformation[J].JApplMeteor, 1975, 14(7): 1259-1265.

[3]RiceRB.Trackingakillerstorm[J].Sail, 1979,10: 106-107.

[4]SandersF,GyakumJR.Synoptic-dynamicclimatologyofthe“bomb” [J].MonWeaRev, 1980,108(10): 1589-1606.

[5]SchneiderRS.Large-amplitudemesoscalewavedisturbanceswithintheintensemidwestextratropicalcycloneof15December1987[J].WeatherandForecasting, 1990, 5(4): 533-558.

[6]FinkAH,BrücherT,ErmertV,etal.TheEuropeanstormKyrillinJanuary2007:synopticevolution,meteorologicalimpactsandsomeconsiderationswithrespecttoclimatechange[J].NaturalHazards&EarthSystemSciences, 2009, 9(2):405-423.

[7]LiberatoMLR,PintoJG,TrigoIF,etal.Klaus-anexceptionalwinterstormovernorthernIberiaandsouthernFrance[J].Weather, 2011, 66 (12): 330-334.

[8]LiberatoMLR,PintoJG,TrigoRM,etal.ExplosivedevelopmentofwinterstormXynthiaoverthesubtropicalNorthAtlanticOcean[J].NaturalHazards&EarthSystemSciences, 2013, 13(9): 2239-2251.

[9]LambH,FrydendahlK.Historicstormsofthenorthsea,britishislesandnorthwestEurope[J].GeographicalReview, 2005, 13(1-2):224.

[10]RoebberPJ.Statisticalanalysisandupdatedclimatologyofexplosivecyclones[J].MonWeaRev, 1984, 112(8): 1577-1589.

[11]GyakumJR,AndersonJR,GrummRH,etal.NorthPacificcold-seasonsurfacecycloneactivity: 1975-1983[J].MonWeaRev, 1989,117(6):1141-1155.

[12]李長青，丁一匯. 西北太平洋爆發(fā)性氣旋的診斷分析[J].氣象學(xué)報，1989，47(2)：180-190.

[13]儀清菊，丁一匯.黃渤海氣旋暴發(fā)性發(fā)展的個例分析[J]. 應(yīng)用氣象學(xué)報，1996，7(4)：483-490.

[14]LimEP,SimmondsI.ExplosivecyclonedevelopmentintheSouthernHemisphereandacomparisonwithNorthernHemisphereevents[J].MonWeaRev, 2002, 130(9): 2188-2209.

[15]YoshidaA,AsumaY.StructuresandenvironmentofexplosivelydevelopingextratropicalcyclonesinthenorthwesternPacificregion[J].MonWeaRev, 2004, 132(5): 1121-1142.

[16]ChenS-J,KuoY-H,ZhangP-Z,etal,ClimatologyofexplosivecyclonesofftheEastAsiancoast[J].MonWeaRev, 1992, 120(12): 3029-3035.

[17]YoshiikeS,KawamuraR.Influenceofwintertimelarge-scalecirculationontheexplosivelydevelopingcyclonesovertheWesternNorthPacificandtheirdownstreameffects[J].JGeophysRes, 2009, 114 (D13): 267-275.

[18]IizukaS,ShiotaM,KawamuraR,etal.InfluenceofthemonsoonvariabilityandseasurfacetemperaturefrontontheexplosivecycloneactivityinthevicinityofJapanduringnorthernwinter[J].SOLAS, 2013, 9(4):1-4.

[19]GyakumJR,RoebberPJ,BullockTA.Theroleofantecedentsurfacevorticitydevelopmentasaconditioningprocessinexplosivecycloneintensification[J].MonWeaRev, 1992, 120(8): 1465-1489.

[20]BullockTA,GyakumJR.AdiagnosticstudyofcyclogenesisinthewesternNorthPacificOcean[J].MonWeaRev, 1993, 121(1): 65-75.

[21]AnthesRA,KuoY-H,GyakumJR.Numericalsimulationsofacaseofexplosivemarinecyclogenesis[J].MonWeaRev, 1983, 111(6): 1174-1188.

[22]RogersE,BosartLF.Aninvestigationofexplosivelydeepeningoceaniccyclones[J].MonWeaRev, 1986,114 (4): 702-718.

[23]KouroutzoglouJ,FlocasHA,HatzakiM,etal.OntheDynamicsofMediterraneanExplosiveCyclogenesis[M]//AdvancesinMeteorology,ClimatologyandAtmosphericPhysics.SpringerBerlinHeidelberg, 2013:563-570.

[24]趙其庚，儀清菊，丁一匯，等.一個溫帶海洋氣旋爆發(fā)性發(fā)展的動力學(xué)分析[J]. 海洋學(xué)報，1994，16(1)：30-37.

[25]BleckR.Short-rangepredictioninisentropiccoordinateswithfilteredandunfilterednumericalmodels[J].MonWeaRev, 1974, 102(12): 813-829.

[26]UccelliniLW,KeyserD,BrillKF,etal.ThePresident’sDaycycloneof18-19February1979:Influenceofupstreamtroughamplificationandassociatedtropopausefoldingonrapidcyclogenesis[J].MonWeaRev, 1985, 113(6): 962-988.

[27]UccelliniLW,KocinPJ.TheinteractionofjetstreakcirculationsduringheavysnoweventsalongtheeastcoastofUnitedStates[J].WeatherandForecasting, 1987, 2(4): 289-308.

[28]HoskinsBJ,McIntyreME,RobertsonAW.Ontheuseandsignificanceofisentropicpotentialvorticitymaps[J].QuartJRoyMeteorSoc, 1985, 111(470): 877-946.

[29]LupoAR,SmithPJ,ZwackP.Adiagnosisoftheexplosivedevelopmentoftwoextratropicalcyclones[J].MonWeaRev, 1992,120(8): 1490-1523.

[30]BosartLF,LinSC.AdiagnosticanalysisofthePresidents’DaystormofFebruary1979[J].MonWeaRev, 1984, 112(11): 2148-2177.

[31]ZehnderJA,KeyserD.Theinfluenceofinteriorgradientsofpotentialvorticityonrapidcyclogenesis[J].TellusA, 1991, 43(3): 198-212.

[32]ReaderMC,MooreGK.Stratosphere-tropospherei￣n￣t￣e￣r￣a￣ctionsassociatedwithacaseofexplosivecyclogenesisintheLabradorSea[J].TellusA, 1995, 47(5): 849-863.

[33]謝甲子，寇正，王勇.西北太平洋地區(qū)一次爆發(fā)性氣旋的診斷分析[J]. 暴雨災(zāi)害， 2009，28(3)：251-276.

[34]BergeronT.Reviewsofmodernmeteorology-12:Theproblemoftropicalhurricanes[J].QuartJRoyMeteorSoc, 1954, 80(344): 131-164.

[35]WangCC,RogersJC.AcompositestudyofexplosivecyclogenesisindifferentsectorsoftheNorthAtlantic.PartI:Cyclonestructureandevolution[J].MonWeaRev, 2001, 129 (6): 1481-1499.

[36]PettyGW,MillerDK.Satellitemicrowaveobservationsofprecipitationcorrelatedwithintensificationrateinextratropicaloceaniccyclones[J].MonWeaRev, 1995, 123(6):1904-1911.

[37]SandersF.Explosivecyclogenesisinthewest-centralNorthAtlanticOcean, 1981-84.PartI:Compositestructureandmeanbehavior[J].MonWeaRev, 1986,114(10): 1781-1794.

[38]CarletonAM.Monthlyvariabilityofsatellite-derivedcyclonicactivityforthesouthernhemispherewinter[J].InternationalJournalofClimatology, 1981, 1(1):21-38.

[39]PhysickWL.WinterdepressiontracksandclimatologicaljetstreamsintheSouthernHemisphereduringtheFGGEyear[J].QuartJRoyMeteorSoc, 1981, 107: 883-898.

[40]IwaoK,InatsuM,KimotoM.RecentchangesinexplosivelydevelopingextratropicalcyclonesoverthewinterNorthwesternPacific[J].JClimate, 2012, 25(20): 7282-7296.

[41]ManobiancoJ.Explosiveeastcoastcyclogenesisoverthewest-centralNorthAtlanticOcean:AcompositestudyderivedfromECMWFoperationalanalyses[J].MonWeaRev,1989,117(11): 2365-2383.

[42]WashCH,HaleRA,DobosPH,etal.StudyofexplosiveandnonexplosivecyclogenesisduringFGGE[J].MonWeaRev, 1992,120(1): 40-51.

[43]WashCH,PeakJE,CallandWE,etal.DiagnosticstudyofexplosivecyclogenesisduringFGGE[J].MonWeaRev, 1988,116 (2): 431-451.

[44]CammasJ-P,RamondD.Analysisanddiagnosisofthecompositeofageostrophiccirculationsinjet-frontsystems[J].MonWeaRev, 1989,117(11): 2447-2462.

[45]NakamuraH.Horizontaldivergenceassociatedwithzonallyisolatedjetsteams[J].JAtmosSci, 1993, 50(14): 2310-2313.

[46]秦曾灝，李永平，黃立文.中國近海和西太平洋溫帶氣旋的氣候?qū)W研究[J].海洋學(xué)報，2002，24(增刊)：105-110.

[47]DavisCA,EmanuelA.Observationalevidencefortheinfluenceofsurfaceheatfluxesonrapidmaritimecyclogenesis[J].MonWeaRev, 1988, 116(12): 2649-2659.

[48]Kuwano-YoshidaA,AsumaY.NumericalstudyofexplosivelydevelopingextratropicalcyclonesintheNorthwesternPacificregion[J].MonWeaRev, 2008, 136(2): 712-740.

[49]Kuwano-YoshidaA,EnomotoT.PredictabilityofexplosivecyclogenesisovertheNorthwesternPacificregionusingensemblereanalysis[J].MonWeaRev, 2013, 141(11): 3769-3785.

[50]黃立文，秦曾灝，吳秀恒，等.海洋溫帶氣旋爆發(fā)性發(fā)展數(shù)值試驗[J].氣象學(xué)報，1999，57(4)： 410-428.

[51]GyakumJR.OntheevolutionoftheQEIIstorm.I:Synopticaspects[J].MonWeaRev, 1983, 111(6): 1137-1155.

[52]KuoYH,ReedRJ,Low-NamS.EffectsofsurfaceenergyfluxesduringtheearlydevelopmentandrapidintensificationstagesofsevenexplosivecyclonesintheWesternAtlantic[J].MonWeaRev, 1991, 119(2): 457-476.

[53]ChenSJ,Dell’ossoL.AnumericalcasestudyofEastAsiancoastalcyclogenesis[J].MonWeaRev, 1987, 115(2): 477-487.

[54]丁一匯，朱彤.陸地氣旋爆發(fā)性加深的動力學(xué)分析和數(shù)值試驗[J].中國科學(xué)B輯，1993，23(11)：1226-1232.

[55]周毅，寇正，王云鋒，等.氣旋快速發(fā)展過程中潛熱釋放重要性的位渦反演診斷[J].氣象科學(xué)，1998，18(4)：355-360.

[56]KuoYH,Low-NamS.PredictionofnineexplosivecyclonesoverthewesternAtlanticOceanwitharegionalmodel[J].MonWeaRev, 1990, 118(1): 3-25.

[57]BosartLF,LackmannGM.Postlandfalltropicalcyclonereintensificationinaweaklybaroclinicenvironment:AcasestudyofHurricaneDavid(September1979) [J] .MonWeaRev, 1995, 123(11): 3268-3291.

[58]GyakumJR,DanielsonRE.AnalysisofmeteorologicalprecursorstoordinaryandexplosivecyclogenesisintheWesternNorthPacific[J].MonWeaRev, 2000, 128(3): 851-863.

[59]王勁松，丁治英，何金海，等. 用Zwack-Okossi方程對一次爆發(fā)性氣旋的診斷分析[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報，1999，22(22)：180-188.

[60]壽紹文，李耀輝.暴雨中尺度氣旋發(fā)展的等熵面位渦分析[J].氣象學(xué)報，2001，59(6)：560-568.

[61]吳海英，壽紹文.位渦擾動與氣旋的發(fā)展[J]. 南京氣象學(xué)院學(xué)報，2002，25(4)：509-517.

[62]尹盡勇，曹越男，趙偉，等.一次黃渤海入海氣旋強(qiáng)烈發(fā)展的診斷分析[J].氣象，2011，37(12)： 1526-1533.

[63]CordeiraJM,BosartLF.Cycloneinteractionsandevolutionsduringthe“PerfectStorms”oflateOctoberandearlyNovember1991[J].MonWeaRev, 2011,139(6): 1683-1707.

[64]趙兵科，吳國雄，姚秀萍，等.2003年夏季梅雨期一次強(qiáng)氣旋發(fā)展的位渦診斷分析[J].大氣科學(xué)， 2008，32(6)：1241-1255.

[65]UccelliniLW,JohnsonDR.Thecouplingofupperandlowertroposphericjetstreaksandimplicationsforthedevelopmentofsevereconvectivestorms[J].MonWeaRev, 1979,107(6): 682-703.

[66]呂梅，周毅，陸漢城.氣旋快速發(fā)展的機(jī)制分析[J].氣象科學(xué)，1998，18(4)：348-354.

[67]RivièreG,ArbogastP,MaynardK,etal.TheessentialingredientsleadingtotheexplosivegrowthstageoftheEuropeanwindstormLotharofChristmas1999[J].QuartJRoyMeteorSoc, 2010, 136(648): 638-652.

[68]黃彬，陳濤，康志明，等.誘發(fā)渤海風(fēng)暴潮的黃河氣旋動力學(xué)診斷和機(jī)制分析[J]. 高原氣象，2011，30(4)：901-912.

[69]HansonHP,LongB.ClimatologyofcyclogenesisovertheEastChinaSea[J].MonWeaRev, 1985, 113(5): 697-707.

[70]SandersF.SkillofNMCoperationaldynamicalmodelsinpredictionofexplosivecyclogenesis[J].WeatherandForecasting, 1987, 2(4): 322-336.

[71]UedaA,YamamotoM,HiroseN.MeteorologicalinfluencesofSSTanomalyovertheEastAsianmarginalseaonsubpolarandpolarregions:Acaseofanextratropicalcycloneon5-8November2006[J].PolarScience, 2011, 5(1): 1-10.

[72]RauschRL,SmithPJ.Adiagnosisofamodel-simulatedexplosivelydevelopingextratropicalcyclone[J].MonWeaRev, 1996,124(5): 875-904.

[73]NesterovES.ExplosivecyclogenesisinthenortheasternpartoftheAtlanticOcean[J].RussianMeteorologyandHydrology, 2010, 35(10): 680-686.

Review of researches on explosive cyclones

FU Gang1, ZHANG Shuqin1, PANG Huaji2, SUN Yawen1

(1.CollegeofOceanicandAtmosphericSciences,OceanUniversityofChina,Qingdao266100,China; 2.QingdaoMeteorologicalBureau,Qingdao266003,China)

Explosive cyclones, known as meteorological “bombs”, are defined as a cyclone whose central sea level pressure decrease normalized at 60°N is greater than 1 hPa per hour. They frequently occurs over the vast ocean in cold season and usually causes serious losses of life and property due to the extremely bad weather related to their rapid intensification. Many previous studies focused on the climatology, spatial-temporal structures and developing mechanisms of explosive cyclones. During the past years, many significant progresses had been made on study of explosive cyclones, but there are still some questions which were not solved. In this paper, the previous researches on explosive cyclones are reviewed and some problems unsolved are indicated, aiming to have some enlightenment for future researches on explosive cyclones.

explosive cyclone; definition; classification; climatology; developing mechanism

10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.01.002. (in Chinese)

2016-12-21；

2017-03-01

國家自然科學(xué)基金項目(41275049)

傅剛 (1963—)，男，博士，教授，主要從事海洋氣象學(xué)的教學(xué)和科研工作， fugang@ouc.edu.cn。

P447

A

2096-3599(2017)01-0010-10

10.19513/j.cnki.issn2096-3599.2017.01.002

傅剛，張樹欽，龐華基，等.爆發(fā)性氣旋研究的回顧[J].海洋氣象學(xué)報，2017，37(1)：10-19.

Fu Gang, Zhang Shuqin, Pang Huaji， et al. Review of researches on explosive cyclones[J].Journal of Marine Meteorology,2017,37(1):10-19.