2022年6月17日下午，南京大学开展了第六十一期“风云英华”学术讲座活动，本次讲座邀请到了复旦大学吴立广教授，报告题目为：《台风运动位势涡度趋势方法在高分辨率数值模拟中的应用》。

吴立广教授现为复旦大学大气科学研究院特聘教授，博士生导师，世界气象组织气候变化影响热带气旋活动专家组成员。回国工作之前曾在美国宇航局（NASA）和马里兰大学任职。目前主要从事热带气旋（台风）动力学、热带气旋活动气候变化和热带气旋活动短期气候预测等方面的研究。曾主持过科技部行业专项、国家自然科学基金海外资深科学家项目、面上项目、重大项目课题和台风973项目课题等，在国内外知名刊物发表研究论文200多篇。担任《Advances in Atmospheric Sciences》、《Frontiers》和《气象学报》等学术杂志编委，包括《Nature》等多个国际著名学术杂志的审稿人。

在本次学术报告中，吴立广老师首先介绍了有关台风运动的引导气流理论。Fujiwara和Sekiguchi在1919年提出台风随着环境引导气流移动，在这种观点下台风被看作点涡。在上世纪80年代到21世纪，研究主要关注台风涡旋与环境的相互作用，即台风的β效应。在正压情况下，台风非对称的气流以及β效应导致通风流，从而影响台风的移动。

图1 台风运动与引导气流的相互作用

接下来吴立广老师介绍了如何使用位涡趋势来研究台风的运动。在这种诊断方法中，台风可视为环境中位涡的极值，台风的运动的方向即为位涡趋势最大值的方向。位涡趋势对台风有两种不同的作用：使台风移动，以及使台风的不对称环流发展。通过这种方法，可以更好地研究台风移动和台风结构之间的相互作用。

图2 基于位涡趋势诊断台风运动

吴立广老师又对位涡趋势诊断方法在高分辨率数值模拟中的应用方法进行了介绍。之前的研究表明，模式的水平分辨率越高，基于位涡趋势诊断的台风移动速度越慢，最终使得该方法在高分辨率数值模拟中失效。对于这个问题，吴立广老师提出了两种解决方法：一是增加模式输出的间隔；二是对模式输出结果进行平滑处理。

图3 解决方法1：增加模式输出的间隔

图4 解决方法2：对模式输出结果进行平滑

吴立广老师的报告深入浅出，介绍了基于位势涡度诊断台风运动的方法，并就该方法在高分辨率数值模拟中应用中的问题进行了剖析，并提出了相应的解决办法。近一小时的细致精彩报告，获得我院及外校师生热情响应，在场的老师和同学就报告中的相关问题展开了热烈的讨论交流，增进了对于台风动力学中台风运动方面的认识与理解。

参考文献：

Xie, T., L. Wu, J. Yu, 2022: Potential Vorticity Tendency Diagnosis Method for Tropical Cyclone Motion in High-resolution Simulations. To be submitted.

Yang, H., L. Wu, X. Tong, 2020: Comparisons of Four Methods for Tropical Cyclone Center Detection in a High-Resolution Simulation. J. Meteor. Res. Japan,98, 379-393.

赵静娴, 谢彤, 杨华栋, 吴立广, & 刘青元. 2019. 位涡趋势诊断方法在高分辨率模式资料中的应用. 气象学报, 77(6): 1062-1072.

Wu, L., and B. Wang, B. 2020: A potential vorticity tendency diagnostic approach for tropical cyclone motion. Monthly Weather Review,128, 1899-1911.