热带气旋（TC）的快速增强事件（RI；24小时内最大风速增强大于15ms^-1）是TC强度预报的主要误差来源之一，加深对RI物理机制的理解对提升TC的强度预报至关重要。前人研究表明，RI事件的发生与多种TC内部热动力过程密切相关，包括眼墙加热、眼与眼墙间的位涡（PV）混合、眼墙内对流爆发以及高层暖心形成等，但鲜有研究分析这些过程在RI发生中的相对重要性。

　　最近，大气所陈光华研究团队的博士研究生施东雷基于高分辨率的WRF模拟资料，利用分块PV反演算法对2019年超强台风利奇马RI过程和双暖心形成的机理进行了深入的研究。结果显示，利奇马在RI过程中形成了明显的双暖心结构，两个暖心分别位于对流层中层和对流层顶附近。利用静力平衡方程诊断表明，中、高层暖心对利奇马中心气压降低的贡献约为1:2（图1）。

　　利奇马RI期间，内核区的PV变化主要由三部分组成：眼墙区域对流潜热产生的垂直PV塔（PVA1）；PV混合导致的中低层眼区PV异常（PVA2）；以及由平流层PV下传导致的高层PV核（PVA3）。分块PV反演结果表明，RI期间PVA1和PVA2分别导致了高、中层的增暖，对RI起到主导作用。PVA3在对流层顶附近造成了明显增暖，但同时在该暖核下方产生深厚的冷却层，基本抵消了高层暖核对海表面气压的影响，因此对利奇马的RI贡献甚小（图2）。

　　本研究结果揭示了不同TC热动力过程对RI的相对重要性，丰富了台风RI理论，为台风强度预报的改进提供了科学指导。此外，基于本研究结论，我们还针对一篇台风RI文章（Tsujino, S., and H.-C. Kuo, 2020: Potential vorticity mixing and rapid intensification in the numerically simulated Supertyphoon Haiyan (2013). J. Atmos. Sci, 77, 2067-2090.）所采用的静力平衡诊断方法和分块PV反演所得结论的不足之处提出了评论意见。以上研究成果近期接收发表于美国气象学会Journal of the Atmospheric Sciences杂志上。

　　Citation: 

　　1. Shi, D. and G. Chen*, 2021: Double warm-core structure and potential vorticity diagnosis during the rapid intensification of Supertyphoon Lekima (2019). J. Atmos. Sci., 78, 2471–2492.

　　2. Shi, D. and G. Chen*, 2021: Comments on "Potential vorticity mixing and rapid intensification in the numerically simulated Supertyphoon Haiyan (2013)". J. Atmos. Sci., DOI: 10.1175/JAS-D-20-0364.1.

图1.（a）TC中心20 km半径范围内平均的温度距平（填色）、位温（等值线）和对流层顶（白色曲线），（b）模拟的中心气压降低（黑）、静力平衡诊断的中心气压降低（紫）以及高、中层暖心的分别贡献（蓝、红虚线）。两条灰色虚线代表RI的启动时间和利奇马达到最大强度的时刻。

图2. （左）眼墙、（中）眼区、（右）对流高层区域PV异常（上图填色）所激发的平衡气压扰动（上图等值线）、风场扰动（下图填色）和位温扰动（下图等值线）。