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热带气旋(TC)是全球最为严重的自然灾害之一，强热带气旋是影响我国的主要灾害性天气系统之一。对于热带气旋的路径预报已经在过去的50年当中取得了一定进展，但是热带气旋的强度和精细的结构预报还是科学难题。
众所周知，热带气旋最强烈的灾害性天气(大风和强降水)都集中在眼壁附近，当台风周围对流云带有组织地收缩成环状，并且在环状对流带中心区域处，开始出现下沉气流时，眼就开始形成了，而眼壁也就形成了，因此热带气旋的眼是一个热带气旋成熟的标志，研究热带气旋眼的形成机理对人们了解热带气旋强度变化和风雨结构的演变都有着重要的理论指导意义。
论文就TC眼特性、TC眼与强度的关系、以及TC眼在不同探测方法下的定义、TC眼形成研究简史做了比较全面的介绍，分析了当前TC眼生成研究的状况和特点，指出有关TC眼形成过程的研究是个热点也是个难点问题。在此基础上，本文首先从大尺度环境背景场出发研究西北太平洋2003-2005年热带气旋出眼规律及出眼条件，然后以LEO1999为例研究其眼出现前后的天气学特征，最后利用高分辨率数值模拟结果对LEO(1999)眼的形成过程进行动力学分析。
(一)西北太平洋热带气旋眼生成的大尺度特征利用UW/CIMSS1的AODT2资料和TRMM3等卫星反演的每日海温资料，对西北太平洋2003-2005年热带气旋出眼规律及出眼条件进行了分析，结果发现2003-2005年西北太平洋这40个TC绝大多数(90％)是在它们的加强阶段开始出眼，只有4个TC是在成熟期才开始成眼；近92.5％的TC发展到台风以上级别才开始出眼，也有一小部分的TC在它们的强热带风暴阶段出眼；TC出眼的时间存在日变化，晚上出眼的TC远少于白天出眼的TC。有80％的TC出眼时海温在28度以上，62.5％的TC出眼时海温高于28.5度。用NCEP/FNL资料算垂直风切变，发现65％的TC出眼时的垂直风切变是在6m/s以下，只有4个TC出眼时垂直风切变超过了10m/s，05年的TC出眼时垂直风切变比03年和04年的都偏小。
(二)大尺度环境场对Leo(1999)台风眼形成的影响用卫星反演的每日海温资料及NCEP再分析资料分析Leo(1999)台风在成眼过程中的天气特征，发现Leo在成眼期间海温不低于29摄氏度，成眼前垂直风切变较低，不超过5米/秒，成眼时垂直风切变为7.45米/秒，也就是说较高海温和较弱垂直风切变是非常有利于台风眼的形成；同时本文还用卫星反演的降水率资料、地球同步卫星GMS5红外1通道观测的云项亮温数据算得的最大亮温距平绝对值，通过分析降水率、最大亮温距平绝对值随时间的变化来看Leo成眼期间对流发展状况，发现在Leo台风成眼期间存在对流的爆发。
(三)高分辨率数值模拟研究用MM5模式针对LEO(1999)台风眼的生成过程进行了高分辨率的数值模拟分析，成功模拟出了LEO眼形成过程，发现眼区内的低层有明显的逆温层。LEO眼区内逆温层上的空气在眼墙闭合前就被包裹入环流中心，并且暖心和涡旋中心不重合，此时LEO暖心主要是由于潜热释放引起的，随着暖心和涡旋中心的重合过程，暖心开始位于涡旋中心，这时暖心主要是由于空气下沉干绝热过程造成的，TC眼内下沉空气与眼周围附近的对流云的对流爆发关系密切。