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热带气旋(TC)的结构(含形态)与强度及其变化关系密切,著名的Dvorak定强技术即为TC形态(水平)变化与TC强度关系的生动描述。近年来,TC水平尺度与TC强度变化的关系渐受关注,并有部分研究涉及到暖心高度等TC垂直(形态)结构特征对TC强度的影响。然而,至今尚未关注TC的整体形态(如三维包络线、体积等)与TC强度变化的关系,缺少将TC水平和垂直尺度进行综合分析的讨论。本文旨在探寻TC体积与强度变化的可能关系。首先,利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF)0.25°的ERA-Interim再分析资料,统计并初步分析了2006~2015年西北太平洋TC的水平尺度和“体积”的特征及其与TC强度的关系,结果显示:TC水平尺度与TC强度的相关性总体较弱,尤其当TC强度较弱时,水平尺度随TC强度变化趋势并不明显,仅在台风强度以上,水平尺度随强度增强而显著增大;而TC“体积”与TC强度的正相关关系相对更显著,随着强度增强,TC“体积”稳步增大,大(小)“体积”TC出现的频率稳步上升(下降),且在超强台风强度下,几乎很少出现小体积TC;此外,TC垂直尺度(本文用正涡度区伸展高度进行部份描述)与强度也有一定的正相关,特别是在TC较弱时(台风强度以下)更显著。表明,伴随较弱TC增强的主要是垂直尺度的增大,当TC达到台风强度后,与TC强度继续增强相伴随的主要是水平尺度的增大。因此,不管是水平尺度还是垂直尺度都无法描述TC处于不同强度阶段时TC形态结构变化与强度的关系,而TC“体积”由于综合表征了水平和垂直尺度的特征,因此能较好描述出这一关系,即伴随TC“体积”显著增大的是TC强度的增强。在此基础上,本文通过数值试验进一步对TC“体积”与TC强度及其变化的统计关系进行了敏感性验证,并利用位涡收支方程分析了TC“体积”变化对TC强度影响的可能机制,结果表明:TC“体积”的增大,会使TC内核区的位涡显著增加,进而导致TC强度的增强;在TC增强的过程中,低层的非绝热加热项和中高层的位涡垂直通量散度项对TC内核区的位涡增加起主要作用,而位涡的水平通量散度项作用相对较小;TC“体积”的增大,使垂直通量散度项和非绝热加热项作用都显著增大,二者相加的净作用是引发TC内核区位涡增加而使TC增强的主要原因。本文是探索TC体积与TC强度变化可能关系的初步尝试,受资料等所限文中的“体积”尚不是严格意义上的TC体积,所得结论仍有待更多理论研究及直接观测资料的验证。