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热带气旋(TC)强度变化是下垫面、大气环流背景和TC内核动力过程等多方面因素相互作用的结果。南海是西北太平洋TC主要发生源地之一，TC一旦在南海尤其是其北部海区生成或发展，登陆在即，对我国华南沿海地区威胁极大。南海TC发展速度快慢不一，大部分发展缓慢，有的发展迅速，TC迅速加强是强度预报失败的主要原因。如7314号台风(Marge)和0518号台风(Damrey)在南海东北部发展为热带风暴后，在24h内发展为台风，随即登陆海南。两个台风的迅速加强给其强度预报及灾害防御造成极大困难，造成华南地区重大人员伤亡和财产损失。为了提高南海TC强度预报准确率，本文通过对比分析南海TC迅速加强(RI)和缓慢加强(SI)的大尺度环流背景、内核结构特征以及动力过程，探讨了两类TC的强度变化差异特征及其机理，并基于研究结果，形成南海TC的RI以及SI预报着眼点，旨在为南海台风强度预报服务。
本文主要采用东京台风中心(RSMC Tokyo) TC定位和强度资料、NCEP/NCAR再分析资料、NCEP全球最终分析资料、NOAA周平均海温再分析资料、卫星微波海温资料、FY卫星云导风和TBB等资料，运用统计分析、合成对比、诊断分析和数值模拟等方法，研究南海RI和SI的强度变化差异及其机理，并应用支持向量机(SVM)分类方法建立RI客观预报模型。
统计分析结果表明，南海初始强度为热带风暴和强热带风暴的TC样本以增强和稳定为主，而台风以减弱为主。增强TC样本中，南海东北部热带风暴最多，中东部强热带风暴最多，中部台风最多；南海TC易在我国海南岛和越南近岸以东洋面和菲律宾近海以西洋面减弱，其中部分热带风暴和强热带风暴在南海中部减弱。基于统计分析，定义初始强度为热带风暴和强热带风暴的TC近中心最大风速增加达到7.7m·s-1/12h以上为RI，等于2.6m·s-1/12h为SI。一年中，7、9和10月RI样本数较多。与SI样本相比，RI发生的平均纬度偏南，环境水平风垂直切变(VWS)相对较小，200hPa纬向风东风分量稍弱，12h中心负变压明显，15.4m/s风圈半径更小。SI样本的海面温度(SST)稍高。发生的平均经度、未来可能强度、低层中心附近相对湿度和温度，两类样本无显著差异。
合成对比分析结果表明，发生RI和Sl的TC均位于副热带高压(简称副高)的西南侧或南侧，两者副高强度、低层流场、SST、低层水汽输送条件、涡度场和相当位温垂直分布区别不大。主要区别在于高层流场，表现为前者受南亚高压反气旋环流影响较小，TC中心上空有多方向外流；后者受较强的南亚高压反气旋环流影响较大，TC中心上空为一致的偏东外流，两者中高空散度场差异明显。
典型个例RI“派比安”和SI“天鹅”的对比诊断分析表明，前者受南亚高压反气旋环流影响较小，TC中心高层向赤道一侧为强辐散带，有多方向外流；涡动角动量通量辐合增大，高层径向流出较强，低层径向流入较强；RI发生前24h VWS明显减小；对流层高层大范围环流调整，对流层高低层位涡正异常叠加。而后者这些特征不明显。
基于数值模拟分析RI“派比安”和SI“天鹅”的内核结构演变，发现前者最大风速半径(RMW)明显收缩，眼壁垂直运动、凝结加热、涡度、位势涡度稳定向眼心方向发展，中低层径向流入和高层径向流出较强；后者无明显RMW收缩现象，眼壁对流加热和垂直运动较弱，发展缓慢，高值涡度和位势涡度主要集中于眼心，低层径向流入较弱，中高层存在径向流入。与前者相比，后者VWS较大，中高层(6～10km)相当位温的水平涡动通量较大。前者迅速加强的可能动力机制为：在VWS下风方向一侧，低层非对称气流流入内核，有负涡度平流和辐合，高层非对称气流流出内核，有正涡度平流和辐散，有利于VWS下风方向一侧对流运动发展，对流活动与眼壁中尺度涡旋紧密联系。前者眼壁涡度环存在向内的涡度梯度，涡旋罗斯贝波轴对称化作用使得位于眼壁的中尺度涡旋发展并围绕眼心气旋式旋转，促使TC发展。
基于RI和SI样本的统计分析结果，选取南海TC所在纬度、200hPa纬向风、VWS、15.4m/s风圈半径和12h中心变压等因子，初步建立了RI和SI的SVM分类预报模型。对RI样本检验集和预报集预测的Ts评分分别为0.33和0.40，预报概括率分别为0.45和0.50，具有一定的稳定性。
最后，归纳了南海TC的RJ和SI概念模型，并提出两者的预报着眼点。高空流场、内核结构及其动力过程的差异是判别南海TC能否迅速加强的条件。