结构变化是引发热带气旋(TC)强度变化的重要原因之一,结构的非对称性及其演变特征与TC强度变化的关系及机理尚不很清楚,是制约TC强度预报的重要瓶颈。以往关于TC非对称结构的研究,多侧重于TC的动力场(风场),较少关注热力场(特别是湿度场)。众所周知,水汽凝结释放的潜热是TC发生发展的主要能量来源,而水汽的多寡显著地表现为湿度的高低。本文将TC的温度和湿度属性相结合,对温度和湿度场的非对称性与TC强度变化的关系进行了较系统的分析。包括:不同强度、不同生命期、不同发展类型的TC温湿结构的统计特征分析,快速增强与快速减弱TC的温湿结构特征的对比分析,并在此基础上对“韦森特(Vicente)”台风的快速增强个例进行数值模拟,诊断分析了“韦森特”台风的温湿非对称结构演变与快速增强过程的可能关系及其成因。本文首先对西北太平洋(含南海)海域1979-2010年间的TC温湿水平非对称和垂直非均匀结构进行了合成分析,结果表明:非对称的流场随着TC的不断增强逐渐趋于轴对称化,而TC云墙外(含外包区和外围区)比湿场的非对称性则随TC的增强而增大;垂直方向上,TC普遍具有“双暖心”的非均匀分布特征,弱TC(STS及以下)的低层暖心相对较强,强TC(TY及以上)的高层暖心相对较强;“暖心”的水平范围和形态随TC的增强而扩大并更趋于轴对称;TC的“湿心”主要位于700-850hPa的低层,“湿心”强度随着TC的增加而增强、范围随TC的增强而向高层延伸。然后,本文对不同强度变化情景下的TC温湿非对称结构演变特征进行了合成和对比分析,发现:1979-2010年间西北太平洋的TC比湿场在快速增强(RI)的过程中呈弱的“东北-西南向”的一波非对称分布,而在快速减弱(RW)过程中则呈相对明显的“西北-东南向”的一波非对称结构;发生RI的TC普遍具有“双暖心”的垂直结构,“暖心”分别位于300hPa和800hPa高度附近,而发生RW的TC未发现明显的“双暖心”特征;与“暖心”相对应的是发生RI的TC通常也呈现出“双湿心”的垂直分布,而发生RW的TC也只有一个“湿心”(多出现在850hPa附近);温度梯度差(850-200hPa层)对RI和RW的发生有较好的指示作用,0.7K s-1及以下的温度梯度差通常意味着RI的发生(反之高于0.7K s-1利于RW的发生),但RI的发生将滞后温度梯度差约30h。最后,本文对典型的RI个例台风“韦森特”(Vicente)进行数值模拟,并利用模式输出的高分辨率资料初步分析了温湿非对称结构演变特征及其对“Vicente”发生RI的可能贡献,结果表明:发生RI的“Vicente”具有明显的“双暖心”和“双湿心”垂直结构特征,在RI的过程中,伴随高层“暖心”不断增强、低层“暖心”和高层的“湿心”不断减弱并逐渐消失,当“Vicente”最终达到最强时呈现出高层“暖心”的经典结构;925hPa层的比湿一波非对称分量能够激发TC低层比湿的富集以及引起垂直上升运动,且当一波非对称分量大于2g.kg-1时,垂直运动会发生倾斜上升。