费建芳，李波，黄小刚，郎丰旺，宋平

(1.解放军理工大学气象学院，江苏南京211101;2.南京信息工程大学，江苏南京210044)

0 引言

台风研究一直是大气科学研究领域的热点和重点。过去几十年国内外气象学者连续不断地开展了台风的研究工作，在观测、动力学理论、数值模拟和预报方法等方面都取得了丰硕的研究成果。但是由于关键性观测资料的缺乏以及台风突变的物理机制尚未清楚，异常台风的预报能力依然很低，不少问题有待深入研究(陈联寿等，2002)。近几十年来，位涡作为一个综合反映流体动力学和热力学性质的物理量，倍受气象学者的关注，位涡反演理论也由此引入到台风研究中，并得到广泛应用。本文在简要回顾近几十年来位涡反演理论研究进展的基础上，综述了位涡反演理论在台风领域中的应用进展情况，并讨论了位涡反演理论可能存在的问题以及应用前景，以期为台风研究提供一些有益的思考。

1 位涡反演理论的研究进展

1.1 位涡及位涡反演

位涡具有守恒及反演的性质。守恒性是指在绝热、无摩擦条件下，流体所具有的位涡在运动过程中始终保持不变;反演性是指在某种平衡条件下，给定位涡的分布及其变化，就可以反演诊断其他物理量。

早在20世纪40年代，Rossby(1940)和Ertel(1942)就提出了位涡的概念，并证明在绝热无摩擦的干空气中，位涡具有严格守恒的特性。然而当时研究主要偏重于把位涡作为拉格朗日示踪物来研究它在大气中的分布，人们并没有意识到位涡这个概念会包含许多深刻的动力学内涵。……