伴随高层冷涡的热带气旋路径和强度往往会发生突变，从而给业务预报带来巨大的挑战。针对上述难点，葛旭阳教授及博士生李涵揭示了高层冷涡背景下台风路径和强度变化多样性的物理机制。结果表明：
1）对于热带气旋路径：当热带气旋初始位于高层冷涡的东侧时，往往经历半圆形逆时针环状异常路径；当热带气旋初始位于高层冷涡的西侧时，其路径则会经历小的打转后突然北折（图1a）。这是由于β效应导致冷涡向西北移动的速度更快，使得冷涡能够追上位于其西侧的热带气旋，最终二者合并。相反，对于位于高层冷涡东侧的热带气旋，藤原效应的相互吸引抵消了冷涡的β漂移，使得二者表现为互旋运动。
2）对于热带气旋强度：高层冷涡与热带气旋之间的相对位置和相对距离是影响强度变化的关键因素（图1b）。当TC位于冷涡的西北象限（特别是高层冷涡的最大风速半径以外），由于二者在β效应影响下相互靠近的速度更快，两个系统间位涡叠加、涡通量辐合、高层出流侵蚀冷涡环流减弱垂直风切变，有利于该象限热带气旋强度的增强。相反，TC位于冷涡的东南象限，二者距离的保持有利于冷涡环流的维持，使得该象限的热带气旋持续受到更强的垂直风切变影响，不利于热带气旋强度的增强。此外，罗斯贝能量频散诱发的冷涡东南象限的反气旋发展，将低熵空气向热带气旋输送，进一步阻碍了该象限热带气旋的发展（图2）。上述研究加深了对高层冷涡与热带气旋相互作用的理解。
相关研究成果已发表在国际知名期刊《Monthly Weather Review》。
图1. 不同试验的热带气旋相对于初始冷涡中心的逐3 h移动路径（a）和中心最低气压随时间演变（b）。图中黑色星形表示热带气旋的初始位置，灰色虚线圆圈代表冷涡的最大风速半径所处的位置，灰色实线圆圈代表冷涡的环流边界
图2. 两组试验42-72 h平均的台风中心附近12-16 km平均的径向低熵通量（θ'evr_；单位：K m s-1）和风场（矢量；单位：m s-1）
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Li, H., Z. Yan, M. Peng, X. Ge, and Z. Wang, 2024: Unusual Tropical Cyclone Tracks under the Influence of Upper-Tropospheric Cold Low. Monthly Weather Review, 152, 39–58, https://doi.org/10.1175/MWR-D-23-0074.1.
Li, H., X. Ge, M. Peng, and Z. Wang, 2024: Impacts of an Upper-Tropospheric Cold Low on Tropical Cyclone Intensity. Monthly Weather Review, 152, 2661–2677, https://doi.org/10.1175/MWR-D-24-0077.1.