环状热带气旋

2003年飓风伊莎贝尔的卫星云图，展示出巨大、浑圆及对称的风眼，以及环状热带气旋的对称风暴形状特征

环状热带气旋（英语：Annular tropical cyclone）是一种具有巨大的对称风眼，四周被厚而均匀的强烈对流包围的热带气旋，通常没有相对分散的螺旋雨带，并一般具有对称的外观。环状热带气旋的外观可被称为卡车轮胎或甜甜圈结构。随著热带气旋增强，可以发展为环状特征；然而，在推动从非对称系统向环状系统转化的过程，以及具有环状特征的风暴针对环境因素的异常抵抗之外，环状热带气旋的行为与不对称的风暴类似。因为考虑到热带气旋会产生环状特征的条件通常发生在远离可进行地表观测的海洋上，故大多数与环状热带气旋相关的研究仅限于卫星影像和侦察机。

特征与鉴定

科罗拉多州立大学的约翰·克纳夫（John Knaff）和威斯康星大学麦迪逊分校的詹姆斯·科辛（James Kossin）于2002年透过红外线卫星云图观测到环状热带气旋，并将环状热带气旋的特征定义为热带气旋的一个现象。克拉夫及考辛进行卫星云图观测之后，鉴定环状热带气旋的内核具有深层对流，风眼较一般热带气旋大而对称且至少3小时以上在中心密集云团以外的区域会产生对流。然而，环状热带气旋缺乏典型热带气旋特征的雨带。这个定义只适用于热带系统保持这些特征的时候，当热带系统并不具有环状特征时，通常会成为非对称热带气旋。但是，此定义仅适用于风暴保持这些特征的情况——风暴何时何地都没有环状特征，热带气旋被认定为不对称。除了主要的定义特征，一旦风暴变成环状，在昼夜脉动下与外流相关的卷云冠就会消失。

虽然热带气旋可以在广泛的强度范围内达成环状特征，但受到环境的影响，目前只有发展到相当强烈的热带气旋，平均最大持续风速约为108节（每小时200公里或每小时124英里）以上才会发生这样的变化。此外，环状热带气旋较不易于减弱，环状热带气旋不同于其他的非对称热带气旋而能够长时间保持它们各自的巅峰强度。在巅峰强度之后，环状系统会逐渐减弱。 这种不寻常的持续性强度使得环状热带气旋的未来强度难以预测，并且经常导致相当严重的预测误差。克拉夫及考辛分析了1995年至1999年东太平洋和北大西洋的飓风，发现国家飓风中心将环状热带气旋的巅峰强度维持时间平均低估72小时，而巅峰强度平均落差18.9节（每小时35公里或每小时21.7英里）。

目前有一些气象学家研究出环状热带气旋的观测方法，这种方法能结合实时的天气状况并可观的进行结构分析，但目前尚未进行实务运作。

从不对称的气旋转化及其必要条件

2017年的台风奥鹿，展示出所有环状特征

热带气旋会因为眼墙中层旋涡混合风眼墙中的强风与风眼的微风而会变成环状，这有助扩大风眼。此外，该过程有助于产生等效的潜在温度（通常被称为theta-e or $\theta _{e}$）风眼内相对均匀。这种转变大约需要24小时才能完成，可以被认定是眼墙置换循环的一种。在最大风速半径范围内，风力像阶梯一样减少。这可能表明随著气旋加强，风眼和眼墙之间会混合更多的强风，这有助解释为何环状特征通常仅适用于强度较高的风暴。

环状系统的强度通常大于最大潜在强度的83.5％，表明风暴发展出环状特征的条件通常有利热带气旋的持续性和强化。环状热带气旋也需要微弱的风切变，从克纳夫和科辛研究的东太平洋和北大西洋的风暴可见，所有风暴在对流层上层都呈现出东风和冷空气。除了强劲的外流，表明产生环状热带气旋的条件在副热带高压脊的赤道一侧和热带地区是最适合。然而，环状热带气旋不需要较温暖的海面温度，环状特征仅在特定且狭窄的海面温度范围内发展，介乎25.4—28.5 °C（77.7—83.3 °F）之间。