研究方向
太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的物理成因
根据斜压不稳定理论风暴轴应该在冬季（大气斜压性最强）达到最强，但大平洋风暴轴在冬季却比秋末和春初时期弱，该反常现象称为“深冬抑制”（见图1）。我们研究发现，“深冬抑制”现象是由内部过程和外部过程共同引起的：前者主要包括急流和风暴系统因在冬季相距较远而使两者之间的相互作用受到的抑制（见图2）、斜压不稳定的减弱等，后者包括摩擦耗散在冬季的增强以及非绝热作用和上游播种作用在春秋季的加强（见图3）。
详见：Zhao Yuan-Bing, Liang, X. San. Causes and Underlying Dynamic Processes of the Mid-Winter Suppression in the North Pacific Storm Track.SCIENCE CHINA Earth Sciences. 2018. http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSTe/doi/10.1007/s11430-018-9310-5?slug=abstract.
冬季太平洋风暴轴强度和急流强度之间反比关系的物理成因
冬季太平洋急流强的时候太平洋风暴轴反而较平均弱，该反常现象（与斜压不稳定理论矛盾）被称为太平洋风暴轴强度和急流强度之间的“反比关系”（见图1）。我们研究发现，“反比关系”的产生主要取决于大气内部动力学过程：一方面，强急流态下急流经向宽度很窄，急流轴北侧的风速很弱，局地的斜压不稳定也很弱，风暴从背景场中获得的有效位能很少，发展缓慢，整体偏弱；另一方面，强急流加强了动能的逆尺度传输（见图2），有更多的扰动动能返还到背景流中，同样使风暴减弱。
此外，我们发现大西洋地区也存在“反比关系”现象，并且其外在表现和内部动力学过程和太平洋地区的“反比关系”一样。
详见：Zhao Yuan-Bing, Liang, X. San. On the Inverse Relationship between the Boreal Wintertime Pacific Jet Strength and Storm-Track Intensity.Journal of Climate, 2018, 31(23): 9545–9564.https://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JCLI-D-18-0043.1
北太平洋地区的涡流相互作用过程
北太平洋风暴轴地区是涡流相互作用的典型区域，我们使用能量学方法从涡旋跟随视角研究了太平洋风暴和背景流之间的相互作用过程（见图1），结果发现其在空间上具有独特的不对称结构。具体来说，在风暴北部中低层背景流场经历了强斜压不稳定，伴随有效位能的降尺度传输（见图2a和b），削弱了大气斜压性和背景风场（见图3左），而在风暴南部的高层，逆尺度的动能传输加强（见图2c和d），增强了背景风场和大气的斜压性（见图3右）。斜压过程和正压过程的共同作用使急流增强但经向宽度变窄，背景风场和大气斜压性的响应呈现偶极子型异常分布。
详见：Zhao Yuan-Bing, Liang X. San, Guan Zhaoyong, Kevin I. Hodges. The Asymmetric Eddy-Background Flow Interaction in the North Pacific Storm Track. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2018, https://doi.org/10.1002/qj.3453
东亚地区南北风暴源地气旋的结构和动力学差异
东亚地区有两个主要的天气尺度风暴源地，一个（南侧的）位于急流核附近，另一个位于急流北侧。研究发现，南北源地风暴在结构上存在着显著不同，南支源地风暴在底层强，在高层弱，和线性模式中的最不稳定模态结构相似。北支源地风暴则是在对流层高层强，而在低层弱，和“下游发展”理论所描述的斜压波结构相似。此外，南北风暴在动力学特征上也存在很大差异，北支源地风暴的能量来源主要来自斜压不稳定，而南支源地风暴的能量来源除了斜压不稳定，还有很大一部分来自正压不稳定（见图1和图2）。
详见：Zhao Yuan-Bing, Liang X. San, Zhu Weijun. Differences in storm structure and internal dynamics of the two storm source regions over East Asia. Acta Meteorologica Sinica, 2018, 76(5): 663-679. http://dx.doi.org/10.11676/qxxb2018.033