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台风环流区域涡量传播特征及Winnie台风登陆路径的数值研究

台风路径突变和强度突变成为预测精度进一步改善的主要障碍。经过多年努力,国内外热带气旋数值预报模式的研制取得了长足的进展。与此同时,模式的一些缺陷也引起了普遍的注意。如何改进现有模式成为几次国际会议讨论的主要议题。上述突变和模式改进,是当前国内外台风界十分关注的两个方面的问题。本文对这两个方面的相关问题进行了初步研究。研究内容分两个部分。第一部分,在平流动力学框架内设计了一个极坐标准地转正压模式、一个直角坐标中准地转正压模式、一个准地转斜压模式、以及一个非定常台风环流条件下准地转正压涡度模式,对引起台风强度变化的不同物理过程进行了较系统的动力学研究。第二部分,应用WRF模式对1997年11号强台风Winnie的登陆问题进行数值研究。主要结果可以归纳如下:在一定的参数范围,圆形切变基流可以使初始一波非对称结构轴对称化,也可以使外区的扰动涡量向内传播。径向平流在涡量内传过摘要程中起主要作用,扰动涡量的非线性平流可以加强涡量内传。内传的  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

《大气科学》2008年03期
大气科学

变性台风Winnie(9711)环流中的锋生现象

1引言变性热带气旋预报是一个颇具挑战性的问题。由于热带气旋变性过程的复杂性,目前国际上对热带气旋变性还没有一个具体明确的定义。观测事实表明,热带气旋变性过程中其结构、移速,降水强度和分布等都将发生明显变化,并具有再度发展的可能。这常常导致其预报失败,灾害难以预防。早在20世纪50年代,Knox[1]和Sekioka[2]就探讨过有关热带气旋变性的机理问题,并提出热带气旋系统在锋面上诱生新温带气旋的观点。陈联寿和丁一汇[3]指出,斜压能量是台风变性加强的主要能源。Dimego等[4]、Foley等[5]和Harr等[6]的研究表明,热带气旋残余低压的再度发展类似于Petterssen和Smebye[7]定义的B型温带气旋锋生。徐祥德等[8]的数值研究表明,低纬北上台风的变性发展与中高纬度锋面的强度有关。Klein等[9]将热带气旋的变性过程分为变性(transformation)和再发展(rein-tensification)两个...  (本文共11页) 阅读全文>>

《大气科学》2013年03期
大气科学

Winnie(9711)台风变性加强过程中的降水变化研究

1引言热带气旋(TC)变性(ET)是热带气旋与中纬度环流系统相互作用的一个特殊阶段。变性过程常会使台风内部中小尺度系统生消频繁,产生强烈天气。同时,变性TC往往从斜压区获得能量,甚至再度加强,使其暴雨突然增幅(陈联寿等,1979)。中国北方暴雨产生的一个主要原因就是受此类半热带气旋系统的影响(蒋尚诚等,1981)。ET过程中,热带气旋从一个热带正压结构演变为一个半冷半暖的温带斜压结构,出现明显的非对称性(Harr etal.,2000;Klein et al.,2000,2002),台风中的中尺度对流分布也发生明显变化(孟智勇等,2002)。当台风冷空气入侵TC外围可以大幅度增加其外围及倒槽的降水,但入侵到TC中心附近又会造成中心附近降水明显减少(钮学新等,2005)。可见变性过程中热带气旋结构和风雨分布变化复杂。尽管有研究结果指出,TC的变性发展是类似一个新的温带气旋在锋面上产生的过程(Knox,1955;Sekioka,19...  (本文共11页) 阅读全文>>

《气象学报》2002年05期
气象学报

登陆台风Winnie(1997)的数值模拟研究Ⅰ:结果检验和云系的模拟

1 引 言  在台风研究中 ,对台风登陆后的路径 ,热力学和动力学结构 ,台风的衰亡、变性 ,再次增强的可能原因 ,台风外围暴雨以及在其北上过程中与西风带相结合的过程等等研究都已有不少。在早期的研究中 ,主要以天气学方法、统计方法、诊断分析为主。目前这些方法仍不失为有效可行的方法[1] 。随着各种数值模式的发展 ,利用模式对登陆后的台风的数值研究也逐渐地增多 ,其中以各种参数化方案、地形以及凝结潜热对台风的影响为多[2 ] 。用数值模式对台风结构的详细分析大多注重于成熟台风[3 ,4 ] 。应用数值模式对登陆后台风的结构变化以及变性为温带气旋的过程的研究目前尚少见。文中通过数值模拟对台风Winnie(1997)登陆后的变性过程及其不同阶段的结构特征与变化的机制进行研究 ,本文为该研究的第一部分内容包括对模拟的结果的检验和对台风云系的模拟。Winnie台风是非常典型的在华东地区登陆后北上 ,并在陆地上经过长距离的行进最后演变成温带...  (本文共7页) 阅读全文>>

《气象学报》2006年02期
气象学报

特大眼台风Winnie(1997)的高分辨率数值模拟

1引言1997年8月5日Winnie台风生成于Marshall群岛(图1),在其西移过程中不断加强,12日06:00UTC中心风速达到72 m/s,出现一个直径为30 km的显著台风眼,14日后台风逐渐减弱,出现双眼壁。16日04:56 UTC一个外围的云带开始加强并环绕Winnie,Winnie原有的双眼壁迅速消失,16日17:28UTC外围云带成为眼壁,一个直径为370 km的特大眼形成。几个小时后,一个直径为18 km的内眼壁恢复[1-2]。Winnie特大眼壁套小眼壁的结构一直持续到18日12:00 UTC在浙江登陆才消失。显著的台风眼是成熟台风的一个明显标志。根据卫星观测统计,大西洋上的热带气旋的眼平均为55—85 km[3],一般热带气旋的眼直径小于55 km被认为是小眼,而直径大于85 km的热带气旋眼则被称为大眼。至今观测到的热带气旋最小和最大的眼都发生在西北太平洋上,其中最小眼的台风为Tip 1979[4-5]...  (本文共7页) 阅读全文>>

《气象学报》2003年04期
气象学报

台风环流区域内中尺度涡量传播特征的研究

l引言 长期以来,影响台风强度变化的因子归为两类〔’一”1:一是地形强迫和非绝热加热,包括洋面加热以及台风环流区域的对流潜热释放;一是相邻天气尺度系统的作用,包括西风槽、西太平洋副热带高压和高空冷涡等。最近,陈联寿等闭指出了一类新的影响因子,即相邻中尺度涡旋系统的作用。登陆台风因地形或环境流场辐合作用常在其外围形成中尺度涡旋,当这种涡旋与台风相互作用被吸人内区时,这时台风涡量将增加,有利于登陆台风在陆上的维持。1988年第7号台风即为一例。8807号台风整个生命期过程中,中尺度系统多次产生,并不断向台风中心卷人,使台风增强〔5〕。Olive:台风则是另一个例子。在oliver台风形成的初期,台风眼墙刚刚生成时,在其外围有一个中尺度系统,这个中尺度系统在初生台风环流的作用下被拉伸,发展为一条螺旋带,使台风结构完整。与之同时,中尺度系统的涡量在内区堆集,使Oliver迅速加强〔6]。 20世纪90年代后期以来,中尺度涡旋影响台风强度...  (本文共10页) 阅读全文>>