首页 台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟

台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟

举报
开通vip

台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟 南 京 信 息 工 程 大 学 江 苏 省 重 点 灾 害 实 验 室 太 平 洋 台 风 研 究 中 心万 瑜丁 治 英梁 佳 , 摘 要,利 用 WR F 数 值 模 式 对 0509 号 台 风 麦 莎 (Masta) 的 同 心 眼 墙 进 行 了 数 值 模 拟 。本 文 首 先 对 模 式 的 调 整 过 程 进 行 了 综 述 , 挑 选 了 一 次 较 好 的 实 验 结 果 展 现 了 台 风 麦 莎 的 同 心 眼 墙 结 构 。通 过 雷 达 反 射 率 因...

台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟
台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟 南 京 信 息 工 程 大 学 江 苏 省 重 点 灾 害 实 验 室 太 平 洋 台 风 研 究 中 心万 瑜丁 治 英梁 佳 , 摘 要,利 用 WR F 数 值 模 式 对 0509 号 台 风 麦 莎 (Masta) 的 同 心 眼 墙 进 行 了 数 值 模 拟 。本 文 首 先 对 模 式 的 调 整 过 程 进 行 了 综 述 , 挑 选 了 一 次 较 好 的 实 验 结 果 展 现 了 台 风 麦 莎 的 同 心 眼 墙 结 构 。通 过 雷 达 反 射 率 因 子 、位 涡 场 以 及 径 向 风 、切 向 风 的 诊 断 , 对 结 构 相 对 松 散 的 麦 莎 台 风 同 心 眼 墙 的 形 成 进 行 了 分 析 。 得 到 的 结 论 是 : 麦 莎 台 风 外 眼 壁 结 构 比 较 松 散 , 同 心 眼 墙 历 时 时 间 短 、强 度 较 弱 。 且 在 同 心 眼 墙 形 成 的 过 程 中 , 低 层 有 水 平 位 涡 的 向 内 旋 转 传 递 , 内 外 眼 墙 距 离 缩 短 , 高 层 水 平 位 涡 向 外 传 递 , 台 风 强 度 加 强 。 引言1997 年 第 11 强 , 破 坏 力 大 , 影 响 范 围 广 , 影 响 时 间 长 , 也 是 继 号 台 风 以 后 , 近 8 年 来 对 我 国 东 部 沿 海 和 华 东 地 区 影 响 严 重 自 从 有 了 雷 达 回 波 在 台 风 观 测 中 的 应 用 , 双 眼 墙 结 构 就 常 常 在 强 台 风 中 被 观 测 到 。 Willoughhy( 1982) 指 出 台 风 双 眼 墙 形 的 台 风 之 一 。 也 是 2005 年 度 受 灾 面 积 最 大 、经 济 损 失 最 重 的 一 个 台 风 。 成 以 后 , 外 眼 墙 会 切 断 低 层 内 眼 墙 的 水 汽 来 源 , 并 且 外 眼 墙 在 高 空 的 辐 散 下 沉 能 够 抑 制 内 眼 墙 垂 直 运 动 的 发 展 , 因 此 内 眼 墙 会 逐 渐 被 外 眼 墙 所 取 代 。 WCS82 把 外 眼 墙 的 生 成 与 螺 旋 雨 带 ( 云 带) 相 联 系 , 认 为 外 眼 强 是 由 外 围 的 螺 旋 雨 带( 云 带) 在 轴 对 称 过 程 中 形 成 的 。 但 是 Samsury and Zipser( 1995) 的 观 测 显 示 , 并 不 是 所 有 的 螺 旋 雨 带( 云 带) 都 能 很 好 得 对 应 风 速 大 值 , 而 双 眼 墙 结 构 中 的 外 眼 墙 除 了 具 有 明 显 的 强 对 流 外 还 存 在 最 大 风 速 。Molinari and Vollaro(1990 )认 为 涡 动 角 动 量 通 量 可 能 与 双 眼 墙 的 形 成 有 关 。Nong and Emanuel 进 一 步 指 出 , 初 始 扰 动 的 存 在 是 双 眼 墙 形 成 及 其 眼 墙 取 代 过 程 发 生 的 必 要 条 件 。 近 20 年 , 随 着 数 值 模 式 的 发 展 , 对 热 带 气 旋 的 模 拟 也 取 得 了 很 大 进 展 , Kurihara 等 利 用 水 平 分 辨 率 为 5km 的 嵌 套 模 式 成 功 地 模 拟 出 热 带 气 旋 的 眼 部 结 构 。Liu 等 利 用 水 平 分 辨 率 为 6km 的 中 尺 图 1 麦 莎 台 风 的 实 况 路 径 图 度 模 式 成 功 地 模 拟 了 年 飓 风 的 眼 、双 眼 壁 MM5 Andrew(1992 ) 2 . 模式 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计及 其 周 围 的 螺 旋 雨 带 。 张 庆 红( 1997) 分 析 了 台 风 winnie 的 双 2 . 1 模 式 资 料 眼 墙 的 相 互 作 用 , 认 为 双 眼 墙 之 间 通 过 螺 旋 雨 带 以 VRW 或 其 他 形 式 相 互 作 用 , 她 分 析 低 层 和 中 层 的 位 涡 沿 径 向 的 分 布 后 指 采 用 NCEP 一 日 四 次 水 平 分 辨 率 为 1 ?×1?的 全 球 再 分 出 , 在 低 层( 1km) , 位 涡 径 向 梯 度 指 向 内 , 双 眼 墙 相 互 作 用 的 结 析 场 作 为 背 景 场 , TRMM2A21 作 为 实 况 对 比 资 料 , CMA- STI 果 是 有 利 于 内 眼 墙 加 强 ; 在 中 高 层 (5km) , 位 涡 径 向 梯 度 指 向 2005 年 热 带 气 旋 最 佳 路 径 作 为 台 风 中 心 气 压 和 最 大 风 速 的 观 外 , 双 眼 墙 相 互 作 用 的 结 果 是 有 利 于 外 眼 墙 加 强 。 由 于 缺 乏 完 测 资 料 。运 用 非 静 力 平 衡 新 一 代 中 尺 度 数 值 模 式 WRF( V2.1.2) 。 整 而 连 续 的 关 于 台 风 双 眼 墙 结 构 的 观 测 资 料 , 因 此 关 于 台 风 采 用 三 重 嵌 套 , 模 式 中 心 127 ? E , 25 ? N, 水 平 分 辨 率 分 别 为 双 眼 墙 的 研 究 主 要 集 中 于 对 双 眼 墙 结 构 的 描 述 和 双 眼 墙 形 成 , , 以 下 用 , 表 示 , 积 云 参 数 化 方 案 机 制 的 假 设 上 。所 以 , 要 想 更 好 的 理 解 双 眼 墙 的 结 构 和 形 成 机 54km18km6km(D01 D02 , D03 ) 为 : 54km 采 用 Betts- Miller- Janjic 方 案 , 18km 采 用 Gell 方 案 ;6km 不 采 用 积 云 参 数 化 方 案 。微 物 理 过 程 为 : 54km 采 用 WSM3 类 简 冰 方 案 , 18km 和 6km 采 用 Lin 等 的 方 案 。模 拟 区 域 的 格 点 , 必 须 用 高 分 辨( 制 时 间 、空 间) 的 资 料 作 细 致 的 、多 角 度 的 分数 分 别 为 : 151 ×121 , 310 ×268 , 508 ×433 。 D01 和 D02 的 积 分 析 。 包 含 全 物 理 过 程 的 高 精 度 的 数 值 模 拟 结 果 是 这 些 资 料 的时 间 均 为 72 小 时( 8 月 3 号 00 时 - 8 月 6 号 00 时) , D03 的 积 一 个 主 要 来 源 。 一 般 情 况 下 同 心 眼 墙 出 现 在 结 构 比 较 紧 密 的 分 时 间 为 24 小 时( 5 号 00 时—6 号 00 时) 。由 粗 网 格 为 细 网 格 台 风 中 , 在 结 构 相 对 松 散 的 麦 莎 台 风 中 同 心 眼 墙 如 何 形 成 , 内 提 供 初 边 界 条 件 , 只 在 54km 的 粗 网 格 加 入 人 造 台 风( bogus) , 外 眼 墙 如 何 相 互 作 用 需 要 进 一 步 研 究 。 积 分 步 长 为 90 秒 , 垂 直 方 向 为 31 层 , 模 式 层 顶 为 50hPa , 每 1 1 . 台风麦莎的概况小 时 输 出 一 次 结 果 。 2 . 2 麦 莎 台 风 同 心 眼 墙 的 模 式 方 案 与 验 证 0509 号 台 风“ 麦 莎 ”于 2005 年 7 月 31 日 12 时( 世 界 时 , 中 心 气 压下 同 ) 在 菲 律 宾 以 东 的 洋 面 上 生 成 (见 图 1) , 998hPa , 以 15km/h 的 速 度 向 西 北 方 向 移 动 。8 月 2 日 00 时 增 强 为 强 热 带 风 暴 , 中 心 气 压 985hPa 。8 月 2 日 18 时 在 距 台 北 东 南 方 向 加 强 为 台 风 , 中 心 气 压 975hPa , 并 继 续 向 西 北 方 向 移 动 。由 于 台 风 结 构 松 散 , 在 8 月 5 日 07 时 至 10 时 台 风“ 麦 莎 ” 开 始 有 弱 的 双 眼 墙 出 现 , 随 后 同 心 双 眼 墙 结 构 基 本 可 以 清 晰 可 见 , 而 后 同 心 双 眼 墙 结 构 逐 渐 消 失 , 8 月 6 日 凌 晨 , 台 风“ 麦 莎 ” 在 浙 江 省 台 州 市 玉 环 县 干 江 镇 登 陆 , 登 陆 中 心 气 压 950hPa 。登 陆 后 继 续 向 西 北 方 向 移 动 , 6 日 06 时 减 弱 为 强 热 带 风 暴 , 中 心 气 压 980hPa 。 强 度 有 所 减 弱 , 并 继 续 向 偏 北 方 向 移 动 , 先 后 穿 过 浙 江 中 部 、安 徽 东 南 部 、江 苏 中 北 部 、于 7 日 23 时 从 临 沂 市 进 入 山 东 省 境 内 , 并 穿 过 山 东 半 岛 西 部 进 入 渤 海 , , 18km, 6km 模 拟 路 径 与 实 况 路 径 的 对 比 图 54km2 图 8 日 晚 上 在 渤 海 中 北 部 减 弱 为 低 气 压 。 麦 莎 台 风 登 陆 时 强 度 ( 实 线 : 实 况 ; 虚 线 : 模 拟) 基金项目:本 文 受 国 家 基 础 研 究 发 展 项 目 规 划“ 973 ”( N o . 2009CB422503) 资 助 。 作者简介:万 瑜 , 南 京 信 息 工 程 大 学 大 气 科 学 学 院 , 硕 士 研 究 生 , 中 尺 度 动 力 学 。 图 3 18km, 6km 模 拟 气 压 与 实 况 气 压 的 对 比 图 54km、18km、6km 分 辨 率 下 给 出 的 每 6 小 时 的 模 拟 路 径 和 CMA- STI 提 供 的 台 风 实 况 路 径 基 本 吻 合( 见 图 2) , 除 了 模 拟 的 路 径 在 位 置 上 偏 北 和 时 间 上 略 微 超 前 。 由 于 模 式 里 添 加 了 人 造 台 风 , 相 对 于 18km, 6km 的 网 格 来 说 , 初 始 阶 段 前 12 个 小 时 气 压 有 个 急 速 下 降 的 过 程 , 但 后 期 经 过 气 压 场 和 风 场 的 调 整 , 5 6km 网格模拟的 700hPa dBZ 分布图和位涡的水平分布图 图 气 压 又 有 一 个 回 升 的 过 程 , 而 后 又 有 一 个 下 降 的 过 程 , 此 时 模 (a . 5 日 07 :00 , b . 5 日 08 :00 , c . 5 日 09 :00 , d . 5 日 10 :00 , 单 拟 与 实 况 气 压 变 化 趋 势 有 了 一 个 很 好 的 对 应 关 系 , 气 压 的 变 位 : dbz; e . 5 日 07 : 00 , f. 5 日 08 : 00 , g. 5 日 09 :00 , h . 5 日 10 :00 , 化 步 调 也 基 本 一 致 , 呈 现“ 碗 ”状( 见 图 3) 。18km 的 气 压 变 化 较 h . 5 日 15 :00 , 位 涡 单 位 pvu) 以 往 的 模 式 方 案 有 所 下 降 , 6km 的 气 压 变 化 基 本 与 实 况 接 近 图 5( e) —( i) 是 麦 莎 台 风 水 平 位 涡 的 演 变 图 。图 中 可 见 ,( 950hPa) 。 所 以 我 们 将 用 这 个 模 式 方 案 进 行 麦 莎 台 风 同 心 眼 位 涡 的 向 内 旋 转 传 递 是 同 心 双 眼 墙 的 形 成 过 程 中 能 量 传 递 转 墙 的 数 值 模 拟 。 麦 莎 台 风 与 其 他 台 风 不 同 的 是 气 压 随 时 间 变 化 的 一 个 方 式 , 图 中 位 涡 的 大 值 区 的 演 变 位 置 分 别 是 从 台 风 眼 化 呈 碗 状 , 而 不 是 漏 斗 状 分 布 , 应 该 指 出 的 是 模 拟 的 气 压 和 最 墙 区 的 左 侧 转 为 右 侧 而 后 转 为 右 前 侧 , 大 小 集 中 在 至 16PVU 22PVU, 此 过 程 和 上 述 外 眼 墙 的 收 缩 位 置 相 对 应 , 由 于 位 涡 的 这 可 能 由 于 模 式 初 值 的 误 差6 小 时 , 大 风 速 都 比 观 测 滞 后 了 此 种 输 送 方 式 , 则 会 引 起 麦 莎 台 风 同 心 眼 墙 dBZ 强 度 的 变 化 和 spin — up 问 题 引 起 的 , 但 是 模 拟 的 路 径 与 实 况 路 径 对 应 的方 位 与 位 涡 输 送 的 方 位 保 持 一 致 。 所 以 说 位 涡 向 内 旋 转 传 递 还 是 不 错 的 。 同 时 当 外 部 位 涡3 . 同心眼墙分析 能 量 的 方 式 是 同 心 双 眼 墙 形 成 的 一 个 条 件 ,带 向 内 收 缩 时 台 风 强 度 会 维 持 或 加 强 。 利 用 上 述 模 式 6km 分 辨 率 的 数 据 进 行 分 析 。 模 拟 台 风 的 形 状 和 实 况 的 TRMM 资 料 显 示 的 台 风 形 状 很 接 近 ( 见 图 4) ,台 风 眼 大 约 有 一 个 经 度 的 范 围 , 相 对 于 一 般 台 风 来 说 , 眼 区 还 是 较 大 的 。 此 时 的 台 风 在 眼 墙 区 发 展 已 经 相 当 旺 盛 。 麦 莎 ( Matsa) 台 风 在 其 西 移 过 程 中 不 断 加 强 , 8 月 5 日 03 :00 中 心 风 速 达 到 45m/s , 台 风 眼 清 晰 可 见 , 眼 区 逐 步 演 变 , 8 月 5 日 03 和 04 时 的 dBZ 图 上 , 台 风 眼 清 晰 可 见( 图 略) , 且 逐 步 往 同 心 眼 , 此 时 台 风 左 侧 眼 墙 较 台 风 眼 有 半 个 经 度 , 距 离 较 远 , 墙 发 展 有 向 眼 区 收 缩 的 趋 势 。 5 日 07 : 00 开 始 出 现 弱 的 双 眼 壁 ( 图 5a ), 但 内 眼 壁 有 一 部 分 缺 失 , 8 月 5 日 08 、09 和 10 时 的 dBZ 显 示(图 b- d) , 该 时 期 为 同 心 眼 墙 发 展 期 , 5 日 09 : 00 同 心 眼 墙 结 构 达 最 强( 见 图 5c) , 外 眼 墙 的 收 缩 速 度 大 于 内 眼 墙 的 , 外 眼 墙 形 成 以 后 , 外 眼 墙 包 围 内 眼 墙 , 外 眼 墙 中 明 显 有 dBZ 向 内 眼 墙 输 送 , 使 缺 失 的 内 眼 墙 变 得 完 整 , 外 眼 墙 对 内 眼 墙 作 用 明 显 。 此 时 台 风 中 心 强 度 在 不 断 加 强 , 随 后 至 5 日 13 : 00UTC 双 眼 墙 减 弱( 图 略) , 此 后 原 外 眼 壁 的 螺 旋 当 外 眼 壁 与 内 眼 闭 重 合 后 , 同 心 圆 双 眼 墙 消 失 。 但 外 螺 旋 带 仍 然 不 断 向 内 眼 壁 收 缩 , 台 风 中 心 强 度 维 持 , 直 至 主 螺 旋 云 带 登 陆 后 台 风 强 度 才 开 始 明 显 减 弱 。 图 6 6km 网 格 模 拟 的 700hPa 位 涡 的 沿 内 外 眼 墙 最 大 位 涡 中 心 的 斜 剖 图 ( A 左 — B 右) , 双 箭 头 所 指 为 内 眼 墙 附 近 的 位 涡 大 值 区 (a , b . 5 日 08 :00 , c , d . 5 日 09 :00 , e , f. 5 日 10 :00 ; 位 涡 4 6km 网 格 模 拟 的 5 日 00 时 700hPa dBZ 分 布 图 和 图 单 位 PVU 右 图 中 直 线 分 别 对 应 的 是 位 涡 大 值) TRMM 资 料 的 5 日 00 时 实 况 图 图 6 是 为 了 进 一 步 了 解 双 眼 墙 的 形 成 过 程 , 我 们 选 取 双 眼 墙 基 本 成 型 的 这 段 时 间 , 分 别 沿 700hPa 台 风 内 外 眼 墙 最 大 位 涡 中 心 做 了 位 涡 的 斜 剖 图 。 展 示 了 双 眼 墙 形 成 过 程 中 垂 直 位 涡 的 结 构 情 况 。从 上 述 三 个 时 次 的 的 位 涡 图 上 可 以 看 到 , 平 均说 来 , 150hPa 以 上 为 位 涡 的 大 值 区 , 内 眼 墙 的 位 涡 区 伸 展 高 度 较 高 , 最 高 可 达 250hPa , 基 本 为 正 的 大 值 位 涡 区 , 最 大 值 多 处 在 对 流 层 中 高 层 , 外 眼 墙 的 位 涡 区 伸 展 的 高 度 较 低 , 大 值 区 多 处 在 对 流 层 中 下 层 , 有 正 负 位 涡 中 心 相 伴 出 现 。 在 靠 近 B 区 ( 图 6b 、d) 有 明 显 的 高 层 位 涡 向 外 部 的 传 递 , 显 示 出 低 层 位 涡 向 内 旋 转 的 同 时 , 高 层 的 位 涡 有 向 外 扩 散 的 趋 势 , 在 外 眼 墙 强 烈 发 展 的 区 域 中 低 层 位 涡 较 大( 图 中 所 指) , 位 涡 较 小 的 外 S 图 中 W 所 指) , 高 层 的 位 涡 往 往 较 大 。 眼 墙 区( 综 合 图 5 与 图 6 可 见 , 双 眼 墙 形 成 过 程 中 在 垂 直 方 向 位 涡 分 别 在 内 外 眼 墙 区 均 有 大 值 区 与 其 对 应 。初 始 眼 墙 外 围 正 位 涡 7a- c. 5 日 09 : 00 沿 台 风 中 心 26.8?N 的 垂 直 剖 面 图 ,a. 图 主 要 发 生 在 对 流 层 中 层 高 度 处 和 对 流 层 上 层 流 出 层 内 。中 层 位 6km 网 格 模 拟 雷 达 回 波 反 射 率 (单 位 : dbz) 和 网 格 模 拟 全 风 速 涡 主 要 来 自 于 凝 结 潜 热 加 热, 高 层 位 涡 主 要 来 源 于 对 流 层 顶 高 ( m/s) ; b.6km 网 格 模 拟 切 向 风;c.6km 网 格 模 拟 径 向 风;d. 6km 网 位 涡 的 下 传 和 眼 墙 位 涡 随 流 出 气 流 的 传 播 , 且 下 传 的 位 涡 会 被 格 模 拟 5 日 09 : 00 沿 台 风 中 心 26.6?N 的 相 对 涡 度 和 垂 直 运 动 - 1- 4- 1 径 向 向 内 输 送 。 在 外 眼 墙 离 台 风 中 心 半 径 范 围 以 内 , 在 低 层 也及 径 向 风 合 成 的 垂 直 分 布(单 位 : 10m/s , 10s);e.5 日 09 : 00.6km - 4- 1出 现 了 闭 合 的 较 大 值 中 心 。同 时 我 们 在 400hPa 的 位 涡 水 平 分 布 网 格 模 拟 850hPa 相 对 位 涡 (单 位 : 10s)。 图( 图 略) 上 可 以 看 到 眼 墙 内 正 位 涡 会 向 上 传 播 到 高 层 外 流 层 4 . 结论后 继 续 向 外 传 播, 位 涡 在 高 层 有 一 部 分 会 直 接 倾 斜 问 外 传 播 。此 (1 )利 用 水 平 分 辨 率 为 6km 的 新 一 代 中 尺 度 模 式 WRF, 和 人 外, 中 层 位 涡 由 于 降 水 的 拖 曳 作 用 也 会 向 下 伸 展 一 段 距 离 , 这 些 造 台 风( bogus) 技 术 下 可 以 模 拟 出 麦 莎( Masta) 台 风 的 同 心 圆 向 下 伸 展 的 涡 量 也 会 被 径 向 内 流 向 内 向 下 输 送 , 低 层 内 传 的 这 眼 墙 结 构 , 模 拟 台 风 的 路 径 与 强 度 和 观 测 有 较 好 的 对 应 。 些 位 涡 会 与 眼 墙 外 源 向 外 输 送 的 位 涡 在 眼 墙 外 侧 不 远 处 的 某 (2 )麦 莎 台 风 与 其 他 台 风 同 心 眼 壁 不 同 的 是 眼 区 范 围 较 大 , 一 半 径 相 遇 , 同 时 内 外 眼 墙 涡 量 也 在 进 行 相 互 作 用 。 位 涡 的 垂 内 眼 壁 直 径 约 100km, 同 心 眼 壁 维 持 过 程 较 短( 约 4 小 时) 外 眼 直 演 变 过 程 也 是 造 成 台 风 同 心 眼 墙 形 成 的 一 个 原 因 。 壁 距 台 风 中 心 约 150km, 内 眼 壁 外 眼 壁 结 构 比 较 松 散 有 正 负 相 将 5 日 09 : 00 模 拟 的 700hPa 雷 达 回 波 反 射 率 沿 台 风 中 心 间 的 涡 度 带 配 合 , 并 具 有 两 个 风 速 极 值 圈 、dBZ 大 值 圈 与 内 外 26.8?N 做 一 个 经 向 垂 直 剖 面 图( 图 7a) 。 如 图 所 示 的 内 外 眼 壁 眼 壁 配 合 。dBZ 大 值 区 对 应 风 速 的 大 值 区 , 最 大 值 区 往 往 对 应 最 强 径 向 风 辐 合 区 。 上 升 运 动 控 制 整 个 内 眼 壁 和 2km 高 度 以 可 以 看 到 , 外 眼 壁 比 内 眼 壁 对 流 强 而 且 对 流 区 宽 。内 眼 壁 对 流 在 上 的 外 眼 壁 区 域 , 下 沉 运 动 则 控 制 眼 区 和 内 外 眼 壁 之 间 的 广 东 侧 比 西 侧 强 , 最 强 为 45dbz。台 风 的 内 眼 墙 距 台 风 中 心 不 到 半 阔 区 域 , 径 向 入 流 位 于 外 眼 壁 和 内 外 眼 壁 之 间 的 边 界 层 , 流 出 个 经 度 , 外 眼 墙 距 台 风 中 心 一 个 多 经 度 , 强 螺 旋 雨 带 环 绕 在 台 风 则 主 要 位 于 外 眼 壁 的 对 流 层 中 上 层 。 的 外 围 。全 风 速 经 向 垂 直 剖 面 图 也 呈 现 了 不 对 称 性, 内 眼 墙 最 大 (3 )d BZ 强 度 的 变 化 方 位 与 位 涡 输 送 的 方 位 保 持 一 致 , 在 同 风 速 在 台 风 中 心 东 侧 为 45m/s, 而 在 西 侧 为 35m/s , 外 眼 墙 在 东 侧 心 眼 墙 形 成 的 过 程 中 , 低 层 有 水 平 位 涡 的 向 内 旋 转 传 递 , 高 层 水 为 40 m/s , 西 侧 为 35 m/s 。有 同 心 圆 双 眼 墙 的 特 征 。 平 位 涡 向 外 传 递 , 台 风 强 度 加 强 。在 同 心 圆 眼 墙 消 失 后 , 台 风 外 位 涡 带 仍 在 不 断 向 内 收 缩 , 在 收 缩 的 过 程 中 , 台 风 强 度 也 在 维 持 为 了 全 面 了 解 麦 莎( Matsa) 台 风 的 动 力 结 构 , 计 算 了 6km 网 或 加 强 但 台 风 加 强 的 速 度 明 显 小 于 同 心 圆 眼 墙 的 形 成 过 程 。 格 5 日 09 : 00 模 拟的 700hPa 切向 风 、径 向 风 、相 对 涡 度 及 相 对 涡 度 和垂 直 运动 及径 向 风的 合成 的 叠加 图。沿 台 风中 心 26.8?N 做 一 个 经 向 垂 直 剖 面 图 。 在 切 向 风 的 分 布 图 上( 图 7b) , 最 大 平 均 切 向 风 位 于 距 台 风 中 心 50km 的 900hPa 高 度 上 , 其 数 值 大 概 在 45m/s 左 右 , 与 外 眼 壁 对 应 的 也 有 一 个 次 极 大 风 速 区 , 其 数 值 大 参考文献概 在 40m/s 左 右 。在 径 向 风 的 分 布 图 上( 图 7c) 可 以 看 出 , 东 侧 有 [1 ]Black M L,Willoughby H E.The concentric eyewall cycle of 径 向 风 的 正 值 区 , 最 大 风 速 5m/s 至 10m/s 左 右 , 西 侧 有 径 向 风 的 hurricane Gilbert.Mon W ea R ev,1992,120:947- 957 负 值 区 , 其 数 值 与 东 侧 相 当 。对 流 层 上 部 的 径 向 风 分 布 刚 好 与 此[2 ]SHAN GYAO N O N G,KER R Y EMAN UEL. A numerical 相 反 , 这 样 在 对 流 层 中 下 层 有 径 向 风 的 辐 合 , 则 上 部 有 径 向 风 的 study of the genesis of concentric eyewalls in hurricanes.Q . J. R . 辐 散 , 同 心 眼 壁 区 将 有 旺 盛 的 对 流 发 生 。由 垂 直 运 动 和 径 向 风 的 Meteorol. Soc.2003,129:3323–3338 [3 ]Samsury,C,E.and Zipser,E.J.,1995:Second wind maxima in 7d) 可 以 看 到 内 眼 壁 附 近 的 垂 直 环 流 明 显 强 于 外 眼 图 hurrican:Air.ow and relationship to rainbands.Mon.Weather 合 成 图(R ev., 123,3502- 3517 壁, 下 沉 运 动 控 制 着 内 外 眼 壁 之 间 的 900hPa 高 度 以 上 的 大 部 分 [4 ]Krishnamurti JN ,O osterhof D,Dignon N .Hurricane pridiction 区域 。台风 眼 内部 也受 下 沉气 流控 制 , 最大 的下 沉 运动 发生 在台 风 眼 内 的 边 界 层 附 近 , 内 外 眼 壁 均 由 上 升 气 流 控 制 , 最 强 的 上 升 with a high- resolution global model.Mon Wea R ev,1989,117:631- 669 [5 ]Liu Y,Zhang D L,Yau M K,A multiscale numerical study of 气 流 位 于 内 外 眼 壁 的 对 流 层 中 层 , 径 向 入 流 发 生 在 外 眼 壁 和 内 Hurricane Andrew (1992).Part I : Explicit simulation and verification , 外 眼 壁 之 间 的 边 界 层 , 出 流 则 发 生 在 外 眼 壁 以 外 的 对 流 层 中 上 Mon WEA R ev,1997,125:3073- 3093 层 。风场 的大 值 区与 dBZ 的大 值 区分 布一 致 , 在同 心圆 眼 墙处 对 张 庆 红 特 大 眼 台 风 的 高 分 辨 率 数 值 模 拟 [6 ] . W innie (1997 ) .应风 速中 心, 且 强 的上 升运 动 与径 向风 辐 合区 对应 。这 种分 布显 气 象 学 报 , , : 2006 64 (2 ) 180- 186示了 台风 眼区 的 环流 主要 由 径向 风造 成 的 。在 850hPa 相 对 位 涡 [7 ] 朱 佩 君 , 陈 敏 , 陶 祖 钰 等 . 登 陆 台 风 W innie (1997 ) 的 数 值 图上( 图 7e)可以看到, 内外眼墙对应较大的涡度值, 内眼墙的最大 - 3 - 1- 3 - 1模 拟 研 究 : 结 构 演 变 特 征 分 析 . 气 象 学 报 , 2002 , 60 (5 ):560- 567 涡度值大约有 3×10s, 外眼墙的最大涡度数大约有 1×10s - 3 - 1 且 外 眼 墙 的 相 对 涡 度 有 正 负 交 替 分 布 的 特 征 。[8 ] 何 立 富 , 尹 洁 , 陈 涛 等 . 0509 号 台 风 麦 莎 的 结 构 与 外 围 至 1.5×10s, 暴 雨 分 布 特 征 . 气 象 , 2006 , 32 (3 ) : 93 — 100 在 图 7d 上 , 还 可 以 看 出 内 外 眼 墙 区 低 层 分 别 对 应 着 正 涡 度 的 较 王亮, 陆汉城, 潘晓滨人造台风风场方案的改进及在 大 值 , 高 层 分 别 对 应 着 负 涡 度 的 较 大 值 。但 是 在 低 层 内 眼 墙 的 相 [9 ] .W R F 模式中动力初始化应用研究年全国气象年会会议论文集 .2006 对 涡 度 较 外 眼 墙 强 。在 高 层 外 眼 墙 的 相 对 涡 度 较 内 眼 墙 强 。同 时 陈 联 寿 , 丁 一 汇西 太 平 洋 台 风 概 论北 京 : 科 学 出 版 社 , [10 ] . . 内 外 眼 墙 区 附 近 均 有 强 的 上 升 运 动 相 对 应 。 低 层 有 气 流 的 辐 合 上 升 , 高 层 有 气 流 的 辐 散 。 1979
本文档为【台风麦莎同心眼墙结构的数值模拟】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑, 图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享,如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服,我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
下载需要: 免费 已有0 人下载
最新资料
资料动态
专题动态
is_574951
暂无简介~
格式:doc
大小:132KB
软件:Word
页数:0
分类:生活休闲
上传时间:2017-09-27
浏览量:11