【摘 要】
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热带气旋(TC)强度和结构变化是下垫面、大气环流背景和TC内核动力过程等诸多方面因素相互作用的结果。本文利用一个全物理的非静力原始方程热带气旋模式(TCM4)，在f-和β-平面
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热带气旋(TC)强度和结构变化是下垫面、大气环流背景和TC内核动力过程等诸多方面因素相互作用的结果。本文利用一个全物理的非静力原始方程热带气旋模式(TCM4)，在f-和β-平面中模式初始bogus涡旋中，加入不同强度的垂直风切变(VWS)，并进行240小时的积分，研究了VWS和β-效应对热带气旋强度和结构的影响。结果显示：VWS对热带气旋强度具有抑制甚至减弱作用，其临界值在8-10m·s-1之间，同时它也能造成涡旋的倾斜，使对流层中低层的增温，而中高层则出现降温，造成对流层中高层的暖心无法增强，涡旋强度降低；此外，行星涡度梯度(β-效应)也是热带气旋强度减弱的一个原因，在β-平面中西风切变下的涡旋似乎比东风切变下的涡旋更能抵抗切变和β-效应的抑制作用；VWS和β-效应均能使热带气旋形成非对称结构，VWS影响下的涡旋强对流上升运动区位于顺切变的左侧，而β-效应使强对流区集中于涡旋西南部。受VWS的影响，热带气旋非对称率先开始于对流层高层的外流区，随后在眼墙处的边界层内流区也发展处非对称结构，而这种非对称主要以波数-1非对称结构为主，到了模拟后期高波数非对称也逐渐开始在眼墙附近发展。另外VWS还能增加热带气旋眼墙替换的频率、幅度和持续时间，眼墙替换过程完成后，VWS会使涡旋眼区明显扩大，眼墙的倾斜度也变得更大。
通过对垂直风切变试验结果的方位角平均相对角动量(RAM)和位涡(PV)倾向的收支分析发现：受VWS影响的涡旋水平平流和垂直混合扩散这两项对方位角平均相对角动量倾向的贡献度比CTRL试验要大，而水平扩散项却要小的多，且负值中心也更加远离涡旋中心；此外，f-6试验PV收支对称对流运动(非绝热加热)项在边界层眼墙中形成的负(正)中心比CTRL试验要弱，但随高度向外倾斜程度明显比它们要大。表明f-6试验后期眼墙处的对流运动要比CTRL试验要弱，且结构较松散。
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