环境风切变对热带气旋强度和结构影响的数值模拟研究

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本文利用WRF中尺度数值模式,采用两重嵌套双向反馈,分辨率分别为45km和15km的网格,分别对不同发展强度的0604号强热带风暴“碧利斯”和0601号强台风“珍珠”进行了96小时的数值模拟。模拟的开始时间是从国家气象中心(NMCC)对热带气旋“碧利斯”和“珍珠”分别编号开始的时间。模拟的初始场是由NCEP的1°×1°资料插值得到,没有采用任何的Bogus方案。   “碧利斯”在模拟期间强度经历了从热带风暴发展到强热带风暴和强热带风暴的维持两个阶段。从发展阶段到维持阶段,整层环境风切变(200--850hPa)方向从偏东风转变为偏西风。强台风“珍珠”在整个模拟期间整层环境风切变一直维持偏东风切变,强度在不断增强。在“碧利斯”和“珍珠”的发展过程中,当中低层环境垂直切变(500-850hPa)减小时,“碧利斯”和“珍珠”强度都明显增加。因此,整层环境垂直切变维持偏东风切变且中低层垂直切变较小时,有利于热带气旋的强度增加。与Frank(1999)和Tuleya(1981)的结论一致。   在热带气旋“碧利斯”和“珍珠”的发展初期,上升运动和降水中心最大值位于整层垂直切变矢量的右侧,结构较为疏松;随着强度的增强,上升运动和降水中心集中分布于切变矢量的左侧。这种结构的分布与早期的一些研究结果一致(Frank(1999,2001);Corbosiero(2002))。通过分析低层的相对流入(流出)的位置发现:在低层相对流入(流出)的地方,存在低层辐合(辐散),对应在700hPa的位置有上升运动和降水的大值中心。因此,低层的相对流入(流出)的分布决定了700hPa上升运动和降水中心的位置分布。与Bender(1997)的结果一致。  
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