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台风Rananim(0414)数值模拟试验及其相关问题的初步分析

张建海  
【摘要】:利用非静力平衡中尺度模式MM5(V3)对2004年第14号台风Rananim登陆过程进行了数值模拟试验,并对初始场和地形进行了敏感性试验。通过对路径、移速、强度、降水等方面的对比验证表明:MM5模式对台风Rananim的模拟是比较成功的,但对初始场和地形影响都比较敏感。 在模拟效果较好的基础上,利用高分辨的模拟结果,分析了Rananim登陆前后两阶段的动热力特征,发现登陆后低层台风中心东西两侧的水汽输送因下垫面的改变呈现明显的非对称分布,水汽输送通过影响台风的热力结构来影响台风的强度,致使物理量在垂直方向的伸展高度比台风登陆前要明显降低,并且在量值上也更小一些。 针对Rananim登陆后的三大预报难点——路径西折和陆上长久维持及其持续性的大暴雨进行了研究分析,结果表明: 台风登陆后的突然西折是由于副高突然加强造成的,地面3h变压、涡度变量、东西风分量变量等物理量对短期台风路径预报非常有用。台风存在趋暖运动,并有向正变涡中心、负变压中心移动的倾向,它们与台风西折点的连线和台风西折路径基本重合。 虽然Rananim登陆时最大风速小于Khanun,但从动热力结构特征分析,前者在低压区可扩展高度、台风中心涡度和暖心结构强度方面略强于后者。台风陆上的长久维持与低空水汽通道的连结、高空流出气流的强辐散密切相关,Rananim登陆后移向垂直切变小的地区和经过内陆宽广水面也为台风的维持提供了潜热能源 Rananim登陆后造成的强降水按主要影响系统进划分可以分为两个阶段,第一阶段的降水是由台风本身环流产生的,第二阶段的降水则是台风残留低压与中纬度西风带环流系统共同作用的结果。针对暴雨在台风登陆点南北两侧非对称分布的特点进行了重点分析,结果表明台风暴雨的非对称分布与台风本身的非对称结构、南北两侧不同的水汽输送以及中尺度地形有密切关系。同时利用湿位涡分析方法诊断了台风暴雨时空分布特征,发现湿位涡负值中心与暴雨中心存在较好对应关系,而且其中心数值的绝对值大小与1h降水强度存在正相关关系,从而说明湿位涡负值中心可以作为降水时空分布的重要指标,为台风暴雨预报提供一种思路。


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