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《南京信息工程大学》 2006年
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“艾利”台风(0418)的数值模拟

黄永玉  
【摘要】:本文通过对0418号“艾利”台风路径、天气背景、卫星云图及雷达回波等实况进行了描述,并利用中尺度模式MM5v3对其进行数值模拟,提示出台风多次登陆成因、台风暴雨形成的原因,最后做了水汽的敏感性试验。 0418号台风“艾利”四次登陆福建省,登陆路径奇异为历史所罕见,大气环流稳定的形势和高空引导气流决定了台风的大致走向,但海岸线的走向及双台风的相互作用可能是造成其路径复杂的原因之一。台风云系及其外围云系给其所经区域造成大量的降水,地形对某一地区特大暴雨的发生有极大的加强作用。 卫星云图和雷达回波能较好的跟踪台风的行踪,雷达回波能近距离并较细致地观测到台风的总体结构。0418号台风“艾利”在结构上存在不对称性,而台风这种结构的不对称可能是造成台风路径奇异的原因之一。 数值模拟的结果表明,中尺度模式MM5v3对本次台风有较好的模拟效果。充沛的水汽、强烈的上升运动有利于暴雨的发生。强降水一般发生在台风中心北侧850hPa正涡度区等涡度线密集的区域、负的散度中心附近及低层位涡的大值区。单站暴雨的强度与散度、涡度变化几乎一致。降水是由湿对流不稳定区域激发产生的。当基本流场存在二次切变时,横波型扰动(主要是涡旋Rossby波)会激发产生并且发生不稳定,从而导致暴雨天气的产生。台风的强对流性和高旋转性主要是集中在大气的中高层。台风环流内的高螺旋度阻止了能量的串级,使台风得以维持,对流得到发展,产生了强降水。台风整层螺旋度的大值区及密集带与强降水有较好的对应关系。 “艾利”台风眼壁上升气流区等相当位温面陡立,眼内和眼壁外围是相当位温的相对低值区;台风登陆前沿台风中心北侧等相当位温线有一个从疏变密的过程,登陆后又经历从密变为疏的过程。台风眼壁附近等相当位温面的突然异常密集陡立和有效位能的激增预示着台风有加强的可能,CISK正反馈机制和涡旋Rossby波传播是台风加强的可能原因。 “艾利”台风温压场显示出其具有不对称结构,而这种不对称结构使台风路径发生改变,也为暴雨发展提供了充足的动力、热力和不稳定能量。 水汽的敏感性试验结果表明,水汽的输送对台风的中心强度、台风的移动路径及台风降水有明显的影响。水汽的含量达到一定的程度之后,水汽的微小变化,就可以造成降水强度几乎是成倍的增加。无潜热释放和水汽含量的减少会造成台风不登陆现象。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P444;P435

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