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双眼墙台风Wilma的数值模拟及分析

王国荣  
【摘要】: 本文利用高分辨率数值模式WRF模拟了台风Wilma双眼墙结构的形成以及双眼墙为单眼墙取代的整个过程,在此基础上首先分析了环境垂直切变对台风强度和结构的影响,接着对台风眼区,内外眼墙和moat区等进行了较细致地分析,重点分析了台风的眼墙涡旋、双眼墙结构、moat区的特征以及眼墙取代过程等,并试图通过异常位涡的演变来解释外眼墙的形成原因。最后,还在台风的上述不同区域放置示踪粒子,通过分析这些粒子的运动来进一步研究台风内部各个区域(结构)之间的相互关系以及外眼墙形成的可能原因。 分析表明:环境垂直切变对wilma的结构有重要影响,对流旺盛区,大的径向外流区等都主要集中在垂直切变的下风及下风方向的左侧;Wilma存在明显的眼墙涡旋,眼墙涡旋以类似涡旋Rossby波的形态围绕台风中心逆时针旋转,同时产生眼墙内的局地径向内流和径向外流的交替分布;最大垂直速度和最大加热中心位于最大切向速度的内侧是台风加强过程中眼墙内缩的主要原因;眼墙之间的moat区具有强烈旋转差异特性,moat区中主要以弱的上升运动为主,在3~5km高层上有下沉运动分布;外眼墙的形成可能与中层正的位涡下传有关,绝对角动量等值线的向下弯折,有利于高层和中层的异常位涡下传,然后在流入层中向台风中心辐合。向内输送的异常位涡在眼墙外侧的某一个半径处累积、加强,在WISHE机制下得到发展,最终形成外眼墙。外眼墙形成的位置可能与低层眼墙位涡的外传和眼墙外位涡的内传的相遇位置有关。 Wilma内部各区域间存在明显的相互作用,这种相互作用与垂直切变有密切关系;外眼墙形成后会对低层空气进入内眼墙起阻挡作用,且但这种阻挡作用表现出明显的方位向选择性,这可能与垂直切变有密切联系;自眼墙低层和内眼墙流入外眼墙的空气对外眼墙的发展起正作用,而中高层环境流场的侵入带来的“通风作用”对外眼墙发展起负的作用,强烈地“通风作用”作用主要发生在垂直切变的上风方向;moat区中的粒子主要来自于低层输入和双眼墙的供给;两眼墙之间存在明显的相互作用,这种相互作用在对流层中层(~7km)最明显,moat区中的粒子更容易与外眼墙作用,其属性也与外眼墙更接近。


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1 王国荣;双眼墙台风Wilma的数值模拟及分析[D];南京信息工程大学;2007年
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