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季风涡旋对台风生成和路径突变的影响研究

梁佳  
【摘要】:在西北太平洋和南海,季风环流以季风槽为主要特征,而季风槽和西北太平洋和南海的台风形成有密切关系。有时季风槽会演变成一个近圆形,水平尺度2500 km左右的大尺度季风低压(涡旋)。研究表明这样的季风涡旋对西北太平洋和南海的台风形成、结构和运动有重要作用。但是,由于海洋上观测资料的缺乏,目前对季风环境下台风的生成和移动主要来自一些观测资料统计分析和简单正压模式的数值模拟,对季风环流影响台风的生成和路径的机理了解非常有限。为了提高对台风生成机理的认识和揭示导致台风路径突变的机理,本研究利用中尺度WRF模式,系统研究了季风涡旋的Rossby波能量频散及其对台风生成和路径突变的影响,主要包括下面三个方面: 在斜压、非绝热环境中,理想的轴对称季风涡旋会演变成具有和观测合成相类似的结构特征。β效应引起的能量频散使得在季风涡旋的东南侧有反气旋生成,构成西北一东南向的罗斯贝波波列。该波列向上伸展到400 hPa,中低层最为明显,和观测分析一致,其形成发展主要和该区域低层的辐散加强有关。同时初始环境水汽和季风涡旋尺度也会影响能量频散。 季风涡旋的能量频散为台风生成提供了有利的环境场和初始扰动。台风偏向于在季风涡旋的中心附近生成,和强西南风东北端的中层中尺度对流系统合并有关,当台风移近季风涡旋的中心时,路径发生突然北折。另一个台风的生成和季风涡旋西北象限的低层的中尺度对流系统有关,该中尺度对流系统在低层具有最大相对涡度。研究发现季风涡旋的尺度可能是控制台风生成的重要参数之一。 低频季风涡旋和台风相互作用导致台风路径突变。本研究从多时间尺度环流相互作用的角度研究了季风涡旋对台风路径突变的影响,解释了2009年重创台湾的莫拉克台风的异常活动,发现莫拉克台风在台湾附近移速减慢且向北偏折,这主要和低频季风环流与台风的两次合并有关,天气尺度的纬向波列主导了莫拉克前期的西行路径。


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