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热带风暴KOPPU变性过程的数值模拟研究

黄彬  
【摘要】:首先普查了近20年(1980年-2000年)的3000多个北太平洋温带气旋中112个是由 变性台风演变的温带气旋的特征,和Klein1994-1998年6月-10月的30个变性台风的 特征,在此基础上总结了变性台风的气候特征.本文用一个简单的模型分三步描述 了变性的共性即变性的开始、结束和再加强的特征。 同时对云图上的特征分析总结,分析结果表明:(1) 云图上看:热带气旋变性.用几 个简单的语句依次概括为:a)云和深对流在东西两边的非对称性,并伴随着南边的 “干缝”出现.b)北边和西边“盾状”卷云的出现c)台风眼墙消失产生“干缝”,冷暖锋的 出现。(2) 台风变性和台风衰退从云图上在前两部是相似的,只是在第三步随着风暴 KETSANA从斜压带中移出,和前两阶段比,则风暴外围环流没有深对流出现,同时盾状 卷云也不明显,则表示风暴没有和极流最大值相互作用. 本文通过对热带风暴KOPPU变性过程的数值模拟,同时对热带风暴KETSANA衰退的过 程模拟来对比分析台风变性的特征.在通过中尺度模式WRF对发生在西北太平洋 2003年热带风暴KOPPU转变温带气旋变性过程和热带风暴KETSANA衰退的对比的模 拟,对其发生及演变过程进行分析。台风变性分为两个阶段:变性阶段和再加强阶段; 变性的开始和结束以热带气旋环流和先前存在的中纬度斜压带相互作用为基 础,KOPPU嵌入先前存在的中纬度斜压带且风暴中心在冷下沉气流中,而KETSANA 没有嵌入先前存在的中纬度斜压带则没完成变性只是消散在低的海平面温度 (1) 台风变性阶段在500hPa高度场分析中有两个重要特征:a)首先风暴中心是闭合的 等值线并和风暴中心西北的短波槽相关;随后闭合等值线靠近500hPa槽,因此风暴闭 合中心消失,风暴位于开波中.b)而且和短波槽相关流线缠绕在风暴中心,结果风暴 在西风带中.这两个特征可以帮助预报员预警变性的可能性。(2) 只有当热带风暴 KOPPU与500hPa西风槽完全结合并相互作用时,西风槽后的冷空气完全侵入风暴的暖 心,并自上而下改变其原有的暖性特征,使其转变为温带气旋。(3) 风暴北侧的垂 直风切变有利于风暴从正压结构向斜压结构的转变。(4) 变性后的温带气旋暖锋锋 生较冷锋锋生更为显著。(5) 通过对位温场和相对湿度场的分析,可以看出干冷空气 是热带气旋变性的促发机制.(6) 垂直风切变相互作用是激发热带气旋的变性不可 获缺的条件(7) 热带风暴和中纬度斜压带相互作用是变性的必要条件:只有减弱的热 带风暴嵌入先前存在的中纬度斜压带,才能完成正压向斜压的转变.正是热带气旋 环流和斜压带和垂直风切变相互作用激发了热带气旋的变性。


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