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风廓线仪多点观测网揭示的登陆台风“天鹅”、“巨爵”低层风场结构特征

周芯玉  
【摘要】:登陆台风问题一直是世界各国(尤其是受台风影响国家)非常重视的科学问题。我国地处西北太平洋和南海沿岸,每年全球近40%的台风生成这一区域,我国海岸线漫长,从南到北都有可能遭受登陆台风袭击,是全球受台风影响最严重的国家。 台风边界层对台风的发生发展有着重要的影响,这主要是由于台风与下垫面之间的感热、潜热和动量的垂直输送对台风发生发展都起着十分重要的作用。台风边界层的这种作用会使登陆台风结构发生变化,并有可能产生飑线、龙卷等剧烈的中小尺度系统,使登陆台风结构更加复杂。但是由于观测手段及设备的不完善,针对登陆台风边界层的研究还比较缺少。 本文利用中国气象局广州热带海洋气象研究所设在深圳、南沙、珠海、茂名的四部固定式边界层风廓线仪,以及一部移动式车载风廓线仪在两次台风“天鹅”、“巨爵”登陆过程中所观测的结果,对台风风场结构特征做了研究,得到的 主要结论有: (1)在台风眼内,台风经过测站之前,风速随高度呈现缓慢的单调递减分布;之后,风速混合比较强烈,且较登陆之前明显衰减,约为登陆前风速的一半。 (2)在台风眼区外围,两个台风移动路径两侧风场结构差异明显。路径左侧风场结构复杂,风速较小;路径右侧风速明显大于左侧风速,风速垂直变化不大,且均具有近地层风速随高度增加,混合层风速变化不大的特点。这是由于台风路径两侧的下垫面的不同所引起的,右侧气流来自海洋下垫面,能量充沛、摩擦作用较小,左侧气流来自陆地下垫面,能量供给中断且摩擦作用较大。 (3)在珠海地区出现风速的极大值,台风登陆时最大风速半径约为60km。 (4)在两次台风登陆过程中,在茂名地区都出现了比较明显的偏西方向的低空急流,高度均在600 m左右。 (5)从台风相对径向风分量分析得出,在台风眼区外侧,在2000 m高度左右有比较明显的出流,其作用是保持眼内较低的气压,维持台风发展。同时,“天鹅”整个登陆过程低层都有比较明显的流入气流,这既是由于其移速慢、强度小的特点所造成的,也是维持其长生命史的重要原因。“巨爵”只有在登陆之前存在比较明显的低层流入,登陆之后由于强度迅速减小,所以入流逐渐转为出流。 (6)两个台风登陆过程中混合层高度在不断变化,但在台风眼区外围,混合层高度基本维持在3500米高度以上,在茂名地区基本维持在5000米高度左右。


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