【摘要】：云輻射效應和微物理過程對臺風暴雨存在重要影響,而目前對這些方面的研究還不徹底。本文以1513號臺風為例,展開了一系列敏感性試驗,定量地分析了云粒子輻射效應和云微物理過程對臺風暴雨的影響。本文取得的研究成果如下:(1)云水、雨滴和霰的輻射效應相對較弱,對臺風暴雨的影響較弱;云冰和雪的輻射效應相對較強,對降水的影響較大。云冰和雪垂直分布上的差異使得它們的輻射效應截然不同,因而對降水的作用也不相同。云冰(峰值在11 km)使得高空輻射冷卻減弱而中低空不變,減弱的不穩(wěn)定度抑制對流發(fā)展,從而減少降水;雪(峰值在9 km)造成高空輻射冷卻增強而中低空減弱,增強的不穩(wěn)定度促進對流發(fā)展,最終導致降水增加。(2)潛熱試驗表明:凝結潛熱對維持臺風強度具有至關重要的作用;雨滴蒸發(fā)冷卻效應減少潛熱釋放,減弱暖心結構,抑制對流發(fā)展與臺風強度,最終大幅削弱降水強度;凝華釋放的潛熱雖然不如凝結潛熱多,但也起到了促進對流和增強降水的作用。凈凝結中云粒子的潛熱效應對降水的影響強于云輻射效應。(3)利用敏感性試驗探究降水對Bergeron-Findeisen過程參數(shù)化方案(Hsie、Krueger和Zeng)中分別采用溫度參數(shù)K和T(在K參數(shù)的基礎上作了修改)的響應,結果顯示:降水對Hsie和Krueger方案下的兩套參數(shù)并不敏感,而在Zeng方案中,兩套參數(shù)造成了較大的降水差異。T參數(shù)大幅削弱了Bergeron-Findeisen過程,一方面直接抑制云冰和雪生成,另一方面減少的潛熱釋放減弱了對流,間接抑制云冰和雪生成。這導致霰生成的減少及霰融化成雨滴過程的減弱,最終減弱了降水強度。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P444;P426.5
【圖文】：

等（２００５），叢春華等（２０１１），陳聯(lián)壽等（２０１７）。Ｃｈｅｎ和Ｌｉ邋（２００４）將臺風逡逑暴雨按落區(qū)分為六大類：眼壁暴雨、螺旋雨帶暴雨（包括倒槽暴雨和切變暴雨）、逡逑中小尺度暴雨、不穩(wěn)定暴雨、颮線暴雨和遠距離暴雨（圖１．１邋）。陳聯(lián)壽等（２０１７）逡逑將臺風暴雨分為臺風環(huán)流內的暴雨和臺風環(huán)流外的暴雨兩大類，其中前者包括逡逑眼壁暴雨、螺旋雨帶暴雨、小渦暴雨、倒槽暴雨和切變暴雨五類，后者分為臺逡逑前颮線暴雨、遠距離暴雨和變性下游效應暴雨三類，與Ｃｈｅｎ和Ｌｉ邋（２００４）的逡逑分類基本類似。根據以往對臺風暴雨的研究情況，大致可分為以下幾個方面的逡逑研究：（１）臺風環(huán)流內暴雨；（２）臺風周圍環(huán)流和系統(tǒng)與其相互作用造成暴雨；逡逑（３）下墊面對臺風暴雨的影響；（４）云輻射和微物理過程對臺風暴雨的影響。逡逑下面從這幾個方面對臺風暴雨的研究現(xiàn)狀展開敘述。逡逑１．２．１臺風環(huán)流內部暴雨研究逡逑１．２．１．１眼壁暴雨逡逑臺風內核區(qū)域由眼區(qū)和眼壁構成。由于氣流下沉，眼區(qū)晴空少云。與之相逡逑２逡逑

颮線暴雨逡逑線是臺風前方生成的中尺度輻合帶（圖１．２），常常伴隨著強對等，２０１７）。在２００７年６月到２００９年１０月的三年多時間里，３％的臺風產生了臺前颮線。根據統(tǒng)計，臺前颮線多發(fā)的時間為８前半夜，位置為臺風前進方向的右前方并距離臺風中心約６００中緯度颮線，臺前颮線具有長度（約２００邋ｋｍ）和生命期（約４邋變化和冷池較弱及可降水量偏強的特點。雖然存在時間不長，的降水頗強，平均每小時降雨量達１８ｍｍ。臺前颮線的形成與，０８０９號臺風的敏感性試驗顯示，如果沒有臺風，地面輻合線，這主要是由輻合減弱，水汽條件變差和對流有效位能減少邋Ｚｈａｎｇ，邋２０１２邋）邋0逡逑

圖２．２同圖２．１，但為２００邋ｈＰａ

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