【摘要】：本文針對2016年臺風(fēng)“莫蘭蒂”,基于WRF模式,以GFS資料作為背景場,獲取高分辨率的數(shù)值模擬資料。為了了解ATOVS衛(wèi)星資料在臺風(fēng)預(yù)報中的使用效果,在上述模擬實驗基礎(chǔ)上,利用三維變分方法每隔24h循環(huán)同化AMSU-A和HIRS-4的亮溫數(shù)據(jù),形成含有中尺度信息的優(yōu)化初始場,從而進行預(yù)報。對比試驗結(jié)果表明:(1)同化ATOVS資料對臺風(fēng)初始場中的溫度和水汽均有一定程度的調(diào)整,且在不同高度產(chǎn)生不同的影響,從而提高對臺風(fēng)的模擬精度。(2)對于臺風(fēng)路徑而言,同化ATOVS資料之后,模擬的臺風(fēng)路徑基本與觀測一致,準(zhǔn)確地再現(xiàn)了臺風(fēng)“莫蘭蒂”的轉(zhuǎn)向位置、登陸地點和時間以及移動速度。(3)同化ATOVS資料使臺風(fēng)強度模擬精度提高接近1倍,最大強度偏差減少13hPa。(4)同化ATOVS資料改善了模擬的臺風(fēng)在其發(fā)展初期眼區(qū)對流發(fā)展較快的特點。選取同化實驗的模擬結(jié)果,細致地分析臺風(fēng)“莫蘭蒂”發(fā)展過程中的垂直風(fēng)切變、對流爆發(fā)和云微物理特征,探討了快速增強的相關(guān)機理。主要結(jié)論如下:(1)臺風(fēng)“莫蘭蒂”在相對小的垂直風(fēng)切變環(huán)境下經(jīng)歷其快速增強過程,伴隨著眼區(qū)對流爆發(fā)。在快速增強開始的時候,強對流集中在眼墻順切變一側(cè)或切變的左側(cè)。隨著臺風(fēng)快速增強,在順切變和逆切變象限都會出現(xiàn)旺盛的對流,軸對稱對流結(jié)構(gòu)可以較好地發(fā)展。(2)在快速增強開始前6h,較高的對流有效位能促進對流爆發(fā)數(shù)的突然增長。隨著垂直風(fēng)切變減小,對流爆發(fā)發(fā)展迅速,引起平流層低層的暖空氣向下運動,激發(fā)了對流層上層增暖從而使得快速增強開始。在此環(huán)境中,通過對流爆發(fā)作用,水凝物不斷增多,大量潛熱釋放在對流層上層,臺風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)增強。此外,臺風(fēng)暖心與徑向出流在同一高度范圍內(nèi)使得臺風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)免受環(huán)境風(fēng)的破壞,這樣的配置也有利于臺風(fēng)的快速增強過程。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P458.124
【圖文】：

垂直風(fēng)切變和海溫也是臺風(fēng)形成和增強過程中的重要影響因子，將在逡逑下一章說明。逡逑如圖３．１所示，在臺風(fēng)“莫蘭蒂”形成和發(fā)展的整個過程中，中高緯地區(qū)呈逡逑現(xiàn)經(jīng)向型，基本形態(tài)為“兩槽一脊”，副高偏強。在中高緯度，位于貝加爾湖以逡逑西上空的脊的位置相對比較穩(wěn)定，西側(cè)的低壓略有加強，東部的低壓槽由于冷逡逑平流的作用迅速發(fā)展，臺風(fēng)的移動和轉(zhuǎn)向在上述中高緯度環(huán)流背景下展開。西逡逑太平洋副熱帶高壓的脊線呈西南－東北向，臺風(fēng)沿著副高外圍移動。１１日００時，逡逑其西側(cè)有一個斷裂的小高壓正在發(fā)展增強。２４小時之后，斷裂的小高壓體發(fā)展逡逑并與大洋中部的副熱帶高壓連通，使臺風(fēng)向北運動受到阻擋，臺風(fēng)基本向西移逡逑動。在此期間，臺風(fēng)“莫蘭蒂”東側(cè)１４３°Ｅ附近的“馬勒卡”臺風(fēng)正在生成發(fā)展逡逑并向西移動。１３日００時

為２０１６年０９月１０日００時－１５日００時。利用ＧＦＳ再分析資料作為數(shù)值模擬的逡逑初始場和邊界條件，采用兩層嵌套，區(qū)域中心均為（１２８邋°Ｅ，２０邋°Ｅ），分辨率分逡逑別為９ｋｍ，邋３ｋｍ，格點數(shù)分別為４５１ｘ３０１，邋９９１ｘ５４１，模擬區(qū)域如圖３．３所示。逡逑１８逡逑

在同化前，對２０１６年９月９日１８時－９月］０日００時進行積分，將９月逡逑１０日００時的積分結(jié)果作為背景場，同化ＡＭＳＵ－Ａ和ＨＩＲＳ－４亮溫資料，同化逡逑結(jié)束后進行２４ｈ的預(yù)報直到９月１１日００時，具體同化流程如圖３．４所示。其中逡逑ｘ是分析場，％是背景場，ｙ0是已知觀測資料，本文為ＡＭＳＵ－Ａ和ＨＩＲＳ－４殼溫逡逑資料，Ｂ為背景場誤差協(xié)方差矩陣。在同化過程中，僅對外層區(qū)域進行同化，逡逑從外層區(qū)域插值獲得內(nèi)層的初始條件。逡逑１９逡逑

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本文編號：2764069