【摘要】：華南近海是我國受登陸臺風影響最為頻繁、最為嚴重的地區(qū),由于觀測資料匱乏,對于該區(qū)域的臺風邊界層結(jié)構(gòu)以及海氣通量的精確描述仍然是難點。本研究基于熱帶氣旋年鑒數(shù)據(jù)和中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所茂名博賀海洋氣象科學試驗基地獲取的臺風GPS探空觀測數(shù)據(jù)和渦動相關系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)對臺風邊界層動力和熱力結(jié)構(gòu)以及海氣通量交換特征進行研究。本文通過分析登陸華南近海的熱帶氣旋的基本特征發(fā)現(xiàn)華南近海地區(qū)是我國受熱帶氣旋影響最為頻繁的區(qū)域,年平均5.4個,占我國登陸熱帶氣旋總數(shù)的59.2%,其中影響最頻繁的海域位于三沙市中沙群島西北。強臺風集中于5～20°N,120～150°E附近海域,超強臺風生成地域較其偏東南部。影響華南近海的臺風的時間跨度為4-11月,主要集中在6～9月,夏季的臺風最多,秋季次之。1949～2015年間,影響華南近海的臺風最多的年份有8個,最少的年份有2個。近10年來,影響華南近海臺風的頻數(shù)變化呈現(xiàn)下降趨勢。本文通過分析華南近海登陸臺風“尤特”和“彩虹”的邊界層結(jié)構(gòu)特征,發(fā)現(xiàn)臺風登陸前和登陸后的動力和熱力邊界層結(jié)構(gòu)存在差異,分析最大風速高度(humax)、最大切向風高度(hut)、入流層厚度(hinfl)和混合層厚度(Zi)發(fā)現(xiàn)利用熱力學定義的邊界層高度Zi比動力學定義的邊界層高度humax、hut、和hinfl小很多,Zi低于500 m,humax和hut的變化范圍為500～2200 m,hinfl的變化范圍為400～1500m,humax和hut在入流層hinfl之上。受離岸氣流和向岸氣流的影響,臺風登陸前和登陸后humax、hut存在較大的差異,而且huma、hut和Zi均隨著距臺風中心距離的減小而減小。本文分析了臺風登陸過程中海氣通量、摩擦速度(u*)和拖曳系數(shù)(Cd)的變化特征,并對臺風登陸過程中u*和Cd與風速的關系進行了研究。結(jié)果顯示臺風登陸過程中,動量通量隨著風速的增大而增大;感熱通量和潛熱通量在臺風登陸過程中比登陸前和登陸后大得多,且變化比較劇烈,說明臺風在登陸前后需要更多的熱通量來支撐;潛熱通量比感熱通量大,說明潛熱通量是臺風發(fā)展的主要能量來源。臺風登陸過程中,Cd對風速具有非線性依賴性,在低風速下,隨著風速的增大而減小,在中風速下,隨著風速的增大而增大,而當U10達到17m/s時,Cd達到極值0.003,之后隨著風速的增大而減小。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P444;P732
【圖文】：

圖２．１茂名博賀海洋氣象科學試驗基地地理位置及分布圖（ａ表示北山觀測站，ｂ表逡逑示１００邋ｍ鐵塔，ｃ表示海上觀測平臺）逡逑

其中ｆ邋＝邋ｆｓ（ｌ邋－邋０．５１幻，外是干空氣密度，Ｃｐ為空氣定壓比熱，ｗ＇、＾／和７Ｖ分逡逑別為垂直速度、水汽濃度和超聲虛溫的脈動值。逡逑超聲虛溫訂正前后的感熱通量對比如圖２．２所示（上）。由圖可以看出，臺逡逑風條件下超聲虛溫訂正對感熱通量的影響很大。逡逑（６）空氣密度脈動訂正（ＷＰＬ）逡逑為解決空氣密度擾動對通量計算的影響，對潛熱通量和Ｃ０２通量進行ＷＰＬ逡逑訂正。Ｗｅｂｂ邋ｅｔ邋ａｌ．邋（１９８０）邋［９７］根據(jù)干空氣質(zhì)量守恒方程，提出了空氣密度脈動修逡逑正方法，即ＷＰＬ法。此方法在通量訂正中得到了廣泛的應用，也是最常用的通逡逑量訂正方法。本文研宄不涉及二氧化碳通量，因此只對潛熱通量進行訂正，其逡逑具體訂正公式如下：逡逑Ｘ￡邋＝邋（ｌ＋邋／／0？）邋ｗ＇ｐｖ邋＋邋ｐｖ＾Ｓ－邐（１９）逡逑Ｖ邐１邋Ｊ逡逑其中，只＝＆，為干空氣和水汽的摩爾質(zhì)量之比，（Ｔ邋＝邋＃，邋NB為平均水汽密度，逡逑ｍｖ邐ｐａ逡逑千空氣密度，上撇表示脈動值，上劃線表示時間平均。逡逑ＷＰＬ訂正前后潛熱通量對比如圖２．２所示（下）。由圖可以看出

南京信息工程大學碩士學位論文逡逑年內(nèi)，西北太平洋一共生成２２１１個熱帶氣旋，年平均３３個；其中影響我國沿逡逑海的有６１０個，年平均９．１個；登陸華南近海地區(qū)的有３６１個，年平均５．４個，逡逑占我國登陸熱帶氣旋總數(shù)的５９．２％。進一步對１９４９？２０１５年，在南海北部逡逑（１０５？１２１°Ｅ，１５？２３°Ｎ）范圍內(nèi)發(fā)生的熱帶氣旋頻數(shù)分布情況進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計逡逑網(wǎng)格分辨率為0．５°ｘ0．５°，結(jié)果如圖所示。可以看出，熱帶氣旋發(fā)生頻數(shù)最多的逡逑海域位于三沙市中沙群島西北，為２０？５１個；其次是１９？２０°Ｎ，邋１１３？１１８°Ｅ附近逡逑海域，為２０？４８個；海南島東南一帶海域也比較多，熱帶氣旋頻數(shù)為３０？４８個。逡逑統(tǒng)計結(jié)果顯示，臺風等級以上（包括臺風、強臺風和超強臺風，下文簡稱臺風）逡逑的熱帶氣旋達到了邋２４６個，占登陸我國熱帶氣旋總數(shù)的６８．１％。臺風是熱帶氣逡逑旋中強度大、破壞力最強的，因此對華南近海臺風活動的特點進行分析，了解逡逑其活動規(guī)律，對臺風的準確預報、減少臺風災害損失具有指導意義。逡逑

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相關期刊論文 前10條

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本文編號：2799284