本文基于高分辨率數(shù)值模式模擬結果分析不同環(huán)境垂直風切變環(huán)境中熱帶氣旋外核區(qū)對流尺度下沉運動和近地面冷池的特征。不同切變環(huán)境中的對流尺度下沉運動表現(xiàn)出部分相同特征。與以往觀測研究不同,在外核區(qū)識別出的四種不同對流尺度下沉運動中,對流層頂下沉運動占比最大。隨下沉運動頂高增加,上升運動外側和上游的下沉運動比例增多。診斷表明低層下沉運動主要由降水拖曳和蒸發(fā)冷卻導致,中高層下沉運動除了雨滴和霰雪粒子的拖曳作用,還受到上升運動低層環(huán)流在垂直速度水平梯度較大一側產(chǎn)生的浮力擾動氣壓垂直梯度力（BPGA）的影響。雖然降水拖曳作用有限,但上升運動頂部周圍由于冰相粒子升華冷卻導致的負浮力（TB）以及向下BPGA場利于對流層頂下沉氣流的發(fā)生。對流尺度下沉運動的產(chǎn)生機制在不同強度和不同高度切變試驗中也存在明顯差異。低層切變試驗中冷池和低層風切變的相互作用導致上升氣流發(fā)展更直立更強,不利于低層下沉運動產(chǎn)生,并且導致下沉氣流與相應上升運動的距離更近。但是低層切變和弱切變試驗中的活躍對流在高層產(chǎn)生更多冰相粒子升華冷卻導致明顯負TB存在,而渦旋尺度擾動氣壓的貢獻掩蓋了部分浮力上升運動產(chǎn)生的BPGA,因此弱切變和低層切變... 

【文章來源】：南京信息工程大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

成熟熱帶氣旋雷達反射率概念示意圖，引自Houze[15]

南京信息工程大學碩士學位論文2Houze[11,14]等人利用2006年“颶風雨帶和強度變化實驗”（RAINEX）期間收集的高分辨率的機載雙多普勒雷達數(shù)據(jù)，對Katrina，Ophelia和Rita等颶風的外雨帶及其中的對流尺度系統(tǒng)進行了一系列的研究。如圖1.1所示，Houze[15]將外雨帶細分為主雨帶和遠距離雨帶，主雨帶相對于臺風中心準靜止，呈現(xiàn)出明顯的一波特征[16-17]，而遠距離雨帶則由更多的對流結構組成。觀測發(fā)現(xiàn)外雨帶具有寬廣的層云降水區(qū)域，不同尺度的對流結構嵌入其中[18-20]。進一步研究表明，離散的對流單體結構通常在外雨帶的上游生成；向雨帶中游移動并發(fā)展為成熟的對流單體；然后在雨帶的下游逐漸消亡[6,12,21]。故外雨帶的下游以層云降水為主，上游多單體結構，呈線狀排列于外雨帶的內(nèi)邊緣，外側為層云降水[12,16,22]（圖1.2）。另外，外螺旋雨帶中層還經(jīng)常觀測到次級水平風速大值[12,16,23-24]。圖1.2成熟熱帶氣旋螺旋雨帶概念示意圖�！癝HWM”表示次級水平風大值位置，對流單體大小表示其發(fā)展成熟度，白色橢圓表示處于消亡階段的對流體�；疑骶�表示軸平均的低層流常引自LiandWang[6]1.1.1.1外雨帶對流尺度系統(tǒng)在以往的研究中，觀測資料和高分辨率的模式資料均顯示外雨帶中存在許多對流尺度結構的對流單體[26-27]。

成熟雨帶的對流單體中對流尺度運動概念示意圖


本文編號：3551878