發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 11:21

　　利用WRF（Weather Research and Forecasting）模式,在理想島嶼地形條件下設(shè)計(jì)了云的微物理冰相過程中水凝物中有霰和無霰的兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn),考察了臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)復(fù)雜冰相和簡(jiǎn)單冰相對(duì)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑、強(qiáng)度和降水增幅的影響。結(jié)果表明:1)云微物理過程中有霰的復(fù)雜冰相過程時(shí),具有更強(qiáng)烈的云"播撒"效應(yīng),因而對(duì)臺(tái)風(fēng)降水具有明顯增幅作用。2)當(dāng)臺(tái)風(fēng)受到理想地形作用時(shí),地形對(duì)云"播撒"效應(yīng)引起的增幅作用具有放大作用,此時(shí)臺(tái)風(fēng)眼墻非絕熱加熱量形成明顯增強(qiáng)中心,使得臺(tái)風(fēng)降水增幅明顯。3)當(dāng)臺(tái)風(fēng)登陸時(shí),云微物理冰相過程使得臺(tái)風(fēng)越山時(shí)存在向西北指向的渦度變化傾向。 

【文章來源】：海洋氣象學(xué)報(bào). 2020,40(04)

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

模式臺(tái)風(fēng)中心每隔3 h的位置變化(145～223 h，等值線為理想山脈地形等高線)

下面分析對(duì)比試驗(yàn)對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的影響。圖3表示模式從145 h至216 h時(shí)臺(tái)風(fēng)最低氣壓(pmin)和最大風(fēng)速(vmax)強(qiáng)度變化過程�？傮w上，mp=3試驗(yàn)和mp=6試驗(yàn)兩者臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度趨勢(shì)比較一致，都經(jīng)歷如下歷程:首先，在經(jīng)歷了模式積分145 h之后，臺(tái)風(fēng)還遠(yuǎn)離島嶼，但它的最大風(fēng)速和最低海平面氣壓的強(qiáng)度已經(jīng)較強(qiáng)，在mp=3試驗(yàn)(mp=6試驗(yàn))中145 h時(shí)刻的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度分別是45 m·s-1(45 m·s-1)和965 h Pa(960 h Pa)。其次，在即將登陸時(shí)的160 h至164 h時(shí)間段里，兩個(gè)試驗(yàn)中臺(tái)風(fēng)都經(jīng)歷了一個(gè)突然增強(qiáng)(rapid intensification,RI)過程，其中，在mp=3試驗(yàn)(mp=6試驗(yàn))中模擬臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)速從160 h至166 h(從158 h至164 h)的6 h里平均增大了8.6 m·s-1(5.0 m·s-1)。實(shí)際上，RI定義有多種，KAPLAN and DEMARIA[30]定義大西洋上RI標(biāo)準(zhǔn)為30 kn/24 h,ROGER et al.[31]和WANG and ZHOU[32]都定義RI為30 kn/24 h,BRAND[33]用24 h風(fēng)速增長50 kn作為迅速增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，而閻俊岳等[34]采用RI為24 h最大風(fēng)速增大20 m·s-1，鄭峰等[35]定義RI為12 h最大風(fēng)速增大10 m·s-1。而在這兩個(gè)試驗(yàn)中的模擬臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速突然增強(qiáng)率均超過5.0 m·s-1/6 h(相當(dāng)于20 m·s-1/24 h)，因此，按照上述標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)定在這段時(shí)間里兩個(gè)試驗(yàn)中的模擬臺(tái)風(fēng)都經(jīng)過了一個(gè)突然增強(qiáng)(RI)過程。而此時(shí)在mp=3試驗(yàn)(mp=6試驗(yàn))中模擬臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度分別可達(dá)48 m·s-1(58 m·s-1)和962 h Pa(940 h Pa)，這主要是因?yàn)榈蛯邮艿綅u嶼地形的氣流輻合影響，而高層已經(jīng)積聚大量冰、雪等冰相物質(zhì)(圖4)，雖然mp=6試驗(yàn)中雪粒子(QSNOW)相對(duì)少一點(diǎn)，但這時(shí)它還存在很多霰粒子(QGRAUP)(圖5)，因此，這時(shí)臺(tái)風(fēng)云微物理過程中存在大量“播撒”云粒子，而“播撒”效應(yīng)使得臺(tái)風(fēng)中云碰并、聚合、凝結(jié)作用增強(qiáng)，非絕熱加熱過程增強(qiáng)，從而導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速和最低海平面氣壓的強(qiáng)度突然增強(qiáng)(RI)過程。臺(tái)風(fēng)登陸后至187 h后，mp=3試驗(yàn)和mp=6試驗(yàn)?zāi)M的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度均迅速減弱。隨著模式臺(tái)風(fēng)的繼續(xù)西進(jìn)(180～200 h)，它的外圍環(huán)流逐漸受到島嶼地形的摩擦影響，其間，臺(tái)風(fēng)均受到“播撒”效應(yīng)和地形的共同影響，但受地形的摩擦衰減作用影響更大;直到行至200 h后，模式模擬臺(tái)風(fēng)再次入海，其受島嶼地形作用逐漸減弱，強(qiáng)度變化幅度顯著減小。

隨著模式臺(tái)風(fēng)的繼續(xù)西進(jìn)(180～200 h)，它的外圍環(huán)流逐漸受到島嶼地形的摩擦影響，其間，臺(tái)風(fēng)均受到“播撒”效應(yīng)和地形的共同影響，但受地形的摩擦衰減作用影響更大;直到行至200 h后，模式模擬臺(tái)風(fēng)再次入海，其受島嶼地形作用逐漸減弱，強(qiáng)度變化幅度顯著減小。從圖3中比較mp=3試驗(yàn)和mp=6試驗(yàn)還可以發(fā)現(xiàn)，由于mp=6試驗(yàn)中存在大量霰粒子，使得模式模擬臺(tái)風(fēng)云微物理過程的“播撒”效應(yīng)更顯著，從而導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度更強(qiáng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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