發(fā)布時間：2022-01-16 23:16

　　相對濕度是影響熱帶氣旋發(fā)展的重要環(huán)境因子之一,熱帶氣旋與環(huán)境干空氣發(fā)生相互作用時,常會發(fā)生強(qiáng)度突變,引起預(yù)報的誤差。在不同的臺風(fēng)源區(qū),由于環(huán)境相對濕度和熱帶氣旋主要發(fā)展區(qū)域的分布不同,熱帶氣旋受干空氣影響的平均緯度有明顯差異,這種差異的影響尚未被充分理解。因此,本研究通過設(shè)計理想數(shù)值試驗(yàn)探究了干空氣與熱帶氣旋的相互作用過程對緯度的依賴性。模擬結(jié)果表明,干空氣對熱帶氣旋發(fā)展的抑制作用隨緯度的減小而增大。在低緯度下,較小的背景場行星渦度導(dǎo)致熱帶氣旋的邊界層梯度風(fēng)不平衡作用偏強(qiáng),使邊界層入流快速發(fā)展。在無干空氣的情況下,較強(qiáng)的邊界層入流加強(qiáng)了平均徑向渦度通量并促進(jìn)了向氣旋內(nèi)區(qū)的水汽輸送,導(dǎo)致切向風(fēng)和次級環(huán)流增強(qiáng),進(jìn)而使熱帶氣旋快速發(fā)展。當(dāng)熱帶氣旋附近的對流層低層存在干空氣時,強(qiáng)的入流將使干空氣向熱帶氣旋內(nèi)區(qū)的輸送加強(qiáng)。進(jìn)入熱帶氣旋內(nèi)區(qū)的干空氣一方面使內(nèi)區(qū)的對流不穩(wěn)定能量減小,抑制對流發(fā)展,另一方面導(dǎo)致眼墻對流結(jié)構(gòu)的不對稱度增強(qiáng),從而使熱帶氣旋強(qiáng)度顯著減小。在較高緯度下,由于邊界層不平衡作用較小,低層入流的強(qiáng)度相比低緯度的情況偏弱,導(dǎo)致干空氣停留在熱帶氣旋外圍,難以侵入內(nèi)區(qū),從而抑制了外螺旋雨... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

為次梯度風(fēng)，有利于邊界層入流的增強(qiáng)。圖 4.4 比較了三個緯度的控制試驗(yàn)中邊界層內(nèi)的非平衡力的大小，同時給出了切向風(fēng)速的分布。非平衡力在邊界層內(nèi)的分布情況是：非平衡力的值隨高度的增大而增大，在最大切向風(fēng)速的內(nèi)側(cè)，由于科氏力和慣性離心力項(xiàng)偏大，非平衡力為明顯的正值；在最大風(fēng)速半徑外側(cè)，隨著半徑增加，切向風(fēng)速逐漸減小，進(jìn)而導(dǎo)致科氏力和慣性離心減小，非平衡力由正值轉(zhuǎn)為負(fù)，與前人的結(jié)果一致（Smith and Vogl, 2008）。非平衡力對背景場行星渦度的變化十分敏感，隨著緯度的增加，眼墻外側(cè)負(fù)的非平衡力的量級明顯減小，CF10 中最大的負(fù)非平衡力約為 CF30 中的 20 倍。低緯度下這種強(qiáng)的非平衡力使低層空氣加速向氣旋中心入流，是導(dǎo)致邊界層入流快速發(fā)展的根本原因。同時，可以明顯看出，CF10 中負(fù)的非平衡力的伸展高度較 CF20 和 CF30 更高，表明了邊界層的厚度隨著緯度的增加而減小，這與前人的結(jié)論一致（Li et al. 2012）。更大的邊界層厚度導(dǎo)致低層入流的厚度增加，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了低層入流對熱帶氣旋發(fā)展的貢獻(xiàn)。

前文分析可知，背景場行星渦度對熱帶氣旋發(fā)展的影響主要是通過改變平衡的程度而實(shí)現(xiàn)的。低緯度下熱帶氣旋的邊界層梯度風(fēng)不平衡較強(qiáng)，的快速建立，強(qiáng)的低層入流促進(jìn)了環(huán)境向氣旋內(nèi)區(qū)的角動量和水汽輸送速發(fā)展。本章將著重分析不同緯度下的邊界層不平衡作用的差異對干空進(jìn)一步從熱帶氣旋的內(nèi)區(qū)的熱力條件和對流結(jié)構(gòu)兩方面來解釋干空氣展的物理機(jī)制，最終對不同緯度下各組試驗(yàn)的強(qiáng)度差異做出解釋。由第，對流層低層干空氣對熱帶氣旋強(qiáng)度的影響明顯大于中層干空氣，因此熱力因子及結(jié)構(gòu)特征的比較將主要在控制試驗(yàn)、L100和L200這三組試驗(yàn)空氣對熱帶氣旋發(fā)展影響較小的原因?qū)⒃诒菊伦詈髥为?dú)探討。帶氣旋內(nèi)區(qū)熱力條件汽與不穩(wěn)定條件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3593602