臺(tái)風(fēng)“莫拉菲”登陸前后潛熱過(guò)程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文使用新一代中尺度數(shù)值模式WRF，采用最細(xì)2km網(wǎng)格距的三重雙向嵌套網(wǎng)格對(duì)發(fā)生于2009年的臺(tái)風(fēng)“莫拉菲”(0906)的宏微觀物理結(jié)構(gòu)和潛熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，重點(diǎn)分析臺(tái)風(fēng)“莫拉菲”登陸前后潛熱的空間結(jié)構(gòu)和演變情況。模擬的時(shí)間從2009年7月18日00時(shí)至7月19日12時(shí)(本文的時(shí)間均采用世界時(shí)(UTC))，共積分36小時(shí)?？刂菩栽囼?yàn)選取了含有六種水成物(水汽、云水、雨水、云冰、雪和霰)的WSM6方案，使用了Bogus渦旋模型和采用

2、LITTLE R同化系統(tǒng)，在對(duì)臺(tái)風(fēng)的路徑、強(qiáng)度、降雨以及內(nèi)核動(dòng)力和熱力結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證后，證明了控制性試驗(yàn)?zāi)Ｊ皆O(shè)置的合理性。在控制性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用WSM5方案進(jìn)行敏感性試驗(yàn)，對(duì)比WSM5方案和WSM6方案的模擬結(jié)果。結(jié)論如下：
　　 (1) WSM5和WSM6方案模擬的臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度差別不大，但是由于WSM5方案缺少了霰的作用，模擬的降水稍弱于WSM6。WSM5試驗(yàn)的暖心結(jié)構(gòu)更加明顯，水成物中雨水混合比減少，而雪的混合比增大。<

3、br>　　 (2)從潛熱加熱率的垂直結(jié)構(gòu)來(lái)看，WSM6方案模擬的總潛熱廓線要略強(qiáng)于WSM5。從地面到4km的高度，總潛熱全部來(lái)源于凝結(jié)蒸發(fā)潛熱。融化潛熱在4-6km處有負(fù)貢獻(xiàn)。在6-8km處，WSM5的凍結(jié)潛熱遠(yuǎn)弱于WSM6；而在6-14km的高空，凝華升華潛熱起主要作用?？倽摕岬臉?gòu)成主要來(lái)自零度層以下的凝結(jié)潛熱以及零度層以上的凝華潛熱。
　　 (3)從臺(tái)風(fēng)登陸前后潛熱加熱率隨時(shí)間演變的情況來(lái)看，兩個(gè)方案都模擬出臺(tái)風(fēng)潛熱由低層

4、逐漸向高層發(fā)展增強(qiáng)的過(guò)程。在前期，凝結(jié)潛熱對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)展的貢獻(xiàn)很大；而在后期，凝華潛熱也起了很大的作用。在臺(tái)風(fēng)登陸之后，各潛熱過(guò)程均發(fā)生了不同程度的衰減，從而造成臺(tái)風(fēng)的消亡。比較兩個(gè)方案來(lái)看，WSM6方案模擬的凝結(jié)蒸發(fā)、凍結(jié)融化潛熱均強(qiáng)于WSM5，而凝華升華潛熱弱于WSM5。
　　 (4)從臺(tái)風(fēng)登陸前后起主導(dǎo)作用的云微物理潛熱過(guò)程的潛熱量來(lái)看，WSM5方案正潛熱量貢獻(xiàn)主要是水汽凝結(jié)成云水、雪和云冰的凝華、云冰的初始化；負(fù)潛熱量貢獻(xiàn)主