強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”(2006)次級(jí)環(huán)流的位渦診斷.pdf

1、本文利用中尺度數(shù)值模式WRF對(duì)Bilis(2006)在海上的情況進(jìn)行高分辨率的數(shù)值模擬，應(yīng)用Wang和Zhang(2003)所發(fā)展的位渦反演方法對(duì)所模擬的熱帶風(fēng)暴Bilis(2006)進(jìn)行PV診斷。結(jié)果表明，模擬的熱帶風(fēng)暴路徑與最佳路徑比較接近，從模擬的中心氣壓看，與觀測(cè)實(shí)際更接近。因此，對(duì)Bilis(2006)的控制性試驗(yàn)是成功的。從模擬的大尺度環(huán)流場(chǎng)看，控制性試驗(yàn)對(duì)于對(duì)流層高層與低層的主要天氣系統(tǒng)及其演變能夠進(jìn)行成功的模擬，熱帶氣旋

2、所在環(huán)境風(fēng)場(chǎng)與實(shí)際觀測(cè)一致。
　　 位渦反演可以很好地反演出熱帶風(fēng)暴的切向風(fēng)、垂直速度及主要環(huán)流。熱帶氣旋的最大風(fēng)速半徑隨高度增加而擴(kuò)大，最大垂直速度位于最大風(fēng)速半徑以內(nèi)，垂直速度的分布與加熱率對(duì)應(yīng)較好，反演后所計(jì)算的準(zhǔn)平衡垂直速度能達(dá)到模擬的60％～70％。同時(shí)Bilis(2006)有明顯的非對(duì)稱性，在垂直風(fēng)切變影響下，熱帶風(fēng)暴中心向南偏東傾斜。由于Bilis(2006)主要降水區(qū)域位于其西南到南部，通過(guò)分析其西南到東北的剖面

3、圖，發(fā)現(xiàn)在風(fēng)暴中心的西南部對(duì)流發(fā)展旺盛，對(duì)應(yīng)一大片高位渦區(qū)，而在其東北部正好相反，表現(xiàn)出明顯的一波非對(duì)稱性特點(diǎn)。
　　 研究了三個(gè)時(shí)次，潛熱加熱項(xiàng)、摩擦項(xiàng)和干動(dòng)力項(xiàng)對(duì)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴Bilis(2006)次級(jí)環(huán)流的影響。發(fā)現(xiàn)潛熱加熱項(xiàng)對(duì)次級(jí)環(huán)流的貢獻(xiàn)較大，形成次級(jí)環(huán)流的兩個(gè)強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)都位于風(fēng)暴中心的西南側(cè)(順環(huán)境垂直風(fēng)切變方向)，離中心150-200km和500km左右，它們分別與Bilis(2006)眼墻和螺旋雨帶強(qiáng)降水的潛熱釋放

4、相對(duì)應(yīng)，而東北側(cè)(逆切變方向)的次級(jí)環(huán)流很弱。摩擦項(xiàng)所產(chǎn)生的輻合上升運(yùn)動(dòng)在眼區(qū)，強(qiáng)度較弱，類(lèi)似于Ekman抽吸作用。在環(huán)境垂直風(fēng)切變較大時(shí)，與環(huán)境垂直風(fēng)切變有關(guān)的干動(dòng)力項(xiàng)在熱帶風(fēng)暴內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)與環(huán)境風(fēng)垂直切變相反的次級(jí)環(huán)流，其在西南側(cè)為上升運(yùn)動(dòng)且低層輻合及高層輻散明顯，東北側(cè)為下沉運(yùn)動(dòng)，高空從西南流向東北，減弱了環(huán)境垂直風(fēng)切變的破壞作用，增強(qiáng)(減弱)了順(逆)切變方向降水，形成Bilis(2006)降水的一波非對(duì)稱分布，對(duì)Bilis(2