臺風(fēng)暴雨的數(shù)值模擬與資料同化研究.pdf

1、本文利用1°×1°的NCEP再分析資料，應(yīng)用非靜力中尺度模式WRF對0601號臺風(fēng)“珍珠”進行數(shù)值模擬，研究引發(fā)暴雨的成因以及螺旋雨帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，并討論了登陸后螺旋雨帶斷裂的原因。 分析表明：深厚的對流系統(tǒng)是臺風(fēng)在陸地上產(chǎn)生強烈降水的直接原因；螺旋帶的密實結(jié)構(gòu)是臺風(fēng)產(chǎn)生強降水的重要指標；冷空氣的南下以及有利的地形條件對降水起了重要的增幅作用；中、低緯系統(tǒng)相互作用是暴雨和強對流天氣發(fā)生發(fā)展的重要觸發(fā)機制。進一步分析表明，登陸前臺

2、風(fēng)中心的西南側(cè)和東北側(cè)的螺旋雨帶近似對稱分布，臺風(fēng)中的氣旋式渦度、垂直運動、水平動量等都高度集中在螺旋雨帶中。螺旋雨帶的水汽主要來自850hPa以下，而且是來自外側(cè)具有明顯對流性不穩(wěn)定的空氣，它為螺旋雨帶的發(fā)展提供了不穩(wěn)定能量。螺旋雨帶的外側(cè)存在風(fēng)速高達50m.s-1左右的中尺度強風(fēng)帶，它的產(chǎn)生和外側(cè)的空氣向螺旋雨帶流入時氣壓梯度力所起的加速作用有關(guān)。 導(dǎo)致螺旋雨帶斷裂可能有兩個原因：(1)高、低層系統(tǒng)的變化；(2)地形的影響作

3、用。一方面強迫抬升作用促使強的上升運動觸發(fā)了對流形成暴雨，另一方面不穩(wěn)定能量在迎風(fēng)坡的聚集，以及潛熱釋放的作用可以使中、高層增溫和高層輻散加強從而有利于地形垂直環(huán)流向上伸展和加強，形成正反饋，最終導(dǎo)致地形對降水的強烈增幅。 另外，本文還進行了GPS掩星折射率資料的同化試驗，以考察該資料對臺風(fēng)預(yù)報的改進作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同化GPS掩星折射率資料后，對臺風(fēng)強度和路徑的改善作用不大，但是對于暴雨區(qū)極值中心的降水量有明顯的改進作用。從各物