臺(tái)風(fēng)多普勒雷達(dá)速度資料中提取環(huán)境風(fēng)場(chǎng)信息的方法研究.pdf

1、盡管熱帶氣旋路徑預(yù)報(bào)誤差已大大減小,但是對(duì)突變路徑的預(yù)報(bào)誤差仍然很大。本文介紹了一種從近海臺(tái)風(fēng)多普勒雷達(dá)徑向速度資料中提取中低層環(huán)境風(fēng)信息的方法,在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)近海臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑。
　　 本文首先介紹了三維軸對(duì)稱和非軸對(duì)稱的Rankine渦旋風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu),分析了影響Rankine渦旋水平和垂直結(jié)構(gòu)的因子,對(duì)比了軸對(duì)稱和非軸對(duì)稱Rankine渦旋的垂直切向風(fēng)廓線的特征。在此基礎(chǔ)上建立了疊加風(fēng)向風(fēng)速水平均勻、垂直線性變化的環(huán)境風(fēng)和渦旋徑向

2、入流的三維Rankine渦旋模型,模擬了疊加不同水平風(fēng)向風(fēng)速、垂直變化的環(huán)境風(fēng)的軸對(duì)稱Rankine渦旋的多普勒徑向速度場(chǎng)。發(fā)現(xiàn)純軸對(duì)稱Rankine的多普勒徑向零速度線是一條直線,而且零速度線正好經(jīng)過臺(tái)風(fēng)中心,正負(fù)徑向速度區(qū)關(guān)于零速度線對(duì)稱。純非軸對(duì)稱Rankine渦旋的零速度線也是直線,臺(tái)風(fēng)中心也在零速度線上,但是正負(fù)徑向速度區(qū)不再關(guān)于零速度線對(duì)稱。疊加不同水平風(fēng)向風(fēng)速、垂直變化的環(huán)境風(fēng)后,軸對(duì)稱Rankine渦旋的多普勒徑向速度會(huì)

3、發(fā)生相應(yīng)變化,如果環(huán)境風(fēng)風(fēng)向正好垂直于雷達(dá)與渦旋中心的連線,零速度線是直線,渦旋中心也在零速度線上,只是正負(fù)速度的大小發(fā)生變化；如果環(huán)境風(fēng)向與雷達(dá)和渦旋中心的連線不垂直,零速度線將隨環(huán)境風(fēng)向風(fēng)速的變化而向正負(fù)速度區(qū)發(fā)生不同程度的彎曲,同時(shí)零速度線不同程度的偏離渦旋中心,正負(fù)速度極值的絕對(duì)值不再相等,更不相對(duì)零速度線對(duì)稱。疊加環(huán)境風(fēng)造成的軸對(duì)稱Rankine渦旋多普勒徑向速度的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)不同于純非軸對(duì)稱Rankine渦旋的不對(duì)稱結(jié)構(gòu),本文

4、依此提出了通過對(duì)比疊加不同水平風(fēng)向風(fēng)速、垂直變化的環(huán)境風(fēng)的軸對(duì)稱Rankine渦旋的多普勒徑向速度模擬圖像與實(shí)測(cè)臺(tái)風(fēng)雷達(dá)多普勒徑向速度圖像,從中找出與實(shí)測(cè)臺(tái)風(fēng)雷達(dá)多普勒徑向速度圖像最相似的模擬圖,以提取實(shí)況環(huán)境風(fēng)的方法(暫名相似法)。
　　 利用相似法從福建長(zhǎng)樂和廈門雷達(dá)觀測(cè)的雷達(dá)徑向速度圖中提取了影響200418號(hào)臺(tái)風(fēng)“艾利”的環(huán)境風(fēng)信息,發(fā)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)使得“艾利”多普勒速度出現(xiàn)不對(duì)稱,在“艾利”近海轉(zhuǎn)折前,對(duì)流層中底層的環(huán)境風(fēng)向