环境垂直风切对热带气旋内区和外区降水的差异化影响
编号:291
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更新:2026-08-03 14:59:33 浏览:0次
张贴报告
摘要
环境垂直风切(Vertical Wind Shear,VWS)是影响热带气旋(Tropical Cyclone,TC)降水结构的重要环境因子,但其对不同径向区域降水的影响仍缺乏系统认识。本研究基于1998–2024年GPM IMERG卫星降水资料、IBTrACS热带气旋最佳路径资料及ERA5再分析资料,构建全球热带气旋降水样本,采用统计分析、机器学习(XGBoost)及方位角合成分析等方法,系统研究环境垂直风切对TC内区(0–100 km)和外区(100–500 km)降水的调制作用及其空间分布特征。
结果表明,TC内区和外区降水具有显著不同的主导控制机制。机器学习和统计分析一致表明,内区降水主要受TC强度控制,并随TC强度增强呈近似线性增加;外区降水则更受环境动力过程调制,其中环境垂直风切的重要性显著高于TC强度。随着环境风切增强,TC强度持续减弱,内区降水同步减弱,而外区降水却显著增强,由于外区覆盖范围更广,其降水变化最终主导了整体降水响应,使整体降水随环境风切增强而增加。进一步分析发现,环境风切增强促进了降水非对称性的发展,强降水中心逐渐向顺风切左侧(Downshear Left,DL)象限集中;与此同时,外区强降水发生概率持续增加,并主要出现在顺风切两个象限,说明外区降水增强主要源于顺风切象限强降水的发展,而非弱降水面积的扩大。本研究揭示了环境垂直风切对TC内区和外区降水的差异化调制机制,强调区分内区和外区对于认识热带气旋降水形成机制的重要性,可为热带气旋降水预报及暴雨风险评估提供科学参考。
稿件作者
徐兢喆
Nanjing University
汪曙光
南京大学;哥伦比亚大学
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