垂直风切变对热带气旋尺度非对称扩张的影响及物理机制研究
编号:381
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更新:2026-08-03 21:48:10 浏览:0次
口头报告
摘要
垂直风切变(VWS)是引起热带气旋(TC)结构非对称性的重要环境因子,但其对TC尺度扩张的影响特征及物理机制仍有待深入认识。本研究结合统计分析与数值模拟,系统探讨了VWS对西太平洋TC尺度非对称扩张的影响特征及其物理机制。统计分析表明,西北太平洋TC主要生成和发展于弱至中等VWS环境。通过相似样本筛选方法,在控制TC涡旋结构和环境条件基本一致的前提下,对比了弱与中等VWS条件下TC方位平均尺度、低层风场结构及对流演变的差异。结果表明,中等VWS条件下TC方位平均尺度的扩张幅度显著大于弱VWS条件;其中,逆切变侧对流增强与低层风场扩张,是与中等VWS下TC方位平均尺度显著扩张密切相关的关键结构特征。为进一步阐明强VWS对涡旋尺度扩张的影响,本研究利用WRF-ARW模式进行理想数值试验,在涡旋发展阶段引入不同强度的西风VWS。模拟结果表明,较强的VWS(12m/s)会促使涡旋向顺切变左侧倾斜且长时间维持。在顺切变左侧象限的层云降水区,降水蒸发冷却引发持续的中层下沉入流,增强了局地绝对角动量(AAM)的径向输送,进而在此象限形成显著的非对称低层风场。这种强非对称结构在前期阻碍了动量在方位角方向的均匀再分配,从而明显抑制了方位平均尺度的扩张。随后,随着下沉气块在边界层内沿切向向逆切变侧更大半径处运动,层云区水汽供应减少使中层下沉流入减弱,同时涡旋非对称风场与倾斜程度降低,伴随方位平均尺度迅速恢复扩张。
稿件作者
陈可鑫
集美大学
陈光华
中国科学院大气物理研究所
顾剑锋
南京大学
施东雷
中国地质大学(武汉)
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