东风波背景下热带气旋初始尺度异常偏大的涡度来源与中尺度聚合机制
编号:4
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更新:2026-07-31 21:33:57 浏览:0次
口头报告
摘要
热带气旋的初始水平尺度直接影响其后续强度演变、风雨分布范围及潜在灾害程度。气候统计表明,西北太平洋东风波型热带气旋因受限于平直流型和局地对流活动,其生成初期的环流尺度通常显著小于季风槽型热带气旋。然而,2025年第18号台风"桦加沙"却呈现出与此统计规律显著相悖的特征:该台风生成于典型东风波背景之下,但在2025年9月18日18时(UTC)初次达到热带风暴[]强度时,其34节风圈半径(R34)即高达222 km,处于西北太平洋热带气旋生成尺度历史前6%分位,远超东风波型热带气旋生成时的平均水平。这一异常特征暗示其生成过程中可能存在尚未被充分认识的尺度扩张机制。
本研究综合利用国际最佳路径档案库(IBTrACS v04r01)最佳路径资料、日本气象厅葵花-8/9号(Himawari-8/9)静止卫星高分辨率红外云图(时间分辨率10分钟,星下点空间分辨率2 km)、欧洲中期天气预报中心第五代全球大气再分析资料ERA5(水平分辨率0.25°×0.25°,时间分辨率1小时,垂直25层)以及NASA全球降水测量(GPM)计划全球红外亮温数据集(空间分辨率4 km,时间分辨率15分钟)等多源观测资料,并引入基于正涡度异常(PVA)自动检测与时间追踪的客观分析方法,对"桦加沙"生成前的涡旋演变、对流活动及最终聚合过程进行了系统诊断分析。
分析结果表明,"桦加沙"的胚胎形成经历了初始对流爆发、对流衰减与涡旋重组、深对流再爆发与多涡旋合并三个中尺度演化阶段;系统在对流调整期间,深对流活动减弱,为下一阶段积累对流有效位能;深对流再度爆发期间,对流结构显著组织化,多个分散的正涡度异常区通过螺旋式向心运动向系统中心聚合,同时核心区潜热释放驱动低层辐合增强的正反馈机制,使系统不断发展并最终成为热带低压。可见,"桦加沙"的生成过程体现了中尺度涡旋聚合与对流爆发相互强化的机制:东风波背景下的多个正涡度异常区通过对流活动增强并合并,背景风场的调整改变了水汽输送和涡度分布,而对流凝结加热则通过低层辐合增强进一步促进涡度集中。
本研究揭示了东风波背景下超强台风异常初始尺度形成的中尺度动力学机制,凸显了多源观测资料与客观追踪方法相结合的分析策略在研究中小尺度灾害性天气中的重要作用,同时,本文建立的PVA自动检测与追踪方法为客观识别和量化热带气旋胚胎阶段的中尺度涡旋聚合过程提供了有效技术手段,对于深化理解台风生成阶段的中尺度动力学机制具有良好的推广价值。
关键词
台风初始环流尺度;台风生成;东风波;涡旋聚合;对流演变
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