ERA5再分析资料对西北太平洋热带气旋综合动能的表征能力研究
编号:65
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更新:2026-07-31 21:46:51 浏览:0次
张贴报告
摘要
热带气旋(Tropical Cyclone,TC)作为全球最具破坏性的自然灾害之一,其破坏潜力通常采用强度及其衍生指标进行衡量,例如累积气旋能量(Accumulated Cyclone Energy)和功率耗散指数(Power Dissipation Index),但这些指标并未考虑TC的结构特征。综合动能(Integrated Kinetic Energy,IKE)同时考虑TC的强度和尺度特征,已成为评估其破坏潜力的重要指标。然而,现有基于卫星反演的风场产品覆盖时间较短且时空分布不均匀,难以支撑IKE的长期变化研究。
本研究以西北太平洋TC为研究对象,通过与WindSat卫星反演风场和合成孔径雷达观测进行对比,评估了ERA5再分析资料对西北太平洋TC IKE的表征能力。研究采用25 kt风速等值线边界和将气旋环流与环境风分离的涡旋边界两种热带气旋范围定义,并分析不同边界定义对IKE估算结果的影响。
结果表明,ERA5能够较好地再现热带气旋外围风场结构及径向风速分布,但对内核风速存在系统性低估,导致IKE估算值偏低。基于参数化风场模型对内核风场进行重构后,ERA5估算的IKE得到显著改善,并在多个个例中与WindSat估算结果保持较好一致性。IKE对热带气旋边界定义具有较高敏感性,这种敏感性在非对称结构明显的热带气旋以及受强环境风影响的区域尤为突出。尽管ERA5与卫星观测得到的平均IKE及部分高分位数结果具有统计一致性,但采用涡旋边界定义时,两者之间的差异更加明显,这主要归因于观测资料本身的局限性。因此,现阶段尚无法确定哪一种边界能更合理地表征IKE。总体而言,对内核风场进行重构后,ERA5能够为TC IKE的历史评估提供可靠支撑,并为未来开展其长期变化及气候变化影响研究奠定基础。
关键词
热带⽓旋结构; 再分析数据集; 卫星⻛场; 基于能量的灾害⻛险
稿件作者
苏怡帆
南京信息工程大学
CheungKevin
南京信息工程大学
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