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涡旋轴对称化的分形维数表征
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:2447021-2447026
  • 分类:P433[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]南京信息工程大学,气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京210044, [2]中国气象局,上海台风研究所,上海200030, [3]中国科学院大气物理研究所,云降水物理和强风暴国家实验室(LACS),北京100029, [4]南京信息工程大学,环境科学与工程学院.南京210044
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:40975036和4092116038)资助的课题.
  • 相关项目:复杂构型涡旋移动动力学的研究
作者: 罗哲贤|
中文摘要:

涡旋轴对称化是影响热带气旋预报的重要动力学过程.截止目前的研究,均用等值线图形主观识别涡旋轴对称化.本文用一个准地转无幅散的正压涡度方程模式,数值积分48h,模拟了初始非轴对称涡旋演变为轴对称涡旋的轴对称化过程.根据模式输出数据,计算了逐时涡旋外缘线的分形维数DB,用分形维数DB的逐时变化客观表征涡旋轴对称化.在此基础上,计算了分形维数De与热带气旋尺度参数R。和热带气旋强度参数Vmax的相关系数.结果显示,DB与Rm的相关系数为-0.70,DB与Kmax的相关系数为-0.75,相关均显著.用此途径,客观表征了涡旋轴对称化与热带气旋参数的联系.结果在热带气旋预报中有应用前景.

英文摘要:

The vortex axial-symmetrization is an important dynamical process affecting tropical cyclone track change, and it is identified by previous work, up to now, in terms of vorticity fields rather subjectively. Two-dimensional simulations whose integration time is 48 h using a quesi-geostrophic non-divergence barotropic vorticity equation model are performed. The evolutional processes from an initial non-axial-symmetric vortex to the final axial-symmetric vortex are produced, Fractal dimension DR of the perimeter of the vortex is calculated hourly based on the model output data. The results show that fractal dimension can be used to characterize the vortex axial- symmetrization objectively. Based on DB calculated, the correction coefficients CRD and CvD are calculated to be CaD =-0.70 and CVD = -0.75. They each have a significant correction. Here CRD denotes the correction coefficient between DB and Rm being TC scale parameter, and CVD denotes the correction coefficient between DR and Vmax being tropical cyclone intensity parameter. The relation between the vortex axial-symmetrization and the tropical cyclone parameters may be characterized. The results have potential applications in tropical cyclone forecasting.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876