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台风“彩虹”(2015)高分辨率数值模拟及涡旋Rossby波特征分析
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P444[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]中国科学院大气物理研究所,北京100029, [2]中国科学院大学,北京100049, [3]国家气象中心,北京100081
  • 相关基金:国家基础研究项目(批准号:2015CB452804); 中国科学院重点部署项目(批准号:KZZD-EW-05); 北京自然科学基金(批准号:8142035); 国家自然科学基金(批准号:41575065,41405049,91437215)资助的课题.
中文摘要:

采用中尺度数值预报模式对2015年22号台风"彩虹"进行高分辨率的数值模拟,成功地模拟出台风"彩虹"的移动路径、强度和降水分布,尤其是在台风登陆前后,模拟结果与实况比较接近.以此为基础,利用模式输出资料,分析台风的动力、热力精细结构和台风雨带的宏观特征.眼墙处具有低层径向入流、高层径向出流的动力配置.在眼墙附近,同时存在切向风速高值区、垂直上升区、正温度距平区,并随高度向外侧倾斜,雷达回波较强,对流系统比较深厚.次级雨带、主雨带和远距离雨带的雷达回波相对较弱,对流系统垂直厚度略小.再利用尺度分离方法,得到涡旋Rossby波的扰动场资料,进一步分析涡旋Rossby波的特征.1波、2波同时朝切向和径向传播,1波的振幅明显大于2波.研究结果表明,1波、2波正涡度扰动对应强雷达回波,存在强对流活动.降水区上空的垂直涡度扰动呈上正下负的配置,与水平散度扰动的垂直配置相似时,会加强低层辐合和高层辐散,有很强的垂直上升运动,有利于对流系统发展,降水增强.1波、2波扰动的动力配置影响了对流系统的发展,并对降水强度和分布有一定的诊断作用.

英文摘要:

Mesoscale weather research and forecasting model with high resolution is used to investigate the landfall process of typhoon Mujigae(2015).The simulation well reproduces the path,intensity and rainfall of the typhoon,especially before and after the landfall.The fine thermal and dynamical structures of the typhoon Mujigae and its macroscopic characteristics of rain bands are examined with the simulation output.The rain band regions from the eyewall outward are composed of mixing rain band,secondary rain band,principal rain band and distant rain band.The lower-level inflow and upper-level outflow are observed in the eyewall.The maximum tangential wind,strong updraft and positive temperature anomaly are located in the eyewall and tilted outward with height.The convective systems in the eyewall with high radar reflectivity are much deeper than those in the principal rain band,secondary rain band and distant rain band.In order to analyze the vortex Rossby waves,the fast Fourier transform is performed to decompose the model output variables into perturbations with different wavenumbers.The vorticity perturbations in the wavenumbers 1 and2 have significant features in the azimuthal and radial propagation.The amplitude of wavenumber 1 is larger than that of wavenumber 2,while the wavenumber 2 propagates much faster than the wavenumber 1 both in azimuthal and radial directions.The waves propagate with a speed less than 10 m/s,which are in consistent with the magnitudes of the radial velocities in spiral rain band.The amplitude of vortex Rossby waves decreases quickly beyond the stagnation radius which is about 90 km from the cyclone center.For the perturbations of wavenumbers 1 and 2,there are some intrinsic relations among the vertical vorticity,divergence and vertical velocity.The positive values of vertical vorticity with the two wavenumbers are associated with the strong reflectivity indicating deep convections.When the dipole patterns of positive vorticity in the upper level and negative vorticity in the lower le

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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