【摘要】：熱帶氣旋生成過程中包含不同尺度環(huán)流的相互作用,由于缺乏觀測資料,目前對熱帶氣旋生成過程中的中尺度環(huán)流特征及其演變了解相對較少。一般來講,熱帶氣旋的生成會受到大尺度環(huán)流系統(tǒng)的影響,一些研究發(fā)現(xiàn)西北太平洋對流層低層大尺度低頻環(huán)流季風(fēng)渦旋與熱帶氣旋生成關(guān)系密切。本研究利用中尺度模式WRF (The Weather Research and Forecasting Model),將理想對稱的季風(fēng)渦旋設(shè)為初始場模擬熱帶氣旋的生成過程。與前人通常將中層中尺度渦旋(Mesoscale Convective Vortex, MCV)作為熱帶氣旋生成理想試驗(yàn)的初始擾動研究不同,本文將熱帶氣旋生成的起點(diǎn)提前到中層MCV形成之前,并利用高分辨率數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果,對熱帶氣旋生成過程中的不同尺度渦旋活動進(jìn)行分析,主要包括中層MCV的形成過程和丫中尺度渦旋擾動的活動特征。模式結(jié)果顯示季風(fēng)渦旋的東南側(cè)增強(qiáng)的西南氣流中首先出現(xiàn)天氣尺度的旋轉(zhuǎn)性擾動,隨著擾動區(qū)內(nèi)旋轉(zhuǎn)性增強(qiáng),在對流層中層出現(xiàn)水平尺度為200 km左右的MCV,通過分析發(fā)現(xiàn)中層MCV的形成是兩個位渦擾動中心合并的結(jié)果。在擾動區(qū)內(nèi)的不同高度上還可以發(fā)現(xiàn)水平尺度在10km-20km不等的γ中尺度氣旋性渦旋擾動,其中部分渦旋擾動具有熱塔的特征,γ中尺度氣旋性渦旋擾動在MCV的旋轉(zhuǎn)環(huán)境內(nèi)不斷組織化,組織化的過程中渦旋擾動由中層較活躍轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛯痈钴S、分布更集中。模擬結(jié)果表明熱帶氣旋的生成過程與高、低層γ中尺度渦旋擾動的相對活躍程度有關(guān)。此外本文還利用敏感性數(shù)值試驗(yàn)探討在不同時刻啟動細(xì)網(wǎng)格對熱帶氣旋生成過程的影響。對比兩組試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：以季風(fēng)渦旋為大尺度環(huán)流的背景場,模擬的熱帶氣旋的生成對模式細(xì)網(wǎng)格的啟動時間較為敏感。相對于較早啟動細(xì)網(wǎng)格的試驗(yàn),在中層MCV形成之后啟動細(xì)網(wǎng)格更有利于熱帶氣旋的生成,它能為熱帶氣旋生成提供持續(xù)的相對濕度和加熱環(huán)境,表明了中層MCV的旋轉(zhuǎn)環(huán)境在熱帶氣旋生成中起著重要作用。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P444

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本文編號：2762018