西北太平洋大氣靜力穩(wěn)定度的變化分析及其與熱帶氣旋頻數(shù)和強度的可能聯(lián)系
發(fā)布時間:2020-09-27 08:24
全球變暖情景下氣候模式結(jié)果表明全球熱帶氣旋頻數(shù)存在減少趨勢,有研究認(rèn)為熱帶氣旋頻數(shù)的減少與大氣靜力穩(wěn)定度的增大有關(guān)。本論文利用多套現(xiàn)代再分析資料分析了西北太平洋臺風(fēng)盛季(7-9月)大氣靜力穩(wěn)定度的變化情況,在明確各海區(qū)變化特征的基礎(chǔ)上,將大氣靜力穩(wěn)定度的變化與熱帶氣旋的頻數(shù)和強度相聯(lián)系,探討了大氣靜力穩(wěn)定度與熱帶氣旋頻數(shù)的變化關(guān)系,利用WRF模式分析了大氣靜力穩(wěn)定度對熱帶氣旋強度的影響。對MERRA、ERA-Interim和JRA-55三套現(xiàn)代再分析資料進行了簡單地評估,通過與臺站探空資料(IGRA、CMA)的對流有效位能(CAPE)的比較,發(fā)現(xiàn)MERRA資料與探空資料在CAPE的變化趨勢上更為一致;贛ERRA資料,利用CAPE、相當(dāng)位溫和N2三個參數(shù)分析西北太平洋大氣靜力穩(wěn)定度的變化特征,發(fā)現(xiàn)CAPE在臺風(fēng)主要活動海區(qū)的西部(15°-30°N,120°-145°E)有減小趨勢,東部(15°-30°N, 145°-180°E)存在增加趨勢,從相當(dāng)位溫和N2這兩個參數(shù)來看,東部海區(qū)的大氣也是比西部海區(qū)要更加不穩(wěn)定的,與CAPE的結(jié)果一致,綜合三個參數(shù)的分析,近36年以來臺風(fēng)主要活動海區(qū)西部對流層大氣存在穩(wěn)定的變化趨勢,而東部則存在不穩(wěn)定趨勢。值得注意的是臺風(fēng)主要活動海區(qū)大氣靜力穩(wěn)定度的變化趨勢與達到熱帶風(fēng)暴強度的臺風(fēng)頻數(shù)的變化趨勢并不對應(yīng),但將強度由熱帶風(fēng)暴換成熱帶低壓時,發(fā)現(xiàn)在15°N以南的低緯度地區(qū)以及臺風(fēng)主要活動海區(qū)東部大氣靜力穩(wěn)定度與熱帶低壓的頻數(shù)在變化上存在反相關(guān)關(guān)系,并且通過了95%的顯著性檢驗。本論文最后利用WRF模式模擬了不同大氣靜力穩(wěn)定度對熱帶氣旋強度的影響,在保持濕度不變的情況下,通過改變初始場溫度廓線的方法來模擬不同大氣靜力穩(wěn)定度情況下熱帶氣旋的發(fā)展情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在不同初始溫度場的三個試驗中,初始大氣靜力穩(wěn)定度有所增大也就是越穩(wěn)定的大氣中,熱帶氣旋強度達到穩(wěn)定時所需要的時間是最長的,靜力穩(wěn)定度越小其所需要的時間越短,但在三個試驗中大氣靜力穩(wěn)定度的增大與減小對熱帶氣旋最終的強度影響不大。
【學(xué)位單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類】:P444;P431
【部分圖文】:
K面以臺風(fēng)活動盛季7-9月套現(xiàn)代再分析資料在850hPa溫度和濕度變逡逑化上的差別,其他兩個層次的結(jié)果與850hPa情況類似,這里就不贅述了。逡逑850hPa的情況如圖1所示,三套資料在溫度的變化上差別不大,其他層逡逑次如500hPa、300hPa也是相同的情況(圖略),但在濕度方面差別還是比逡逑較大的,就850hPa來看,MERRA與另兩套資料不管是在數(shù)值大小還是逡逑變化趨勢上都有所不同,并II氣候態(tài)的空間分布上也存在數(shù)值上的差異,逡逑并且在其他層次如500hPa上JRA-55又與其他兩套資料差別很大。綜上可逡逑以看出三套再分析資料是存在明顯差別的,尤其是在濕度這一變量上差別逡逑很大。邐?逡逑9逡逑
第二章再分析資料的評估逡逑為了能夠更好地比較三套資料與探空資料,本文考慮用CAPE這一參逡逑數(shù)來對比三套資料,圖2即為西北太平洋上CAPE變化趨勢的空間分布,逡逑圖上的黑色三角是在這區(qū)域內(nèi)選取的時間和資料相對完整的7個站點,從逡逑整個西北太平洋區(qū)域來看,可以發(fā)現(xiàn)三套資料在CAPE的變化趨勢上有著逡逑明顯的不同。逡逑11逡逑
一是整層大氣的不穩(wěn)定能量,二是不同大氣高度上的靜力穩(wěn)定度。逡逑3.1整層大氣的不穩(wěn)定能量逡逑首先對本文的研究區(qū)域做?個說明,圖4給出的足1979-2014年臺風(fēng)逡逑活動盛季西北太平洋熱帶氣旋的生成位置以及對應(yīng)的CAPE的氣候態(tài),需逡逑要注意的是這里的生成位置指的是達到TS時熱帶氣旋的位置,熱帶氣旋逡逑的活動資料來A第2飫所提到的JTWC資料,從氣候態(tài)I:來#,臺風(fēng)出現(xiàn)逡逑頻繁的區(qū)域集中在圖屮的深紅色E域,深紅色填色K表不的足CAPE的火逡逑值區(qū),不穩(wěn)定能量相對較大,臺風(fēng)活動的區(qū)域與CAPE大值區(qū)很接近,可逡逑以在一定程度上表明在氣候態(tài)h邋CAPE對于臺風(fēng)的活動Q嚕慷ǖ謀碚骱灣義現(xiàn)甘灸芰,也进一厕I茫粒校拋魑擦ξ榷ǘ鵲模霾問峁┝酥С值膩義弦讕蕁R蛭疚牡那腥氳閌竊諤ǚ緇疃拇蠡肪誠綠致劬擦ξ榷ǘ鵲謀浠義锨榭觶虼蘇飫鏤頤嵌暈鞅碧窖筇ǚ緇疃搗鋇那蜃鲆桓齠ㄒ,同时辶x險庋鲆參朔獎忝枋鋈鼉擦ξ榷ǘ炔問詬們虻謀浠
本文編號:2827646
【學(xué)位單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類】:P444;P431
【部分圖文】:
K面以臺風(fēng)活動盛季7-9月套現(xiàn)代再分析資料在850hPa溫度和濕度變逡逑化上的差別,其他兩個層次的結(jié)果與850hPa情況類似,這里就不贅述了。逡逑850hPa的情況如圖1所示,三套資料在溫度的變化上差別不大,其他層逡逑次如500hPa、300hPa也是相同的情況(圖略),但在濕度方面差別還是比逡逑較大的,就850hPa來看,MERRA與另兩套資料不管是在數(shù)值大小還是逡逑變化趨勢上都有所不同,并II氣候態(tài)的空間分布上也存在數(shù)值上的差異,逡逑并且在其他層次如500hPa上JRA-55又與其他兩套資料差別很大。綜上可逡逑以看出三套再分析資料是存在明顯差別的,尤其是在濕度這一變量上差別逡逑很大。邐?逡逑9逡逑
第二章再分析資料的評估逡逑為了能夠更好地比較三套資料與探空資料,本文考慮用CAPE這一參逡逑數(shù)來對比三套資料,圖2即為西北太平洋上CAPE變化趨勢的空間分布,逡逑圖上的黑色三角是在這區(qū)域內(nèi)選取的時間和資料相對完整的7個站點,從逡逑整個西北太平洋區(qū)域來看,可以發(fā)現(xiàn)三套資料在CAPE的變化趨勢上有著逡逑明顯的不同。逡逑11逡逑
一是整層大氣的不穩(wěn)定能量,二是不同大氣高度上的靜力穩(wěn)定度。逡逑3.1整層大氣的不穩(wěn)定能量逡逑首先對本文的研究區(qū)域做?個說明,圖4給出的足1979-2014年臺風(fēng)逡逑活動盛季西北太平洋熱帶氣旋的生成位置以及對應(yīng)的CAPE的氣候態(tài),需逡逑要注意的是這里的生成位置指的是達到TS時熱帶氣旋的位置,熱帶氣旋逡逑的活動資料來A第2飫所提到的JTWC資料,從氣候態(tài)I:來#,臺風(fēng)出現(xiàn)逡逑頻繁的區(qū)域集中在圖屮的深紅色E域,深紅色填色K表不的足CAPE的火逡逑值區(qū),不穩(wěn)定能量相對較大,臺風(fēng)活動的區(qū)域與CAPE大值區(qū)很接近,可逡逑以在一定程度上表明在氣候態(tài)h邋CAPE對于臺風(fēng)的活動Q嚕慷ǖ謀碚骱灣義現(xiàn)甘灸芰,也进一厕I茫粒校拋魑擦ξ榷ǘ鵲模霾問峁┝酥С值膩義弦讕蕁R蛭疚牡那腥氳閌竊諤ǚ緇疃拇蠡肪誠綠致劬擦ξ榷ǘ鵲謀浠義锨榭觶虼蘇飫鏤頤嵌暈鞅碧窖筇ǚ緇疃搗鋇那蜃鲆桓齠ㄒ,同时辶x險庋鲆參朔獎忝枋鋈鼉擦ξ榷ǘ炔問詬們虻謀浠
本文編號:2827646
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