目前國際上對(duì)熱帶氣旋的強(qiáng)度預(yù)報(bào)進(jìn)展緩慢,而具有雙眼墻特征的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)在其眼墻替換過程中的強(qiáng)度變化是其中難點(diǎn)之一。為此,本研究將探究影響熱帶氣旋同心圓眼墻生成的環(huán)境要素和內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過程。采用美國威斯康星大學(xué)氣象衛(wèi)星研究合作院(CIMSS)提供的集成微波圖像(MIMIC)資料,普查2005-2014年西北太平洋地區(qū)具有雙眼墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)個(gè)例,并利用聯(lián)合臺(tái)風(fēng)預(yù)警中心(JTWC)的最優(yōu)路徑資料篩選出所有強(qiáng)臺(tái)風(fēng)樣本,對(duì)比分析了有、無雙眼墻結(jié)構(gòu)的樣本和雙眼墻生成快、慢樣本的環(huán)境場(chǎng)和自身初始結(jié)構(gòu)差異,主要觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果總結(jié)如下:環(huán)境場(chǎng)要素對(duì)雙眼墻形成與否有重要的調(diào)制作用,而雙眼墻形成速率與自身結(jié)構(gòu)存在密切的關(guān)系。具體來說,環(huán)境場(chǎng)相對(duì)濕度越大,周圍海溫越高,初始渦旋尺度越大,雙眼墻越容易生成;初始渦旋尺度越大,雙眼墻生成越快。初始渦旋結(jié)構(gòu)不僅影響雙眼墻形成速度,而且在眼墻替換期間導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度變化存在差異。總的來說,初始渦旋尺度越大,生成的外眼墻位置距離臺(tái)風(fēng)中心越遠(yuǎn),眼墻替換持續(xù)時(shí)間越長,眼墻替換前后強(qiáng)度變化越明顯�；谏鲜鲇^測(cè)事實(shí),本工作著重探討雙眼墻形成對(duì)熱帶氣旋初始風(fēng)廓線的敏感性。為此,構(gòu)造具有不同初始渦旋結(jié)構(gòu)尺度的渦旋,驗(yàn)證觀測(cè)結(jié)果。數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果表明,初始渦旋尺度越大,雙眼墻越容易生成,生成位置距離臺(tái)風(fēng)中心越遠(yuǎn)。進(jìn)一步診斷分析表明:邊界層非平衡作用和自由大氣中平衡動(dòng)力過程共同導(dǎo)致了外眼墻的生成。理想試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了觀測(cè)事實(shí),并揭示了雙眼墻形成過程中可能的物理機(jī)制,這些可以為將來的臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)提供一定的理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P732.4
【部分圖文】：

以此驗(yàn)證觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的可靠性，最后利用模式結(jié)果分析可能的物理機(jī)??制。??圖２．１給出了?ＭＩＭＩＣ衛(wèi)星資料揭示的２００６年強(qiáng)臺(tái)風(fēng)Ｃｈａｎｃｈｕ的雙眼墻生??成消亡過程。該資料時(shí)間精度較高，１５分鐘輸出一次，能夠較為準(zhǔn)確的抓住熱??帶氣旋發(fā)展過程中的對(duì)流活動(dòng)特性，幫助理解眼墻的變化。利用該資料可以建??立一系列臺(tái)風(fēng)雙眼墻結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)，如：雙眼墻形成時(shí)刻；形成地點(diǎn)（經(jīng)、??祎度）；內(nèi)、外眼墻半徑；眼墻之間的寬度（ｍｏａｔ寬度）；眼墻替換過程持續(xù)時(shí)??間等。??７??

第三章熱帶氣旋同心圓雙眼墻的相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析??ａ）相對(duì)濕度??圖３．１給出了兩組樣本合成的相對(duì)濕度距平值隨高度的變化趨勢(shì)。由圖可??見，具有同心圓眼墻的樣本，基本上整個(gè)對(duì)流層的環(huán)境場(chǎng)相對(duì)濕度要高于沒有??同心圓眼墻的樣本。具體來說，對(duì)流層中高層兩者相對(duì)濕度之差大于４％，兩??者最大差值（９％）出現(xiàn)在４００?ｈＰａ。兩組樣本的相對(duì)濕度差異通過ａ?＝〇．〇１的顯??著性檢驗(yàn)。可見，環(huán)境場(chǎng)相對(duì)濕度可以影響同心圓眼墻是否生成。環(huán)境場(chǎng)相對(duì)??濕度越大，越利于臺(tái)風(fēng)同心圓眼墻生成。這與Ｇｅ（２０１５）的理想實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。??數(shù)值試驗(yàn)表明當(dāng)水汽充足時(shí)，熱帶氣旋區(qū)域強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)活躍。外圍雨帶中的潛??熱加熱致使氣旋性ＰＶ分布徑向擴(kuò)大，導(dǎo)致切向風(fēng)場(chǎng)也不斷外擴(kuò)（Ｈｉｌｌ?ａｎｄ??Ｌａｃｋｍａｎ，?２００９）。隨著切向風(fēng)場(chǎng)的不斷外擴(kuò)，邊界層不平衡作用導(dǎo)致外圍超梯??度風(fēng)生成進(jìn)而激發(fā)強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)（Ｈｕａｎｇ?ｅｔａｌ．

ｂ）?ＳＳＴ??類似地，以熱帶氣旋所在位置為（０，０）點(diǎn)，比較兩組樣本在１０００?ｋｍＸ??１０００?ｋｍ正方形區(qū)域內(nèi)海溫的差異（圖３．２）。顯而易見，具有同心圓眼墻生??成的樣本的環(huán)境海溫偏高，中心位置偏高１?Ｋ；沒有同心圓眼墻生成的樣本環(huán)??境海溫較平均場(chǎng)偏低（－０．４?Ｋ），說明周圍海溫越高，越利于同心圓眼墻的生??成。此外，有同心圓眼墻的海溫距平自南向北迅速增加；無同心圓眼墻生成的??海溫則呈現(xiàn)相反的現(xiàn)象，等距平海溫線較為稀疏，即海溫梯度較小，自南向北??海溫距平減小。鑒于大多數(shù)熱帶氣旋向西北方向移動(dòng)，因此若在移動(dòng)過程中海??溫偏高，可以從洋面得到更多的熱量從而有利于臺(tái)風(fēng)的快速增長。同時(shí)，同心??圓眼墻往往出現(xiàn)在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)個(gè)例中。因此，環(huán)境場(chǎng)海溫較高，有利于同心圓眼墻??的形成。??／??（ａ）ＳＥ（３５）??（ｂ）ＮＯ－ＳＥ（ｌＱＯ）???一５?＼｜?ｉ?■?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?＾?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??－５?－４?－３?－２?－１?０?１?２?３?４?５?－５?－４?－３?－２?－１?０?１?２?３?４?５??ｄｉｓｔａｎｃｅ／?１００ｋｍ??圖３．２有（左）、無（右）雙眼墻樣本的熱帶氣旋合成海溫場(chǎng)的距平對(duì)比??Ｃ）熱帶氣旋移速??對(duì)于快速增長臺(tái)風(fēng)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2844233