登陆我国热带气旋降水分布的演变及其环境场影响的机理分析

论文摘要

热带气旋（tropical cyclone,下文简称为TC）是复杂激烈的天气系统之一,其带来的大风和强降水等,常给登陆地区带来严重的气象灾害。西北太平洋是全球TC活动最为活跃的海域,我国是世界上受台风侵袭最严重的国家之一。因此,本文以登陆我国TC为研究对象,利用十年（2005-2014）热带降水测量任务卫星（Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM）资料,探究登陆我国TC降水的时空分布演变特征及其垂直结构的变化,并着重从天气尺度环境影响的角度出发,分析在中层干环境场或者TC本身强度较弱的情况下,TC仍能产生强降水的机理,以及环境场在此过程中的重要作用。基于TRMM资料的观测分析表明,TC外核区的降水受环境场的影响最为显著,尤其是强度较弱的TC。登陆后虽然TC的强度在减弱,但是弱TC的降水强度与强TC降水强度相近,并未有明显的减弱趋势。在天气尺度环境场的配置作用下,TC外核区对流强度随登陆有增强趋势,甚至发展出深对流,并拥有最大的对流降水面积比例及对流降水贡献比例。结合天气学的机理分析表明,TC登陆我国时,受副热带高压干暖气流及大陆上空干空气的影响,TC环流将与环境场发生相互作用,干空气会被逐渐卷入并切断TC南侧的中层水汽供应,使得TC登陆时的降水面积减小。干空气主要影响TC外核区的降水分布,而内核区（眼墙区与主雨带）仍能产生强降水。当多天气系统呈现出“两高夹一低”的配置时,环境干空气的影响最为显著。一方面TC将更大程度处于被干空气包围的干环境中,另一方面,TC将受到逐渐增强、并指向东南方向的环境场垂直风切变（vertical wind shear,下文简称VWS）的影响。随着VWS的增强,TC移动产生的边界层摩擦辐合上升被增强的VWS上风切方向的下沉异常抵消,使得强降水呈非对称分布且主要聚集在VWS的下风切方向。TC登陆后的降水,还会受到热力作用的影响。在有利的环境场配置作用下,登陆弱TC虽然降水面积较小,但仍能产生强降水。研究表明,这类TC常登陆我国广东海南沿岸,并处于这样的环境场中:副热带高压较强,呈稳定的块状分布;南亚高压中心偏北,使得TC中心位于南亚高压南侧高空东风急流入口区的右侧。通过高层强辐散及其抽吸作用,中高层垂直上升运动增强,对流发展旺盛,最终使得弱TC产生强降水。同时,高层强东风急流的存在增大了TC环境场的VWS。一方面,使得TC在垂直方向上向下风切方向倾斜,另一方面,VWS激发的次级环流上升运动得到进一步增强,使强降水最终聚集在下风切方向的有限区域内。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 冯锡斌

导师: 舒守娟,王元

关键词: 登陆热带气旋,降水分布,环境场,干空气

来源: 南京大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,气象学

单位: 南京大学

分类号: P444;P461

总页数: 68

文件大小: 6762K

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