热带气旋中的不平衡流场激发平流层重力波的机制研究
编号:880
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更新:2024-04-11 10:19:16 浏览:374次
特邀报告
摘要
本文利用数值模式,通过理想实验研究了热带气旋(TC)中平流层重力波(SGWs)的激发机制。根据TC强度和结构的变化,可以定义两个阶段:快速增强期(P-RI)和成熟期(P-MA)。SGWs振幅在这两个阶段中具有不同的特性。在P-MA中SGWs的振幅径向分布有两个峰值,但在P-RI中只有一个峰值。两个时期TC的结构不同。P-MA期间的TC有成熟的雨带和强的出流和补偿入流,而这些在P-RI期间都不存在。为了研究SGWs振幅峰值的原因,考虑到在平衡的无辐散流中不存在GWs,本文对散度方程进行了诊断。通过对诊断结果的分析,得到了适用于TC的简化平衡方程。该方程表明,眼墙(SGWs振幅的第一个峰值处)和雨带(SGWs振幅的第二个峰值处)周围存在与强垂直风水平切变相关的强烈不平衡流。雨带上方流出层引起的径向风的强垂直切变也有助于不平衡流的产生。为了进一步揭示不平衡流在TC中产生SGWs的机制,本文分析了不平衡流与TC结构之间的关系。SGWs振幅的峰值出现在眼墙和雨带的强对流区域。源函数的诊断结果表明,非绝热加热和非线性平流是眼墙和雨带上方SGWs振幅两个峰值的主要产生机制,而障碍效应可以忽略不计。流出层周围的垂直切变可以通过开尔文-亥姆霍兹不稳定产生SGWs,眼墙中也有一些开尔文-亥姆霍兹不稳定区域。当TC处于P-RI时,眼墙上方的SGWs仅由眼墙周围的非绝热加热和非线性平流产生,雨带周围没有显著非绝热加热或开尔文-亥姆霍兹不稳定,因此眼墙上方只有一个SGWs振幅峰值。
稿件作者
王顼
国防科技大学气象海洋学院
张立凤
国防科技大学
王羱
南京大学;国防科技大学
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