基于多源融合资料的登陆我国热带气旋风雨非对称结构分析

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhanghtlx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
登陆热带气旋(Tropical Cyclone,TC)是影响我国沿海地区的重要灾害性天气系统之一。以往研究表明,TC登陆过程中由于环境风垂直切变(Vertical Wind Shear,VWS)、TC移动和下垫面状况等因素的改变,不仅其强度会发生变化,同时其风场和降水结构也会发生明显变化。然而至今登陆TC风雨的不对称分布仍然是业务预报中的难点和挑战,也是台风动力学领域的重要科学问题之一。本文利用了两套多源融合资料MTCSWA和CMAPS,对74个登陆TC风场以及26个登陆TC降水的非对称结构特征和演变规律进行了较为细致的分析;并定义了新的反映风雨非对称性的客观指标;通过对典型登陆TC“利奇马”的观测分析和模拟研究,探讨了登陆前后TC内核区雨强的增幅和对流非对称增长的可能物理过程。主要结论如下:(一)71%的登陆TC近地面风场大值区偏向路径右侧(面向TC移动方向),即ROT(Right of Track)型风场,且其非对称程度随TC强度增强而增加;29%登陆TC风场大值区偏向路径左侧,即LOT(Left of Track)型风场。ROT型风场的TC平均强度大于LOT型TC平均强度,但最大风速半径(Radius of Maximum Wind,RMW)明显小于LOT型风场的TC。此外,季风环境背景、海域差异和TC移速也是导致RMW分布差异的原因。登陆后各级风圈的非对称程度明显增加。(二)TC登陆过程中RMW越小,其内核区降水的对称化程度越高。研究表明,TC内核区降水雨强度在登陆后短时间内(一般6小时)有明显增幅,且雨强增长的幅度随TC登陆强度增大而增加;内核区轴对称平均雨强峰值在登陆时有向内收缩的趋势。TC登陆过程中降水非对称程度普遍增大,但登陆后的6小时内非对称度反而有所减小。TC登陆后内核区的非对称降水贡献率显著增加,且主要由1波非对称分布造成。强VWS条件下TC非对称降水主要分布在顺切变方向左侧(DL);当TC以与海岸线分界线近垂直角度登陆时,非对称降水集中在移动方向的前侧(F)和右侧(R)。(三)对典型个例的观测分析及模拟研究表明,“利奇马”属于典型的ROT型非对称风场,内核区风圈在登陆前趋于对称;登陆后内核区对流在TC的北侧出现增幅,这可能与陆地下垫面热力条件改变造成的局地对流不稳定增长有关。登陆后强降水范围和雨强均出现了三次明显增幅,其中第一次增幅与内雨带雨强的爆发性增长有关。内雨带非对称分量的传播与TC的自身移动有关;而外雨带的非对称分量具有沿TC中心逆时针传播的特征。在弱切变条件(VWS<5米/秒)下,当TC以与海岸线近直角的方向移动时,其非对称降水偏向于TC移动方向的前侧(L)和右侧(R)。
其他文献
目的:观察艾灸对疲劳大鼠额叶皮层白细胞介素-6(IL-6)/信号转导及转录激活因子3(STAT3)信号通路的影响,揭示艾灸缓解疲劳的可能机制。方法:SD大鼠随机分为正常组、模型组、艾灸组,每组7只。采用21 d负重力竭游泳法制备疲劳大鼠模型。艾灸组在造模的同时,采用自贴式小艾炷艾灸大鼠双侧"足三里"穴,每穴各灸3壮,隔日1次,共11次。ELISA法检测大鼠额叶皮层IL-6的含量,Western b
大气电场是大气物理和空间物理领域的重要物理现象。大气电场的测量方法和特征研究对提高雷电灾害预警能力、研究雷暴云电荷结构、保障航天活动的顺利进行等具有重要的理论和应用价值。长期以来,人们将地面看作是理想的导体,认为大气电场只存在垂直于地面的分量。但大气电场仪的安装地面通常为混凝土、沥青、土壤等介质,并不能看作是良好的导体。基于此,分析地面介电常数对大气电场三维分量的影响,研究三维大气电场测量和传感器
随着数值预报技术的发展,全世界绝大多数国家和地区已把数值天气预报作为日常业务的主要方法,数值预报也成为研究中小尺度及灾害性天气系统的主要手段之一。但大气的混沌特性、人类对大气运动认知的限制以及不可避免的观测误差,使得数值模式在预报过程中偏离大气真值。为了减少这种偏差,使用集合预报进行可能性预报代替单一确定性预报,已成为国际研究热点。集合预报方法也从仅仅考虑初始场不确定性的扰动方案,发展到针对模式内
星地闪电探测技术,为监测和研究闪电活动特征提供了重要的手段。高轨道卫星闪电探测,具有独特的平台优势,是当今各国争相发展的新技术。搭载于风云四号A气象卫星(FY4A)上的闪电成像仪LMI(Lightning Mapping Imager),是我国首枚、世界首批静止轨道闪电光学探测载荷,其数据获取与服务、数据质量控制、星地数据比对与校验,多源闪电数据融合应用是国家亟需的重要研究课题。依据LMI地面应用
建立一套快速准确的辐射传输算法计算云辐射效应对当今气候模拟具有重要意义。观测表明,云微物理特性(包括云水含量和云粒子有效半径)是随高度连续变化的。这些变化使得云介质内部光学性质垂直分布不均匀,从而影响辐射传输的计算。但是当前气候模式,由于其垂直分辨率较低,无法计算云这一特性所引起的辐射效应。因此,如何高效地在气候模式中计算由云微物理特性随高度连续变化而引起的辐射效应具有重要意义。针对这一问题,本文
基于对流尺度(1-3 km)快速更新循环同化预报技术是解决强对流天气(如短时暴雨、龙卷等)临近预报的重要手段,也是当前研究的难点和热点。雷达观测是能够为风暴尺度天气系统初始化提供高时空分辨率的观测手段之一。因此,开展对流尺度雷达资料同化方法研究,提高数值模式对强对流天气的预报能力,对减少人民生命和财产损失具有重要的意义。本文利用三维变分(3DVAR)方法开展研究,其相对于更先进的四维变分(4DVA
随着全球变暖,北极海冰快速融化、北极增暖加速;与此同时,欧亚大陆冬季出现变冷趋势、极端低温事件频发。在此背景下,北极增暖对欧亚冬季气候的影响备受学术界和公众的关注。本文利用多套再分析资料、国际耦合模式比较计划(CMIP5)的模拟和预估资料、以及GREENICE项目大气模式试验数据,围绕“北极增暖与欧亚冬季气候间的联系”,探讨了北极增暖与西伯利亚高压联系的年代际变化特征,指出了北极对流层中上层偏暖在
露水是大气中水汽凝结的主要形式之一,与雨水、雾水相比,对露水的化学组成及其对大气污染物的湿清除特性的研究相对匮乏。本研究分别在中国南京北郊南京信息工程大学(NUIST,2016-2017年冬季)和美国科罗拉多州立大学(CSU,2017年6月-9月)开展了两个时间段的露水/霜、雾水、雨水的样品采集。对比研究了不同地域露水,不同形式湿沉降(露、霜、雾、雨)的化学组成和特征,重点分析它们的化学组份来源,
台风活动频次的年际变化和发生机理是国际台风气候学领域中的重要科学问题之一。虽然近几十年来台风路径预报与预测水平显著提高,台风活动频次仍然是台风业务预报和气候预测面临的主要挑战之一。本文利用联合台风预警中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)和日本气象厅(Japan Meteorological Administration,JMA)的台风最佳路径资料,以及NCEP
华北地区霾污染十分严重,损坏人的身体健康,给生活带来不便。本文利用霾日重建数据、再分析数据、CESM_LE数据等多种数据和CAM大气环流模式、GEOS-Chem化学传输模式研究了东西伯利亚海和楚科奇海海冰对华北后冬季霾污染的影响机制和影响程度,为进行霾污染的短期气候预测、制定合适的减排措施提供依据。华北地区前冬季和后冬季霾日数在水平分布和年际变化趋势上都有较大不同。在水平分布上,前冬季的霾日数大值