初始涡旋暖心结构对热带气旋强度变化影响的数值研究

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虽然热带气旋暖心的垂直结构与强度变化有密切联系,但是热带气旋的三维暖心结构目前没有直接观测,在数值预报模式中如何构造初始涡旋仍然是一个研究课题。本文利用中尺度WRF模式,通过构造三个位于不同高度上强度相同的初始涡旋暖心中心(分别称为Low试验、Mid试验和High试验),认识暖心垂直结构对热带气旋发展的影响。理想数值试验发现,在积分6h后Low试验和Mid试验中最大风速半径开始收缩,眼墙内对流发展,高层暖心发展明显比High试验强,强度增加明显快于High试验,达到快速增强的标准。进一步诊断发现,暖心偏低的试验中初始CAPE值较大,低层风垂直切变较强,有利于眼墙内对流发展,非绝热加热在高层暖心形成过程中起重要作用,最大风速半径收缩比High试验快,热带气旋强度快速增加。在三个试验发展稳定后,50h出现第二次强度增强现象,造成这次增强现象的主要原因是高层暖心的形成。本研究清楚表明,数值预报模式中构造初始涡旋的暖心高度对模拟热带气旋的强度发展有重要影响。
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