【摘 要】
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对1909号台风“利奇马”个例进行数值模拟,分别选取了2019年8月07日12时、08日12时、09日18时分别代表台风“利奇马”的增强阶段、稳定阶段和减弱阶段。对“利奇马”不同强度变化时刻的边界层对称结构(Axisymmetric structure)和非对称结构(Asymmetric structure)进行了分析,并运用径向速度、切向速度、位温、水汽收支方程对台风“利奇马”的边界层的动力和热
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对1909号台风“利奇马”个例进行数值模拟,分别选取了2019年8月07日12时、08日12时、09日18时分别代表台风“利奇马”的增强阶段、稳定阶段和减弱阶段。对“利奇马”不同强度变化时刻的边界层对称结构(Axisymmetric structure)和非对称结构(Asymmetric structure)进行了分析,并运用径向速度、切向速度、位温、水汽收支方程对台风“利奇马”的边界层的动力和热力结构倾向进行了诊断分析,主要结论如下:(1)通过对模拟的结果和观测资料的对比,WRF模式能够很好地模拟出台风“利奇马”路径、强度、降水以及结构的演变。(2)对台风“利奇马”的对称结构进行分析,最强径向流入半径与最大风速半径的相对位置影响了台风“利奇马”强度的变化。当最强流入位于最大风速半径附近及内部,辐合加热引起最大风速半径内外的气压梯度力增大,台风强度增强。相比于减弱时刻,增强时刻近地表的静力稳定性更弱。动力学边界层高度高于热力学边界层高度。不同强度变化阶段的热力学边界层高度差异小,在400-600m高度之间,与飞机观测热力学边界层高度基本相等(Zhang et al.,2013)。(3)对台风“利奇马”的非对称结构进行分析,动力结构的非对称性强于热力学边界层结构的非对称性。在增强和稳定阶段,顺切变侧的入流强度均大于逆切变侧的入流强度,切变左侧切向风速大于风切变右侧的切向风速。在稳定阶段,顺切变左侧存在两个切向风大值中心,为超梯度流的存在。在减弱阶段,逆切变侧径向入流强度较强,靠近陆地一侧的,风切右侧切向风强度较强且最大切向风高度较高。(4)利用收支方程进行诊断,结果表明从发展阶段到稳定阶段、减弱阶段,500 m以下局地径向速度总收支正倾向范围从中心扩大至更大半径处。发展阶段,最大风速半径内,切向速度以正倾向为主;稳定阶段,由于强烈的切向风的水平平流,在半径30km出现较强的切向风负倾向;相较于前两个阶段,减弱阶段切向风负倾向范围扩大。三个阶段中,由于水汽和位温的源和汇是相同的,它们的收支结构相同,但符号相反。
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