ISSN 1004-4965

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云凝结核浓度对不同强度南海热带气旋强度影响的个例模拟研究

罗栩羽 夏冬 高斯 谭浩波

罗栩羽, 夏冬, 高斯, 谭浩波. 云凝结核浓度对不同强度南海热带气旋强度影响的个例模拟研究[J]. 热带气象学报, 2020, 36(4): 518-527. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.048
引用本文: 罗栩羽, 夏冬, 高斯, 谭浩波. 云凝结核浓度对不同强度南海热带气旋强度影响的个例模拟研究[J]. 热带气象学报, 2020, 36(4): 518-527. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.048
Xu-yu LUO, Dong XIA, Si GAO, Hao-bo TAN. CASE STUDIES ON THE INFLUENCE OF CLOUD CONDENSATION NUCLEI WITH DIFFERENT INTENSITYES ON THE INTENSITY OF TROPICAL CYCLONES IN THE SOUTH CHINA SEA[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(4): 518-527. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.048
Citation: Xu-yu LUO, Dong XIA, Si GAO, Hao-bo TAN. CASE STUDIES ON THE INFLUENCE OF CLOUD CONDENSATION NUCLEI WITH DIFFERENT INTENSITYES ON THE INTENSITY OF TROPICAL CYCLONES IN THE SOUTH CHINA SEA[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 36(4): 518-527. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.048

云凝结核浓度对不同强度南海热带气旋强度影响的个例模拟研究

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.048
基金项目: 

国家自然科学基金重点项目 41930967

澳门科技发展基金项目 0045/2018/AFJ

详细信息
    通讯作者:

    夏冬,男,四川省人,高级工程师,主要从事天气预报和大气环境业务和研究工作。E-mail:584131440@163.com

  • 中图分类号: P444

CASE STUDIES ON THE INFLUENCE OF CLOUD CONDENSATION NUCLEI WITH DIFFERENT INTENSITYES ON THE INTENSITY OF TROPICAL CYCLONES IN THE SOUTH CHINA SEA

  • 摘要: 利用云分辨天气研究和预报模式(CR-WRF)模拟在清洁大气和污染大气下,气溶胶的云凝结核作用对不同强度南海热带气旋(TC)的强度变化影响,对比分析了动力结构和微物理结构的变化。(1)在污染大气环境中,更多气溶胶能进入到弱TC内部云带区,并充当凝结核作用,TC内部各相态水凝物含量都有明显增多, 释放潜热有利于TC内部的对流发展,弱TC中心海平面气压下降,强度加强。(2)在污染大气环境中,气溶胶主要影响强TC的外部螺旋云带区;外部云带区各相态水凝物增多,释放潜热有利于该处对流的发展;外部云带区对流与云墙区内对流形成竞争,导致入流减弱,云墙区内上升运动减弱,强TC中心海平面气压上升,强度减弱。

     

  • 图  1  模式水平嵌套设置以及模拟时段内每6小时一次“巨爵”(a)与“天兔”(b)的实况(实心圆)、C试验(空心圆)和P试验(正方形)路径对比

    图  2  “巨爵”(a)和“天兔”(b)热带气旋中心最低海平面气压模拟结果随时间变化的对比

    图  3  模拟结果“巨爵”第31小时及“天兔”第28小时的P试验与C试验的海平面气压的差值(a, 单位:hPa)、近地面最大水平风速差值(b, 单位:m/s)的方位角平均分布

    图  4  模拟结果“巨爵”第31小时(a)及“天兔”第28小时(b)的P试验与C试验垂直速度之差(阴影,单位: m/s)与P试验向上垂直速度(等值线, 单位: m/s)的方位角平均垂直分布

    图  5  模拟结果“巨爵”P试验第31小时(a)及“天兔”P试验第28小时(b)的气溶胶粒子质量浓度(单位:μg/kg)的方位角平均垂直分布

    图  6  模拟结果“巨爵”C试验(a)、P试验(b)第31小时及“天兔”C试验(c)、P试验(d)第28小时的云水混合比(阴影,单位:g/ kg)、霰水混合比(等值线,单位:g/kg)和零温线(虚线,单位:℃)的方位角平均垂直分布

    图  7  模拟结果“巨爵”C试验(a)、P试验(b)第31小时及“天兔”C试验(c)、P试验(d)第28小时的雨水混合比(阴影,单位:g/ kg)、冰水混合比(等值线,单位:g/kg)和零温线(虚线,单位:℃)的方位角平均垂直分布

    图  8  模拟结果“巨爵”C试验(a)、P试验(b)第31小时及“天兔”C试验(c)、P试验(d)第28小时的雪水混合比(单位:g/kg)和零温线(虚线,单位:℃)的方位角平均垂直分布

    图  9  气溶胶对热带气旋影响的概念模型

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-24
  • 修回日期:  2020-05-28
  • 刊出日期:  2020-08-01

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