ISSN 1004-4965

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西北太平洋海温增暖对热带气旋潜在破坏力的影响:高分辨模式个例分析

伊兰 孙源 钟时 胡轶佳

伊兰, 孙源, 钟时, 胡轶佳. 西北太平洋海温增暖对热带气旋潜在破坏力的影响:高分辨模式个例分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(3): 313-322. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.003
引用本文: 伊兰, 孙源, 钟时, 胡轶佳. 西北太平洋海温增暖对热带气旋潜在破坏力的影响:高分辨模式个例分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(3): 313-322. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.003
Lan YI, Yuan SUN, Shi ZHONG, Yi-jia HU. IMPACT OF WARMER OCEAN SURFACE TEMPERATURE ON THE TROPICAL CYCLONE DESTRUCTIVE POTENTIAL OVER WESTERN NORTH PACIFIC: ANALYSIS OF HIGH-RESOLUTION CASE SIMULATIONS[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(3): 313-322. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.003
Citation: Lan YI, Yuan SUN, Shi ZHONG, Yi-jia HU. IMPACT OF WARMER OCEAN SURFACE TEMPERATURE ON THE TROPICAL CYCLONE DESTRUCTIVE POTENTIAL OVER WESTERN NORTH PACIFIC: ANALYSIS OF HIGH-RESOLUTION CASE SIMULATIONS[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(3): 313-322. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.003

西北太平洋海温增暖对热带气旋潜在破坏力的影响:高分辨模式个例分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.03.003
基金项目: 

国家自然科学基金青年基金 41605072

江苏省自然科学基金青年基金 BK20160768

详细信息
    通讯作者:

    孙源,男,安徽省人,讲师,博士,主要从事热带气旋数值模拟研究。E-mail: sunyuan1214@126.com

  • 中图分类号: P444

IMPACT OF WARMER OCEAN SURFACE TEMPERATURE ON THE TROPICAL CYCLONE DESTRUCTIVE POTENTIAL OVER WESTERN NORTH PACIFIC: ANALYSIS OF HIGH-RESOLUTION CASE SIMULATIONS

  • 摘要: 以三个西北太平洋热带气旋(TC)为例,利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式进行了一系列海表温度(SST)敏感性数值试验,揭示了西北太平洋SST增暖对TC的强度、尺度及潜在破坏力的影响及其机理。结果表明,在距TC中心100 km以内区域的SST升高有利于TC强度增加,但会减小TC内核尺度;而在距TC中心100 km以外的SST升高并不会使TC强度明显增加甚至使TC强度减弱,但同时会增加TC内核尺度。伴随着低层向眼墙的入流,升高的外区SST会使TC区表层的大气温度和湿度升高,造成眼墙附近海气温差和湿度差及向内的气压梯度力减小,进而减少进入TC眼墙内的感热和潜热,不利于TC增强,但有利于眼墙向外移动,使TC内核尺度增加。内区SST升高与外区SST升高对TC强度及尺度变化的作用机理相反。因此,当TC移过冷或暖洋面时,TC的强度和尺度的变化不仅取决于局地洋面的冷或暖状况,还取决于TC内区和外区SST的差异。由于TC内区和外区SST对TC强度和内核尺度的不同作用,可能存在一个临界范围,当暖池范围在这个临界范围之内时TC潜在破坏力随暖池范围的扩大而增大,但当暖池范围超过这个临界范围时TC潜在破坏力便不会随着暖池范围的继续扩大而增大,甚至会有所减小。

     

  • 图  1  三个TC个例控制试验中的TC路径与CMA-STI最佳路径集路径分布

    a. Songda; b. Megi; c. Vongfong。

    图  2  三个TC个例敏感性试验中TC潜在破坏力(PD,等值线,单位:1013 J)与SST暖池的半径(横坐标)和增温幅度(纵坐标)的关系分布

    图  3  三个TC个例敏感性试验中模拟时段平均海平面最低气压(MSLP,a~c,单位:hPa)、表面10 m最大风速(MWS,d~f,单位:m/s)和最大风速半径(RMW,g~i,单位:km)与SST暖池的半径(横坐标)和增温幅度(纵坐标)的关系分布

    图  4  三个TC个例敏感性试验中模拟时段平均最大风速半径(RMW,单位:km)与TC潜在破坏力(PD,单位:1013 J)的分布关系散点图

    图  5  三个TC个例暖池SST增加2 ℃试验中模拟时段时间平均和切向平均后的感热通量(sensible heat flux,SHF,a~c)和潜热通量(latent heat flux,LHF,d~f)的径向分布

    单位:W/s2。横坐标代表TC中心距离。

    图  6  三个TC个例暖池SST增加2 ℃试验中模拟时段时间平均和切向平均后的海气温度差(a~c,单位:℃)和海气湿度差(d~f,单位:g/kg)的径向分布

    横坐标代表TC中心距离。

    表  1  三个台风个例的控制试验设置

    TC名 Songda(2004) Megi(2010) Vongfong(2014)
    母网格中心经纬度 137.5 °E, 28 °N 127 °E, 22 °N 137.66 °E, 25.47 °N
    母网格数 221×205 159×179 252×164
    两重网格使用的物理方案 WSM3简单冰微物理方案[17] KFEX积石参数化方案[18] MYJ边界层方案[19-20] Thmopson物理方案[21]、KFEX积云参数化方案[18]以及MYJ边界层方案[19-20] WSM3简单冰微物理方案[17] KFEX积云参数化方案[18] YSU边界层方案网[22]
    母网格模拟时间 2004年8月26日00时-9月7日00时(12天) 2010年10月14日00时-23日00时(9天) 2014年10月1日00时-14日00时(13天)
    子网格模拟时间 2004年8月30日18时-9月7日00时(7天) 2010年10月15日00时-23日00时(8天) 2014年10月6日00时-14日00时(8天)
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-24
  • 修回日期:  2017-01-08
  • 刊出日期:  2017-06-01

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