ISSN 1004-4965

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热带气旋低层水平流场的平面动力系统分析

吴有训 朱彬 林晓剑 黄乾 陈晓红

吴有训, 朱彬, 林晓剑, 黄乾, 陈晓红. 热带气旋低层水平流场的平面动力系统分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(6): 896-902. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.010
引用本文: 吴有训, 朱彬, 林晓剑, 黄乾, 陈晓红. 热带气旋低层水平流场的平面动力系统分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(6): 896-902. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.010
You-xun WU, Bin ZHU, Xiao-jian LIN, Qian HUANG, Xiao-hong CHEN. ANALYSIS OF THE PLANE DYNAMIC SYSTEM OF LOW-LEVEL STREAMLINE FIELD OF TROPICAL CYCLONE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(6): 896-902. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.010
Citation: You-xun WU, Bin ZHU, Xiao-jian LIN, Qian HUANG, Xiao-hong CHEN. ANALYSIS OF THE PLANE DYNAMIC SYSTEM OF LOW-LEVEL STREAMLINE FIELD OF TROPICAL CYCLONE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(6): 896-902. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.010

热带气旋低层水平流场的平面动力系统分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.06.010
详细信息
    通讯作者:

    吴有训,男,安徽省人,高级工程师,主要从事天气气候分析和预报研究工作。E-mail: wuyouxun@aliyun.com

  • 中图分类号: P444

ANALYSIS OF THE PLANE DYNAMIC SYSTEM OF LOW-LEVEL STREAMLINE FIELD OF TROPICAL CYCLONE

  • 摘要: 利用中国气象局上海台风研究所整理的热带气旋最佳路径资料,热带气旋云图、气象雷达回波图资料,ECMWF ERA-Interim再分析风场资料;并用大气运动方程和天气学原理分析得到热带气旋低层水平流场结构,根据流场建立平面非线性自治动力系统。结果表明,TC在成熟阶段或发展很强时期,由两组二维驻定微分方程组解确定水平流场,TC眼区以内气流沿顺时针方向流动,TC眼区以外气流沿逆时针方向流动。TC眼区内外相反方向风场之间为风向切变圆环,圆环上不断有气旋形成,并存在低空急流,是狂风暴雨出现区域。结论与合成雷达回波观测结果一致。

     

  • 图  1  2015年3月31日超强台风“美莎克”(1504)云图

    图  2  热带气旋低层水平风场

    黑色实线为风向切变圆环,红色矢线为逆时针方向旋转风矢量,蓝色矢线为顺时针方向旋转风矢量。

    图  3  微分方程组解得水平流线

    黑色实线为风向切变圆环,红色实线为微分方程组(3)的解,蓝色实线为微分方程组(5)的解。

    图  4  微分方程解的叉式分支图

    蓝色矢线方向朝下,红色矢线方向朝上;黑实线为稳定平衡点,黑虚线为不稳定平衡点;纵坐标为极径,横坐标为TC眼区半径平方a

    图  5  风向切变圆环上气旋的形成

    黑色实线为风向切变圆环,红色流线为气旋。

    图  6  1990年8月30日强台风“艾碧”(9015)合成雷达回波

    图  7  流线关于初值两点连线的垂直平分线对称

    a.初值关于x轴对称; b.初值是关于原点对称。黑色实线为风向切变圆环,红色实线为微分方程组(3)的解,蓝色实线为微分方程组(5)的解。

    图  8  2006年8月29日8时0612号台风(Ioke) 1 000 hPa水平风场(a)、水平流线(b)

    矢线为风矢量,黑白阴影为全风速,单位: m/s;下同。

    图  9  2014年7月7日20时1408号台风(Neoguri) 1 000 hPa水平风场(a)、水平流线(b)

    图  10  2014年8月8日14时1413号台风(Genevieve) 1 000 hPa水平风场(a)、水平流线(b)

  • [1] 陈联寿, 孟智勇.我国热带气旋研究十年进展[J].大气科学, 2001, 25(3) : 420-431.
    [2] 端义宏, 余晖, 伍荣生.热带气旋强度变化研究进展[J].气象学报, 2005, 63(5) : 636-645.
    [3] 陈联寿.热带气旋研究和业务预报技术的发展[J].应用气象学报, 2006, 17(6): 672-681.
    [4] VELDEN C S. Satellite observations of Hurricane Elena (1985) using the VAS 6.7 um"water vapor" Channel[J].Bull Amer Met Soc, 1987, 68(3):210-215.
    [5] VELDEN C S. Observational analysis of North Atlantic tropical cyclone from NOAA polar orbiting satellite microwave data[J].J Appl meteor, 1989, 28(1):59-70.
    [6] MARKS F D J, HOUEZE R A J, GAMACHE J F. Dual-aircraft investigation of inner core of hurricane Norbert Part Ⅰ: Kinematic structure[J]. J Atmos Sci, 1992, 49(11): 919-942.
    [7] REASOR D, MONTGOMERY T. Low-wave-number structure and evolution of the hurricane innercore observed by airborne dual-Doppler radar[J]. Mon Wea Rev, 2000, 128(6): 1653-1680.
    [8] 柴乾明, 王文彩, 黄忠伟.基于卫星数据研究热带气旋眼壁及周围螺旋云带宏微观结构特征[J].热带气象学报, 2016, 32(2):172-182.
    [9] 梁建茵.我国热带气旋登陆时间日变化特征分析[J].热带气象学报, 2003, 19(增刊):160-165.
    [10] 许映龙, 张玲, 高拴柱.我国台风预报业务的现状及思考[J].气象, 2010, 36(7):43-49.
    [11] 冯涛, 沈新勇, 黄荣辉, 等.热带西太平洋越赤道气流的年际变化对西北太平洋热带气旋生成的成影[J].热带气象学报, 2014, 30(1):11-22.
    [12] 黄荣辉, 皇甫静亮, 武亮, 等.关于西北太平洋季风槽年际和年代际变异及其对热带气旋生成影响和机理的研究[J].热带气象学报, 2016, 32(6):767-785.
    [13] 胡皓, 端义宏.南海热带气旋迅速加强环境场因子的影响分析[J].热带气象学报, 2016, 32(3):299-310.
    [14] 朱晓金, 陈联寿. 2003—2005年西北太平洋台风眼生成特征分析[J].热带气象学报, 2012, 28(5): 646-652.
    [15] 周海光.强热带风暴"风神"(0806)螺旋雨带中尺度结构双多普勒雷达的研究[J].热带气象学报, 2010, 26(3): 301-308.
    [16] 雷小途, 陈联寿.热带气旋与中纬度环流系统相互作用的研究进展[J].热带气象学报, 2001, 17(4):452-461.
    [17] WEXLER H. Structure of hurricanes as determined by radar[J]. Annals of the New York Academy of Sciences, 1947, 48(8): 821-844.
    [18] ISHIHARA M, YANAGISAWA Z, SAKAKEBARA H, et al. Structure of typhoon rainband observed by two Doppler radars[J]. J Meteor Soc Japan, 1986, 64(6): 923-939.
    [19] 陆汉城, 钟科, 张大林. 1992年Andrew飓风眼壁区倾斜上升运动发展的可能机制—非线性对流对称不稳定[J].大气科学, 2002, 26(1):83-90.
    [20] 刘淑媛, 付凯, 李环宗.台风"罗莎"低空流场与降水中尺度结构的观测资料分析[J].热带气象学报, 2010, 26(3): 364-272.
    [21] http://tcdata.typhoon.org.cn.
    [22] http://slide.tech.sina.com.cn/d/slide_5_453_59116.html#p=1[2015-11-14].
    [23] 木神原均, 田烟明, 冈村博文, 等.大尺度云系中对流云结构观测研究[M].北京:气象出版社, 1999: 111-120.
    [24] 朱乾根, 林锦瑞, 寿绍文, 等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社, 2007: 340-389.
    [25] MORRIS W H, STEPHEN S, ROBERT L D.微分方程、动力系统与混沌导论[M].北京:人民邮电出版社, 2008: 129-152.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-09-06
  • 修回日期:  2017-08-27
  • 刊出日期:  2017-12-01

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