热带气旋眼墙非对称结构的研究综述

热带气旋的眼墙非对称结构与其发展过程密切相关。在热带气旋移动过程中,非对称风场伴随着边界层内非对称摩擦而引起的辐合,影响着热带气旋眼墙内的对流分布。此外,风垂直切变作为影响热带气旋强度的重要因子,将上层暖心吹离表层环流,引起眼墙垂直运动的非对称,导致云、降水在方位角方向的非均匀分布。当存在平均涡度的径向梯度时,罗斯贝类型的波动可以存在于涡旋内核区域,影响眼墙非对称结构。海洋为热带气旋提供潜热和感热形式的能量,是热带气旋发展的重要能量来源,关于海洋如何影响热带气旋眼墙非对称结构的相关研究较少。文中着重回顾了热带气旋与海洋相互作用的研究成果,并提出海洋影响热带气旋眼墙非对称结构的机制。海洋对热带气旋最显著的响应特征是冷尾效应,该效应通过降低海表温度,减少海洋向大气输送的潜热和感热,从而影响热带气旋眼墙非对称结构。此外,海浪改变海表粗糙度,通过边界层影响移动热带气旋的眼墙结构。

大涡技术对模拟台风眼墙替换过程的影响

眼墙替换是影响台风强度和内核结构的一种重要过程。本研究在高分辨率的数值理想试验中加入大涡模拟技术,对比分析大涡模拟对眼墙替换过程的影响。结果表明:大涡模拟的加入使得模拟台风的强度和边界层入流增强。整个眼墙替换过程共用时约20～22 h,但大涡模拟试验中外眼墙形成更迅速,同时强度和上升运动偏弱。外眼墙完全取代内眼墙之后的台风强度超过替换过程之前的强度。此外,使用大涡技术可以更好地模拟出眼墙替换过程中内外眼墙之间的moat区下沉运动,结构特征与前人观测中所发现的结构特征一致。因此,在台风数值研究中引入大涡模拟技术,有助于更好地模拟眼墙替换过程中的台风结构特征和变化。

β效应和垂直切变对台风非对称结构及眼墙替换的影响

利用一个完全可压、非静力及原始方程热带气旋模式(TCM4),通过对f平面和β平面中不同强度的垂直风切变下理想热带气旋的模拟,研究了β效应和垂直风切变对热带气旋强度和结构的影响。结果表明:(1)理想气旋植入相对较弱的垂直风切变之后其强度最终将会进入一种近似常定状态,通过研究这种准常定状态对切变强度的敏感性发现,研究垂直风切变对理想气旋影响,应该讨论理想气旋能否维持在一个特定强度(台风、热带风暴及热带低压等)的极限垂直切变,而不是去讨论决定理想气旋将减弱还是增强的极限垂直风切变值;(2)在f平面下,由于垂直风切变造成涡度平流随高度变化,使得在顺切变前部以及左侧边界层附近产生辐合,伴随着空气的气旋式螺旋上升,外流层对应区域产生辐散,从而使得强对流和强降水发生在顺切变左侧。(3)行星涡度梯度(β效应)也能使涡旋产生一定的非对称性。当考虑β效应和垂直风切变的双重叠加效应时,所产生的非对称性比单纯由β效应或垂直风切变产生的非对称性更大,并且强对流区主要集中在顺切变左前部。(4)热带气旋眼墙替换过程或许可以被预测,因为它们似乎与β效应和环境流(VWS)存在联系。

初始外围尺度与加热对台风次眼墙形成的影响

台风次眼墙位于主眼墙外侧,由次对流环和低层切向风次极大值两个基本结构组成。本文通过一系列理想数值试验讨论了不同初始涡旋外围风场结构对次眼墙形成的影响作用以及关键动力学过程。结果表明,次眼墙形成的时间和位置与初始涡旋外围尺度显著相关:随着外围尺度递减,台风从形成完整双眼墙、伪双眼墙到没有双眼墙逐步过渡,次眼墙形成时间推迟且位置更加靠近台风中心。动力学分析发现,初始外围尺度可控制外雨带分布,雨带的非绝热加热主导了主眼墙外围边界层径向入流和绝对涡度径向输送的分布和大小。绝对涡度径向输送和摩擦耗散的相对大小及位置决定了次眼墙低层切向风次极大值出现的可能性和位置。动量强迫对低层切向风次极大值的大小仍有贡献。

热带气旋外眼墙形成机制研究综述

介绍了国内外关于热带气旋外眼墙形成和维持过程的相关研究进展,包括大尺度环境场和热带气旋涡旋内部动力学过程,如涡旋罗斯贝波理论、轴对称化过程、涡丝化作用、β-skirt轴对称化外眼墙形成假说和边界层非平衡动力过程等。随着对外眼墙形成机理研究的不断深入,当前存在多种外眼墙形成的机制理论,而这些机制均强调在外眼墙的形成阶段,热带气旋外围有大量对流及位势涡度扰动的发生发展。因此,热带气旋外眼墙的形成很有可能是多种机制相互作用导致的。最后,提出研究多种机制相互作用导致外眼墙处的对流和位势涡度扰动的发生发展过程具有重大意义。

台风双眼墙形成及眼墙替换过程的研究进展

台风双眼墙受到大尺度环境场强迫(如垂直风切变和高空槽/急流等)、海气相互作用和涡旋内部热动力过程共同作用,双眼墙的形成及其演变一直是台风研究中的热点和难点.虽然学术界提出了许多双眼墙形成和眼墙替换的可能机制,但一直未达成共识,尤其在平衡和非平衡、对称与非对称过程对双眼墙形成的相对贡献,以及边界层超梯度风的作用等方面还存在许多争议.本文重点梳理过去十余年来,国内外台风双眼墙统计特征、形成机制和演变机理等方面的发展现状及最新研究进展,讨论分析双眼墙研究中有待进一步解决的问题和发展方向,以期为下一步台风双眼墙研究提供有益的借鉴和参考.

基于剪力墙穿墙螺杆眼的拉结建筑施工外脚手架工艺研究

基于某高层住宅工程施工项目剪力墙上既有穿墙螺杆眼,利用该剪力墙上的连墙件,通过穿墙螺杆眼使其与剪力墙上的脚手架立杆相连接,由此构造高层住宅主体结构外架连墙件施工刚性拉结点,使其与铝模工艺施工的高层建筑物、新型工具式拉杆悬挑脚手架外架实现有效拉结。这种高层住宅工程项目施工工艺既不使用任何类型的一次性消耗件即可顺利施工,又可实现对连墙件等附属施工物资的整体循环周转利用,能够从根本上防治和避免剪力墙上预埋件偏位现象发生。实践证明,这种工艺工法省时、省力、省材,完全适用于使用铝模进行主体结构施工的高层建筑剪力墙主体结构施工,施工配件不容易损坏和浪费,经济性好,可满足现代施工中规范化、绿色化与标准化施工技术要求,具有较高的推广使用价值。

SBC120防水卷材在外墙螺栓眼封堵中的应用

民用建筑的防水及渗漏问题是建筑业和群众最为关心的问题,本文通过对SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材在外墙螺栓眼封堵中的应用实例,提供给同行朋友,作为学术的交流。

往墙上固定开关箱的小经验

在电气施工中,往墙上固定开关箱,首先把Φ15mm管锯成100mm的短管,按需要固定的开关箱的数量准备,每个箱准备4个。再把准备好的M8(或M16)全扣螺栓焊到短管一端,丝扣朝外,与短管在同一中心线上以备用。

外墙渗水的预防

外墙渗水是建筑质量的一种通病,其治理要以预防为主,施工中严格监督。该文从砌筑质量、外墙抹灰施工、外墙脚手架眼的堵设、面层施工、铝合金窗5个方面分析其对外墙渗水的影响以及应采取的防范措施,避免此类通病的发生。

多平台热带气旋表面风场资料在台风结构分析中的应用

本文利用2007-2014年美国海洋和大气管理局的多平台热带气旋表面风场资料（Multiplatform Tropical Cyclone Surface Wind Analysis,MTCSWA）对西北太平洋和南海区域内共210个编号热带气旋进行了统计分析。结果表明,MTCSWA资料中的最大风速（VMAX）相较最佳路径强度偏弱10%～15%,对于较弱的台风存在一定的高估。最大风速半径（RMAX）与台风强度之间存在一定的线性关系且在不同区域具有不同的分布特征。由于RMAX与台风的强度有关,对于强度达到强热带风暴以上级别的各个海区内台风其结构差异不明显,而对于强度较弱的台风（强热带风暴以下）其最大风速半径具有一定的区域分布差异。对台风各级风圈半径的分析结果显示：7级风圈半径通常是东部大于西部,而10和12级风区半径没有这种现象。利用MTCSWA的内核区高分辨率对1215号超强台风布拉万分析发现,在其内外眼墙置换过程中,内外眼墙之间的距离（R2-R1）逐渐减小,内眼墙的风速（V1）逐渐减小,而外眼墙的风速（V2）逐渐增加,且在此过程中伴随有台风强度的短暂波动。最后结合MTCSWA资料和数值预报讨论了一种台风结构参数的客观估计方法,其检验结果表明该方法对RMAX和各级风圈半径均有一定的估计能力。

台风“梅花”路径转折期间的结构特征分析与模拟

利用多种资料对2011年第9号热带气旋"梅花"的两次路径转折过程进行诊断分析和数值模拟,结果表明:副热带高压、中纬度槽和越赤道气流等外部大环境场的变化对路径转向有影响,第一次路径转折期间,眼墙和螺旋云带分布变化不大;第二次路径转折前后,台风眼墙从双眼墙结构演变成明显的非对称结构,台风眼区发生了眼墙置换与合并,以及螺旋云带与眼墙合并过程。机制的定量分析表明:第一次转向期间,环境风场的纬向和经向分量对引导气流的贡献在83%以上,表明外部环境风场对其路径转向的影响较大,内部的风暴尺度风场对其路径转折的影响程度较小;第二次转向期间,风暴尺度场的纬向分量对引导引流贡献的百分比从23%上升到36%,经向分量对引导引流贡献的百分比介于35%~47%之间,表明内部非对称结构与外部大尺度环境流场对第二次路径转折都有影响。

基于双偏振雷达资料对南海弱台风降水微物理结构的分析

有些南海弱台风在登陆广东时,由于路径复杂、移动缓慢,会对广东地区造成较长时间和较大范围的风雨灾害。使用双偏振雷达对2018—2020年登陆广东的南海弱台风分析,发现南海弱台风在登陆前强降水区主要有两个:一个是位于海上的台风中心南侧眼墙的降水区,另外一个是在台风移动方向的右前方,台风螺旋雨带上岸的区域。在眼墙中,Z_(H)和K_(DP)的大值区在低层同位相,Z_(DR)大值区位于偏上风方向,降水粒子在移动的右侧开始激发,移动的右侧至右前侧为浓度较大的小粒子降水,而右侧和右后侧为大粒子降水。而且台风降水粒子在海洋和陆地有明显差异,陆地由于地形摩擦和抬升作用,降水粒子浓度较大,但水汽和能量供应不足,降水粒子直径较小;海面由于水汽和能量供应充足,对流发展较高,主要为大雨滴的对流降水,但降水粒子浓度不及陆地。

台风利奇马登陆期间的对流结构特征及对强降雨影响

2019年9号台风利奇马在浙江造成极端降水,其中8月9日白天浙江东部受台风外围螺旋雨带长时间影响,9日夜间在台风内核对流影响下降水有显著增强;降水中心与浙江临海地区的天台山、括苍山和雁荡山等地形特征密切相关。GPM(Global Precipitation Measure)卫星遥感反演表明近岸台风螺旋雨带以层积混合型降水为主,台风眼墙区域以热带暖云对流型降水为主;眼墙区雨滴有效直径更大、雨滴数密度更高,有利于形成高降水强度。台风登陆前移动速度较慢,浙江沿海地区维持低层锋生和辐合,有利于外围螺旋雨带降水维持和增强;登陆前后受环境垂直切变等因素影响,台风中心左前侧眼墙区域对流活跃,在登陆点附近强降水区偏向于台风中心左侧。分钟级降水观测表明台风登陆期间浙江近海山区降水强度2~3倍于平原地区,其中地形性降水增幅效应与台风对流非对称结构差异对降水影响程度基本相当,有利于在台风中心左前侧的括苍山—雁荡山山区形成强降水中心。

气溶胶直接和间接效应对台风眼墙和外雨带的影响及其分离贡献

台风临近大陆的过程中,人为气溶胶的渗透位置、眼墙和外围雨带对流发展的竞争关系以及气溶胶直接、间接效应的分离贡献,使对流增强区域和台风强度变化具有不确定性.本文选取0920号台风"卢碧"作为研究个例,利用WRF-Chem模式,通过改变气溶胶初始和边界条件,设计CTL(考虑临近大陆人为气溶胶的卷入及其直接和间接效应,代表污染大气环境)和CLEAN试验(以海盐气溶胶为主,代表清洁海洋大气环境),对比分析考虑真实气溶胶效应对台风强度和降水模拟的影响;并在此基础上增加CTLARIOFF试验(同CTL,但关闭直接效应),进一步讨论并分离ARI(气溶胶-辐射相互作用的直接效应)和ACI(气溶胶-云相互作用的间接效应)的贡献.结果表明:人为气溶胶在台风外围雨带和眼墙均有渗透,考虑真实气溶胶效应后的CTL试验可以整体减弱台风的强度并与观测更为接近. ARI对台风强度、眼墙及外雨带对流和降水变化的影响相对ACI是占主导的,且两者的作用正好相反. ACI主要增强了眼墙中上部冰相水成物的生成,释放更多的冻结潜热促进眼墙对流的增强.眼墙上部更多的冰相水成物在下落过程中发生融化,加速了雨滴对云滴的碰并收集(Pcacr),促进了眼墙混合云降水过程, ACI的动力反馈使低层入流增强、高层出流增强,眼墙强对流得以维持,因此台风强度增强.而ARI的作用正好相反, ARI效应通过吸收性气溶胶,加热了台风远外围1~2km高度处的低层大气,加热后的大气在径向入流过程中,首先经过台风外围雨带,因低层增温有利于对流发展,引起外雨带对流增强,阻止了暖湿气流向眼墙的输送,使得眼墙对流和台风强度减弱.在台风临近大陆的污染环境中, ARI相对ACI占主导,且利用WRF-Chem模式完整考虑气溶胶-辐射-云相互作用,可以改进台风强度和降水分布的模拟效果.

基态位涡径向分布对浅水涡旋系统演变的影响分析PartⅡ:扰动发展和结构变化

本文在基态位涡(Potential Vorticity,PV)径向分布和基态涡旋强度对热带气旋(Tropical Cyclone,TC)类涡旋系统稳定性特征影响的研究基础上,结合理想试验和数值模拟诊断分析基态PV径向分布对扰动增长和系统结构变化的影响.基于线性正压浅水模型,设计三种典型基态PV中空结构下基态涡旋强度对系统稳定性影响的敏感性试验.结果表明:基态涡旋的强度主要影响稳定性的强弱,强度越强,不稳定增长率越大,而基态PV径向分布对系统最不稳定波动性质起着决定作用.分析不同波数下扰动的发展及不同波数间扰动的相互作用可知,对于宽且实的PV环,系统稳定性主要取决于低波数不稳定,且最不稳定波数扰动的发展具有明显的优势地位;对于窄且空的PV环,系统稳定性主要取决于高波数不稳定,且多个高波数下增长最快模态的不稳定增长率值十分接近.利用模态线性叠加法讨论扰动增长对系统结构变化的影响表明:最不稳定波数的扰动发展对系统结构变化有关键影响,而多个波数的扰动不稳定增长相当时,不同波数的扰动发生相互作用从而影响系统结构变化.最后,利用实际个例模拟资料分析基态PV径向分布及其变化对TC结构和强度的影响表明:TC内核区出现的多边形眼墙结构与当前时刻基态PV径向分布所决定的最不稳定波数有很好的对应关系,同时基态PV径向分布变化所反映出的系统动力稳定性强弱与TC强度发展阶段具有很好的相关性.

海棠台风登陆台湾前内核结构演变之研究

海棠台风(2005)登陆台湾前，除了出现逆时针打转的路径外，台风内核结构同时也有明显的变化；都卜勒雷达观测资料显示，当台风中心靠近台湾时，眼墙南侧象限有线状对流加强现象，该线状对流逐渐旋绕并入眼墙，接着即出现台风内核区之对流增强。本研究使用WRF-ARW中尺度模式进行高解析度（水平4公里）数值模拟的结果发现，台湾地形阻挡使绕山气流与台风内核环流产生低对流层之动力辐合，激发内核南侧线状强对流；随後，该线状强对流被并入眼墙区，促使眼墙东侧位涡值及对流强度皆明显增强，台风眼结构也逐渐调整成椭圆状。位涡扰动量收支分析结果显示，非对称加热作用下之位涡通量项以及台风平均风场作用下之位涡扰动通量项是导致眼墙东侧位涡加强的主要贡献项；线状强对流并入眼墙时，台风强度会短暂增强，此增强的过程在趋势上是呈现振荡且强度渐渐加强之型态，同时内核不对称强风速区将转而出现在眼墙东侧象限，本模拟结果亦显示，线状强对流完全并入眼墙东侧（发生於积分时间30~31小时）约2~3小时後，台风内核中心逐渐开始转向北移行，此运动北转为海棠台风内核完成逆时针打转路径的关键过程，本实验未来将进一步研究眼墙东侧强位涡发展与该北转运动是否有显着关联并探讨其中的动力机制。

于坚诗歌

墙没有季节的墙即使在中午也照不到阳光的墙没有人迹的墙投射着各种暗影的墙被探照灯突然脱光的墙写着"此路不通"

时代杂志2009最佳发明揭晓:战神火箭居首

美国《时代》杂志日前评选出2009年"50项最佳发明"(本刊选择了其中的29项予以刊登——编者注),美国新一代载人火箭"战神"荣登榜首,被评为本年度最佳发明。年度最佳发明:美宇航局"战神"火箭金属没有DNA,机器也没有基因。但这并不意味着它们没有"家谱"——与人类同等复杂的门第或出身。"战神1号"火箭就是典型例证。它是2009年科学家造出来的最棒、最先进、