对流层中层中尺度涡旋在台风榴莲(2001)生成中的作用--数值模拟及验证

西太平洋热带气旋（TC）的生成和季风槽及中尺度对流系统（MCS）的活动有密切关系,但以往这方面的实例数值模拟很少。为了进一步探讨由MCS对流强迫产生的对流层中层中尺度涡旋（MCV）在TC生成中的作用,作者利用非静力平衡的中尺度模式PSU/NCAR MM5对台风榴莲（2001）的生成过程进行了高分辨率（6km）数值模拟和比较验证。结果表明：模式成功地模拟出榴莲的生成地点,其与MCS的相对位置关系与以往的观测研究结果一致;模拟的TC移动路径、强度变化与最优观测报告比较接近,准确反映了TC未来登陆地点,以及中心气压缓慢下降和迅速下降两个阶段;对云系演变的模拟,成功模拟出了TC初生时的涡旋云系和季风槽中MCS云系的分离现象,以及在TC登陆前达到成熟阶段时出现的台风眼和螺旋云带。此外,模式还成功模拟出中层MCV,它的水平尺度约200 km,位于800-400 hPa之间,具有暖心结构等,均与已有观测结果相近。模式初始场中包含有充分的MCS信息,是模拟取得成功的关键因素之一。

Argo剖面浮标显示的棉兰老岛以东中层环流的中尺度信号特征

利用Argo剖面浮标的轨迹资料研究了棉兰老岛以东中层(1000～2000m?)深度上的中尺度环流特征.浮标漂移深度的轨迹表明,棉兰老岛以东的中层环流包含非常显著的中尺度信号特征.浮标的漂移流速表明了该区域的气旋式涡旋和反气旋式涡旋在1000m深度上的平均切向速度约为20cm·s-1,随着深度增加速度有所降低,在2000m深度上流速约为10cm·s-1.以上结果暗示在棉兰老岛以东区域,依据零速度参考面的动力计算可能存在着较大误差.涡旋的平均涡度和赤道β平面罗斯贝数表明,这些中尺度涡旋对于棉兰老岛以东中层环流的质量和涡度平衡起着重要的作用.

一次飑线过程的雷达回波分析与数值模拟

2003年4月12日,一条飑线袭击了江西、福建、浙江三省,所到之处出现冰雹、大风等强烈天气,这次过程强度强,影响范围大,三省交界及附近区域有二十多个测站出现冰雹、大风,冰雹直径有的达3 cm以上,最大风速达32 m/s。该文利用建阳新一代天气雷达探测到的回波以及中尺度非静力数值模式(MM5)对这次过程进行数值模拟,分析此次强对流过程。结果表明:雷达回波显示出飑线的带状强回波,线状回波上呈现波型特征;在数值模拟结果中看到在系统发生的带状区域内有多个中尺度涡旋存在,在飑线内有中尺度涡旋簇和弓形回波。

未来厄尔尼诺-南方涛动变率影响南大洋及南极陆架水增暖

南大洋包含复杂的海洋和大气过程,是全球最重要的热量存储地,可吸收约70%的由温室气体引发的额外热量[1,2].中高纬南大洋强劲的西风引发了广泛的海洋上升流,海表面以下2~3公里的海水可沿着陡峭的等密面涌升至海表面,之后分为两支路径[3,4].一支在大约60°S以北,海洋次表层温度较低,海水涌升后在西风驱动的北向Ekman流作用下向北输运,途中从大气吸收大量的热量、淡水和碳,转化为亚南极模态水和南极中层水并在45°S附近海域下沉;尽管部分上升流会被海洋中尺度涡旋向南的质量和热量输运效应(减小等密面垂向梯度)减弱,该上层经向环流是南大洋从大气中吸收并储存热量的主要途径.