热带风暴“Bilis”(0604)暴雨增幅前后的水汽输送轨迹路径模拟

采用水平分辨率1°×1°的NCEP再分析资料、1°×1°的NCEP GDAS资料和2.5°×2.5°的NOAA大气环流资料,结合NOAA HYSPLIT v4.8轨迹模式对0604号热带风暴"Bilis"整个生命史的水汽输送特征进行模拟分析,并分析了"Bilis"暴雨增幅前和增幅后的水汽输送轨迹及不同来源的水汽贡献。结果表明,"Bilis"整个活动过程中主要有四支水汽输送通道,分别是源自索马里、孟加拉湾、120°E越赤道气流和东太平洋的水汽,其中源自索马里和孟加拉湾的西南水汽输送(偏南水汽通道)占主导地位,120°E越赤道气流和东太平洋的水汽是西南水汽随着"Bilis"环流逆时针旋转,自环流中心东北侧进入雨区(东北水汽通道),是低压环流与偏南风相互作用的结果。其中,偏南通道水汽大部分输送到850 h Pa以下的低层,自环流北侧输入的水汽则主要输送到暴雨区上空850 h Pa以上。对比暴雨增幅前后各通道的水汽贡献率发现,孟加拉湾西南气流输送的低纬水汽对此次暴雨增幅的形成、发展起重要作用。

登陆热带风暴“Bilis”维持和暴雨增幅与低纬水汽输送的关系及其数值试验

采用WRF中尺度数值模式、NCEP／NCAR再分析资料、地面加密观测资料和JMA最佳路径数据集对0604号强热带风暴“Bilis”的水汽输送特征进行诊断分析与数值模拟。结果表明，“Bilis”登陆后，一直与低纬水汽通道相联结，索马里和80—100°E越赤道气流异常活跃，将大量水汽输送到“Bilis”环流中，有利于其在陆上长久维持并引发沿途暴雨增幅。对“Bilis”的维持过程进行数值模拟和水汽敏感性试验结果显示，低纬水汽输送的减弱不利于登陆热带风暴“Bilis”的维持和暴雨增幅，索马里和80～100°E越赤道气流的持续水汽补充有助于“Bilis”环流在陆上长久维持，减少外界水汽尤其是索马里越赤道气流的水汽输送后，TC暴雨强度和范围衰减十分剧烈。来自低纬水汽输送减弱不利于热带风暴中的强对流活动，不利于“Bilis”获得能量长久维持，雨量也随之相应减少。

登陆热带气旋Bilis(0604)暴雨增幅与风场结构变化

利用日本气象厅区域谱模式(RSM)20 km再分析资料及改进的调和—余弦算法,对2006年4号台风Bilis登陆后暴雨增幅前后风场的结构变化特征进行了比较分析。Bilis台风登陆西行过程中,于14日18:00(协调世界时,下同)开始,至15日12:00出现明显的暴雨增幅现象。在暴雨增幅前后时段,暴雨区的全风场及无辐散风分布变化强度小于无旋风。具体表现为:暴雨增幅前,Bilis低层西南部的无旋风速加强,辐合中心与Bilis中心逐步靠近,垂直上升运动加强;在暴雨增幅期间,Bilis西南部的低层和高层的无旋风速都一致持续加强。这种无旋风场上的变化与暴雨强度变化有很好的相关性,即:无旋风在Bilis西南部的增强及辐合增强与该区域暴雨的增强相对应,暴雨增幅的时段与高低层无旋风的风速加大和辐合增强是一致的。对暴雨增幅起主导作用的是无旋风的变化及其引起的散度变化。无旋风速及辐合增强时,暴雨增强并维持;无旋风及辐合减弱后,暴雨强度逐渐减弱。无辐散风强度变化与暴雨强度变化相反,而全风速在暴雨增幅前主要由无旋风决定,暴雨减弱阶段主要由无辐散风决定,对无旋风及无辐散风的分析能更加明显的揭示出暴雨增幅时期风场的具体变化。相对于全风场分析,无辐散风和无旋风能提供更多的风场结构变化与暴雨增幅的关系,这对于预报和分析登陆台风的风雨分布有一定的促进作用。

季风槽对热带风暴“浪卡”暴雨增幅的影响

利用常规观测资料、NCEP 4次/d的1°×1°FNL全球再分析资料以及向上长波辐射通量等资料,分析热带风暴"浪卡"造成广东暴雨的形成机理、降水时空分布等特点,揭示季风槽对这次暴雨降水过程的增幅影响。源源不断的水汽、大气层结的不稳定、强盛的垂直上升运动,对热带风暴"浪卡"环流直接引发的暴雨,和季风槽北抬的暴雨发生,提供了很好的物理条件。

有限区域流函数和速度势的3种求解方法在分析台风Bilis暴雨增幅中的比较研究

将有限区域流函数、速度势求解中常用的两种张驰法(即理查逊法和加速利布曼法)与调和—余弦谱展开法(H-C法)进行了比较,理论研究表明:H-C法单独考虑边界影响分量,物理意义明确,且不会丢失边界上的天气系统;从计算上看,H-C法重建的风场能精确还原原始风场,且计算效率明显高于两种张驰法,即收敛更快。通过在台风Bilis(0604)暴雨增幅过程诊断中的应用发现,常用的两种张驰迭代方法在求解有限区域流函数和速度势的问题上效果都不是很好,即:用理查逊法和加速利布曼法计算的流函数和速度势重建的风场与原始风场差别较大,不能准确还原原始风场;用H-C法不仅计算效率高,还原的风场与原始风场差异极小,且不受南边界较强的西南季风涌影响,在暴雨增幅前期能较好地反映与暴雨增幅相关的强辐合信号。因此,可用H-C法计算得到的无辐散风和无旋风对有限区域的天气系统进行更深入的动力结构分析。