用轴对称的平衡模式对热带气旋发展过程中积云动量垂直混合作用的模拟

引入一个轴对称的平衡数值模式 ,在该模式中考虑积云动量垂直混合等物理过程 ,然后以此模式对热带气旋形成和发展的过程进行了模拟。所作研究表明 ,引入积云动量垂直混合作用之后热带气旋发展更为迅速 ,并且成熟气旋的强度更强 ;在气旋生成的初期 ,积云动量混合的作用并不大 ,只有在气旋发展到了一定阶段 ,积云对流十分旺盛时 ,才会产生较大的作用 ;在空间分布上 ,积云动量垂直混合主要发生在对流层的中低层 ,而高层则相对较弱 ,对热带气旋的影响很小。另外 ,发展成熟的热带气旋其辐散层较厚 ,质量辐合主要集中在边界层 ;热带气旋的内部结构和环流特征造成了各个高度层次上熵的不同分布形态。

冬季大气斜压性对黑潮延伸体年代际异常响应的维持机制研究

黑潮延伸体(Kuroshio Extension,KE)海域附近具有强烈的大气斜压性可显著影响北太平洋上空风暴轴异常,因而有必要研究KE海区附近斜压性的特征和维持机制.本文设计数值试验并结合高分辨率ERA-Interim资料研究了大气斜压性对KE年代际海温变率模态(KEDV-induced SSTA,Kuroshio Extension Decadal variability SSTA)中的中尺度海洋锋(KEDV-induced Meso-scale SST Front,KMSTF)的响应特征和维持机制.研究发现,表层斜压性对KMSTF的响应分布相对KMSTF经向梯度的分布偏南,平流过程的响应起主要作用.表层感热通量的响应相对KMSTF分布偏北,表层温度的响应分布与KMSTF分布的位相差异是导致其偏北分布的主要原因.积云对流过程、垂直热量输送和月内尺度扰动向极热量输送均可削弱表层斜压性,而感热通量加热可加强表层斜压性.研究对流层斜压性的特征发现,斜压大值随高度向北移动,极值在边界层顶附近,积云动量再分配影响的月内尺度扰动通量经向辐合有一定的贡献.同时,相对KMSTF暖海温异常偏南分布的低SLP(Surface Level Pressure)可引发经圈平面内次级环流,并将月内尺度扰动热量、水汽和动量向高纬度输送,从而引起斜压性随高度向北分布并增强斜压性.此外还发现,积云对流过程引发的非绝热加热通过扰动热力作用使高层急流向北偏移.