眉状中尺度涡影响热带气旋路径的机理研究

应用准地转正压涡度方程数值研究了初始眉状中尺度涡影响热带气旋(TC)路径的机理.结果显示,环境场引导气流、TC非对称结构和非对称对流系统这三个影响TC路径的基本因子均具有时变特征,它们在不同的时段具有不同的重要性,其中眉状中尺度涡有两种作用.一种是直接作用,在0～11h,眉状中尺度涡引入后,TC外区风场呈现非对称结构,100～300km圆环区经向风速平均值大于零,直接导致TC向偏北方向移动.另一种是间接作用,从初始非轴对称流型启动,TC环流经历了一个轴对称化的过程.在12h以后,轴对称化的TC的空间尺度加大,TC非对称结构改变,TC能量频散高值系统环境场引导流增强,间接导致TC移速加快,移向向北偏折.在直接、间接的作用下,TC移动具有异常路径的特征.这个异常路径的形成可以归因于环境场引导气流、TC非对称结构和非对称对流系统三者的共同作用.

涡旋轴对称化的分形维数表征

涡旋轴对称化是影响热带气旋预报的重要动力学过程.截止目前的研究,均用等值线图形主观识别涡旋轴对称化.本文用一个准地转无幅散的正压涡度方程模式,数值积分48h,模拟了初始非轴对称涡旋演变为轴对称涡旋的轴对称化过程.根据模式输出数据,计算了逐时涡旋外缘线的分形维数DB,用分形维数DB的逐时变化客观表征涡旋轴对称化.在此基础上,计算了分形维数DB与热带气旋尺度参数Rm和热带气旋强度参数Vmax的相关系数.结果显示,DB与Rm的相关系数为0.70,DB与Vmax的相关系数为0.75,相关均显著.用此途径,客观表征了涡旋轴对称化与热带气旋参数的联系.结果在热带气旋预报中有应用前景.