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台风“莫拉菲”登陆期间深圳排牙山周边风场结构的数值模拟研究

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热带气象学报 2012年第6期28卷 911-918页

作者：李磊柳艳香张立杰谭明艳莫静华马锋波深圳市国家气候观象台/深圳市气象局广东深圳518040 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国气象局公共气象服务中心北京100081

以计算流体力学软件FLUENT为工具,模拟台风"莫拉菲"登陆期间深圳大鹏半岛排牙山周边的风场三维结构。通过研究得到了强风条件下山地风场的概念模型,并得到以下结论:(1)FLUENT可较合理地模拟出强风条件下复杂地形的三维风场结构,描述山... 详细信息

以计算流体力学软件FLUENT为工具,模拟台风"莫拉菲"登陆期间深圳大鹏半岛排牙山周边的风场三维结构。通过研究得到了强风条件下山地风场的概念模型,并得到以下结论:(1)FLUENT可较合理地模拟出强风条件下复杂地形的三维风场结构,描述山体对于风场和湍流场的影响;(2)山体的动力学效应可使高大山体迎风侧和山顶之上的局地风速加大;(3)高大山体背风侧为弱风区、风速强切变区和强湍流区。

关键词：应用气象学台风数值模拟风场结构深圳山区

台风“天鹅”、“巨爵”登陆过程风场结构特征的研究

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热带气象学报 2012年第6期28卷 809-818页

作者：周芯玉梁建茵黄健廖菲中国气象科学研究院北京100081 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510080

通过广东沿海的四部固定风廓线仪和一部移动风廓线仪的观测资料,对2009年两个登陆台风"天鹅"、"巨爵"的边界层风场结构进行分析。结果表明:(1)在两个台风登陆过程中,路径两侧不同的下垫面造成两侧风场结构的明显差异;(2)两个台风登陆过... 详细信息

通过广东沿海的四部固定风廓线仪和一部移动风廓线仪的观测资料,对2009年两个登陆台风"天鹅"、"巨爵"的边界层风场结构进行分析。结果表明:(1)在两个台风登陆过程中,路径两侧不同的下垫面造成两侧风场结构的明显差异;(2)两个台风登陆过程都出现比较明显的入流和出流,但由于速度和强度不同,入流、出流的位置有明显的差异;(3)两个登陆台风眼区外围混合层的高度均在3 500 m以上。

关键词：天气学登陆台风风廓线仪风场结构

登陆热带气旋Bilis(0604)暴雨增幅与风场结构变化

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大气科学 2014年第3期38卷 563-576页

作者：周玉淑邓涤菲李建通中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴院重点实验室北京100029 厦门市气象局厦门361012

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... 详细信息

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。

关键词： Bilis台风暴雨增幅风场结构无旋风

华南暴雨试验IOP-6期间6月9日长乐地区强降水风场结构的初步分析

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应用气象学报 2001年第1期12卷 97-101页

作者：姜海燕葛润生朱晓燕中国气象科学研究院北京100081

华南暴雨第六次加强观测期间 (IOP- 6) ,1 998年 6月 9日在福建长乐地区出现了一次局地性的强降水过程 .该文应用单多普勒天气雷达资料及其风场反演结果对此次过程进行了初步分析 ,从多普勒雷达反演的风场结构看 ,这次过程与出现在 3～ ... 详细信息

华南暴雨第六次加强观测期间 (IOP- 6) ,1 998年 6月 9日在福建长乐地区出现了一次局地性的强降水过程 .该文应用单多普勒天气雷达资料及其风场反演结果对此次过程进行了初步分析 ,从多普勒雷达反演的风场结构看 ,这次过程与出现在 3～ 5km高度上的风切变有关 ,在低层雷达回波图像上出现中尺度气旋波的结构 ,强降水是气旋波活动的结果 .

关键词：暴雨多普勒天气雷达风场结构雷达回波气旋波降水过程分析

变化涡动粘性系数的Ekman动量近似模式风场结构

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气象科学 2001年第4期21卷 433-444页

作者：何京伟谈哲敏南京大学大气科学系中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210093

在边界层动力学中 ,涡动粘性系数是影响边界层风场结构的一个重要参数。本文利用边界层动力学中的 Ekman动量近似理论 ,给出了涡动粘性系数随高度缓变条件下的 Ekman动量近似边界层模式解 ,着重讨论了边界层的风场结构、水平散度、垂直... 详细信息

在边界层动力学中 ,涡动粘性系数是影响边界层风场结构的一个重要参数。本文利用边界层动力学中的 Ekman动量近似理论 ,给出了涡动粘性系数随高度缓变条件下的 Ekman动量近似边界层模式解 ,着重讨论了边界层的风场结构、水平散度、垂直涡度以及边界层顶部的垂直速度。结果分析表明 :与常值涡动粘性系数情况相比 ,在边界层低层随高度增加的涡动粘性系数可以导致低层边界层风速随高度迅速增加 ,即风速垂直切变增加 ,同时风速矢与地转风之间的夹角减小。惯性项作用可以导致上述作用在气旋性区域减小、而在反气旋性区域增大。随高度增加的涡动粘性系数导致水平散度绝对值、垂直涡度绝对值以及边界层顶部的垂直速度绝对值在气旋性区域减小 ,而在反气性旋区域增大。

关键词：涡动粘性系数边界层风场结构 Ekman动量近似水平散度垂直涡度

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“天鹅”台风风场结构特征

气象 2011年第6期37卷 659-668页

作者：张勇刘黎平仰美霖邱崇践江源侯文菊中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 北京市气象局北京100089 兰州大学大气科学学院兰州730000 青海省果洛州气象台果洛814000

为了进一步认识台风的动力结构特点,利用组网天气雷达产品三维格点反射率因子资料与两步变分法反演出三维风场,对2009年第7号台风天鹅风场结构做了分析,结果表明:两步变分法较好地反演出"天鹅"台风的水平环流结构;在4km高度上,最大风圈... 详细信息

为了进一步认识台风的动力结构特点,利用组网天气雷达产品三维格点反射率因子资料与两步变分法反演出三维风场,对2009年第7号台风天鹅风场结构做了分析,结果表明:两步变分法较好地反演出"天鹅"台风的水平环流结构;在4km高度上,最大风圈半径内,平均切向风速接近Rankine涡旋模型,通过拟合该高度上最大风圈半径上的切向速度,得到具有周期为2π的正弦形式的函数,说明"天鹅"台风具有非对称波数为1的特征;通过垂直剖面上的结构特点分析,说明"天鹅"台风在低层并不具有一致的入流气流,而在高层也不具有一致的出流气流。

关键词：组网天气雷达两步变分法 “天鹅”台风风场结构

HY-2A散射计数据在台风“苏力”海表面风场结构研究中的应用

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海洋湖沼通报 2017年第2期 39-47页

作者：赵勇赵朝方孙如瑶中国海洋大学海洋遥感研究所山东青岛266100

以西北太平洋2013年第7号超强台风"苏力"为例,基于台风风场分解原理并采用改进的Tikhonov正则化原理进行数值微分,结合台风散度场和涡度场的分布规律,应用HY-2A/SCAT散射计海表面风场数据对台风"苏力"进行了中心定位、路径追踪、台风背... 详细信息

以西北太平洋2013年第7号超强台风"苏力"为例,基于台风风场分解原理并采用改进的Tikhonov正则化原理进行数值微分,结合台风散度场和涡度场的分布规律,应用HY-2A/SCAT散射计海表面风场数据对台风"苏力"进行了中心定位、路径追踪、台风背景风场提取和台风径向、切向风提取和分析。结果表明,结合散度场和涡度场进行台风中心定位的方法所得到的台风中心与联合台风警报中心JTWC最优路数据相比较,误差合理。文中所提取得到的实际(相对)径向风场和切向风场的分布特征验证了早期飞机侦测所得到部分结论。归一化切向风廓线呈瑞金涡流分布,归一化径向风廓线呈倒置的高斯分布模型。

关键词： HY-2A/SCAT 台风中心定位风场结构

风廓线仪多点观测网揭示的登陆台风“天鹅”、“巨爵”低层风场结构特征

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风廓线仪多点观测网揭示的登陆台风“天鹅”、“巨爵”低层风场结...

作者：周芯玉中国气象科学研究院

学位级别：硕士

登陆台风问题一直是世界各国(尤其是受台风影响国家)非常重视的科学问题。我国地处西北太平洋和南海沿岸,每年全球近40%的台风生成这一区域,我国海岸线漫长,从南到北都有可能遭受登陆台风袭击,是全球受台风影响最严重的国家。台风边界... 详细信息

登陆台风问题一直是世界各国(尤其是受台风影响国家)非常重视的科学问题。我国地处西北太平洋和南海沿岸,每年全球近40%的台风生成这一区域,我国海岸线漫长,从南到北都有可能遭受登陆台风袭击,是全球受台风影响最严重的国家。台风边界层对台风的发生发展有着重要的影响,这主要是由于台风与下垫面之间的感热、潜热和动量的垂直输送对台风发生发展都起着十分重要的作用。台风边界层的这种作用会使登陆台风结构发生变化,并有可能产生飑线、龙卷等剧烈的中小尺度系统,使登陆台风结构更加复杂。但是由于观测手段及设备的不完善,针对登陆台风边界层的研究还比较缺少。本文利用中国气象局广州热带海洋气象研究所设在深圳、南沙、珠海、茂名的四部固定式边界层风廓线仪,以及一部移动式车载风廓线仪在两次台风“天鹅”、“巨爵”登陆过程中所观测的结果,对台风风场结构特征做了研究,得到的主要结论有:(1)在台风眼内,台风经过测站之前,风速随高度呈现缓慢的单调递减分布;之后,风速混合比较强烈,且较登陆之前明显衰减,约为登陆前风速的一半。(2)在台风眼区外围,两个台风移动路径两侧风场结构差异明显。路径左侧风场结构复杂,风速较小;路径右侧风速明显大于左侧风速,风速垂直变化不大,且均具有近地层风速随高度增加,混合层风速变化不大的特点。这是由于台风路径两侧的下垫面的不同所引起的,右侧气流来自海洋下垫面,能量充沛、摩擦作用较小,左侧气流来自陆地下垫面,能量供给中断且摩擦作用较大。(3)在珠海地区出现风速的极大值,台风登陆时最大风速半径约为60km。(4)在两次台风登陆过程中,在茂名地区都出现了比较明显的偏西方向的低空急流,高度均在600 m左右。(5)从台风相对径向风分量分析得出,在台风眼区外侧,在2000 m高度左右有比较明显的出流,其作用是保持眼内较低的气压,维持台风发展。同时,“天鹅”整个登陆过程低层都有比较明显的流入气流,这既是由于其移速慢、强度小的特点所造成的,也是维持其长生命史的重要原因。“巨爵”只有在登陆之前存在比较明显的低层流入,登陆之后由于强度迅速减小,所以入流逐渐转为出流。(6)两个台风登陆过程中混合层高度在不断变化,但在台风眼区外围,混合层高度基本维持在3500米高度以上,在茂名地区基本维持在5000米高度左右。

关键词：风廓线仪登陆台风风场结构大气边界层

利用两步变分法反演一次暴雨衰减过程的风场结构特征

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干旱气象 2015年第2期33卷 263-269,323页

作者：卢春燕陆莎赵舒曼李立程袁有林兰州大学大气科学学院中国人民解放军63610部队

利用武汉、驻马店、合肥、阜阳4部多普勒天气雷达资料,采用两步变分方法对2008年6月8日08时至9日08时发生在湖北省的一次暴雨过程中00：30~06：30时段内的风场结构进行了反演分析,并与同时段的NCEP再分析资料进行对比。结果表明,两步变... 详细信息

利用武汉、驻马店、合肥、阜阳4部多普勒天气雷达资料,采用两步变分方法对2008年6月8日08时至9日08时发生在湖北省的一次暴雨过程中00：30~06：30时段内的风场结构进行了反演分析,并与同时段的NCEP再分析资料进行对比。结果表明,两步变分法反演的风场结构与NCEP再分析资料的风场结构基本吻合,证明了该方法的风场反演能力。对反演的风场结构的演变分析可知,此次降水过程减弱的主要原因是：对流层中低层风场辐散的出现及辐散强度和范围的扩大,使得输送水汽的偏南气流和上升运动减弱,对流云系降水的基本条件受到破坏。

关键词：两步变分法多普勒雷达暴雨风场结构