登陆台风莫兰蒂(meranti2010)结构和强度变化观测分析和数值模拟的研究

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1、登陆台风莫兰蒂（Meranti2010）结构和强度变化的观测分析和数值模拟研究谨以此论文献我爱且爱我的家人、导师和挚友------------------刘金卿登陆台风莫兰蒂(Meranti2010)结构和强度变化的观测分析和数值模拟研究学位论文答辩日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注：如没有其他需要特

2、别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日---------------------------------------------------------------------学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：1、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。2、学校可以

3、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”用于出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字：签字日期：年月日签字日期：年月日登陆台风莫兰蒂（Meranti2010）结构和强度变化的观测和数值模拟研究摘要本文利用中尺度模式WRF及三维变分同化系统3DVAR

4、，通过一系列地形敏感性试验研究了不同的地形强迫对台风结构和强度变化的影响。同时利用角动量守恒方程，等相当位温守恒方程，位势涡度守恒方程研究了不同尺度气流之间的相互作用及其对登陆台风莫兰蒂结构和强度变化的影响。研究结果表明，登陆台风莫兰蒂结构和强度的不对称性，其近海加强后登陆降水过程和入浙后的再度引发强降水过程均和环境水平横切变线有关，两次强降水天气过程是水平横切变线，副热带高压和台风涡旋相互作用的结果。在三类实验中，台风移动方向的左侧的径向和垂直速度大于其右侧的径向和垂直速度矢量，同时在登陆台风

5、莫兰蒂移动方向的左侧具有较强的非对称对流涡动上升运动及其相伴随的气旋式环流，而在台风移动方向的右侧则表现为较强的非对称涡动下沉运动。这种涡动非对称环流可能是导致登陆台风在其移动方向上左右结构不对称的根本原因。这种涡动非对称环流的形成可能是由于其移动方向的左侧存在有利于气旋型涡旋形成和发展的水平横切变线，而在台风莫兰蒂移动方向的右侧则因受到副热带高压的影响出现下沉涡动反气旋型气流。通过实际地形试验，平坦地形试验和无地形试验（海面边界条件）发现，地形是台风登陆后强度减弱和非对称结构形成的主要原因，但

6、是登陆台风莫兰蒂的非对称结构和强度变化可能是地形，台风和切变线以及副热带高压相互作用的结果。需要注意的是，非对称涡动位涡度通量在实际地形（控制）试验和无地形（陆面）试验中均在台风移动方向的左侧表现出明显的重力波特征，尤其是在实际地形试验中，这种波动特征更加明显。这可能是由于台风在登陆过程中，在台风移动方向的左侧易于出现对流不稳定并激发重力波，正负涡动位涡度（或等相当位温）的变化倾向是由对流激发的大气重力波的槽和脊造成的。关键词：登陆台风；非对称结构；尺度相互作用；动量收支分析；重力波Analys

7、isofStructureandIntensityChangeforLandfallingTyphoonMeranti(2010)AbstractUsingmesoscalenumericalmodelWRFandthree-dimensionalvariationalassimilationsystem3DVAR,weanalyzethecharacteristicsofthestructureandintensitychangeforTyphoonMeranti(2010),andinves

8、tigatetheinfluenceoftopographyonlandfallingtyphoonthroughaseriesofsensitivityexperiments.Theangularmomentumequation,equivalentpotentialtemperatureequation,potentialvorticityequationareemployedtostudytheinteractionbetweendifferentscalesofairflowandTyp