环境风垂直切变对热带气旋发展过程的影响

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1、EffectsofVerticalWindShearonthedevelopmentofTropicalCycloneChenQi-ZhiAdvisor：Prof．WuRongshengProf．FangJuanSchoolofAtmosphericSciences，NanjingUniversityNov,2011I㈣嬲致谢落笔至此，意味着在南京大学的九年多的求学生涯即将画上一个句号，心中感慨良多。九个春夏秋冬一路走来，得到了许多人的无私帮助与支持，在这里特向他们表示我最诚挚的感谢!首先要感谢的是我的导师伍荣生院士和方娟教授，是他们将我带入大气

2、科学的殿堂，一步步教导我走上科学研究的态度。特别感谢方老师，方老师敏锐的科学眼光、广博的科学知识的严谨的科学态度无不深深的影响着我。五年的研究生生涯，方老师不仅仅在科研上给了我精心的指导，在生活上亦给予了我极大的关心和帮助，在此，谨对方老师再次表示衷心的感谢和深深的敬意!其次，我要感谢中尺度灾害性天气教育部重点实验室的所有老师和同学。是他们为我缔造了轻松活跃的科研氛围。尤其要感谢王元老师在我科研和工作上遇到困惑，迷茫之际给予我的关照。感谢张少宝、郭传江老师为我的科研工作提供有力的后勤保障和技术支持。感谢谈哲敏老师、潘益农老师、汤剑平老师、赵坤老师

3、、陈宝君老师、储惠芸老师、袁慧玲老师、张熠老师、王其伟老师、唐晓东老师、储可宽老师等多年来对我的关怀和帮助。感谢宋金杰师兄，仇欣师兄，明杰师兄，感谢吴征、路屹雄、束宇、杨舒楠，他们不仅给我的科学研究提出了宝贵建议，还经常在生活中关心、照顾我。再次，我要感谢同组以及实验室的所有师弟师妹。大家共同努力，营造了一个积极、活跃的学术氛围。感谢唐健、郑凯琳、杜予罡、张旭斌、杨晨、杨蜀都、禹良玉、孙一昕、王宏伟等师弟师妹对我的帮助。最后，我要诚挚地感谢我的父母。他们这么多年来，无怨无悔地关心我、支持我，使我能够完成自己的学业。感谢我的妻子对我的莫大帮助和支持

4、，正是有你一路陪伴为我分担学习生活的压力，我才能顺利的完成我的学业。在此，谨向他们致以最衷心的感谢和祝福!陈启智2011年11月于南京大学蒙民伟楼摘要南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸2QQ昼级博士生姓名：医扈萱指导教师(姓名、职称)：鱼苤生陵±：友姐麴握近年来热带气旋导致的极端灾害频发，使得热带气旋活动及其变化机理的研究备受关注。在过去的几十年中，热带气旋的路径预报取得了长足的进步，但是强度预报的提高十分有限。环境风垂直切变是影响热带气旋强度变化的一个重要因子，认识环境风垂直切变影响热带气旋强度变化的物理机制对改进热带气旋的强度预报具有重要

5、意义。本文首先利用2000～2010年NCEP(NationalCentersforEnvironmentalPredictaion)再分析日资料和JMA(JapanMetorologicalAgency)最佳路径数据集对西北太平洋11年间253个热带气旋增强阶段的气旋和环境风垂直切变进行了统计分析。统计结果显示热带气旋在其生成和发展阶段大多伴随有一定强度的环境风垂直切变，其中风切变主要来自于对流层中高层水平风速的垂直变化，对流层低层水平风速的垂直变化一般比较小。在强风切变环境下，热带气旋强度相对较弱、增强速度较慢，其发展受到抑制。尽管如此，环境

6、风垂直切变的强弱对气旋所能达到的最大强度并没有决定性的影响。统计结果还显示气旋的强度和环境风垂直切变的方向之间没有明显的关联，但是热带气旋增强发展的速度与高低层风切变方向夹角存在一定联系。在统计分析基础上，本文设计了一系列数值试验模拟了不同强度和不同高度风切变环境下一个具有热带低压强度的热带气旋的发展变化过程，分析了环境风垂直切变影响热带气旋结构和强度变化的物理机制。研究结果表明，在环境风垂直切变的影响下，热带气旋的垂直涡度柱将自上而下向顺风切方向倾斜。随着涡度柱倾斜，在气旋顺风切-N垂直上升运动增强，逆风切一侧上升运动受到抑制，l摘要在上升运动

7、绝热冷却的影响下，气旋顺风切一侧对流层中低层温度降低使得静力稳定度减小和相对湿度的增加，从而有利于对流活动的爆发。在弱风切变环境中，热带气旋涡度柱在垂直方向上的倾斜幅度相对较小，因此，上升运动的发展、静力稳定度的下降和相对湿度的增加主要发生在接近气旋中心的位置，从而有利于气旋中心附近的对流发展。伴随着旺盛的垂直对流运动，气旋内核区域涡度增加明显，气旋迅速进入到发展增强的阶段，垂直切变的存在促进了热带气旋的发展。而在较强风切变环境中，上升运动的发展、静力稳定度的下降和相对湿度的增加主要发生在距离气旋中心相对较远的区域，对流运动旺盛区域分布位于气旋的

8、外围，气旋内核区域的对流运动相对较弱，不利于气旋暖心发展，于是，气旋的发展增强受到一定程度的抑制，但只要环境风垂直切变不是特别强，气旋在