海温对0907号热带气旋“天鹅”入海后强度变化影响的数值模拟研究

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1、第29卷第6期JOURNAL热0F带TRO气PIC象AL学ME报TEOROLOGY31．29．NO．62013年12月Dec．．2013陈国民，曾智华，曹庆．海温对0907号热带气旋“天鹅”人海后强度变化影响的数值模拟研究[J]_热带气象学报，2013，29(6)：984—992文章编号：1004—4965(2013)06—0984—09海温对0907号热带气旋“天鹅’’入海后强度变化影响的数值模拟研究陈国民，曾智华，曹庆2(1．中国气象局上海台风研究所／中国气象局台风预报技术开放实验室，上海200030；2．上海海洋气象台，上海201300)摘要：运用WRF模式对0907

2、号热带气旋“天鹅”进行84h过程的数值模拟，研究海温的变化对“天鹅”登陆人海后强度变化的影响。结果表明，模式较好重现了“天鹅”再次进入南海后复杂曲折的移动路径及强度再度增强的过程；“天鹅”再次人海后强度变化对海温非常敏感，而路径对海温并不敏感，北部湾较高的海温是造成“天鹅”人海后再增强的重要原因之一；在模式中提高(降低)海温时，使“天鹅”入海后中心西南侧的低层热量通量增强(减弱)，表面风速随之加强(减弱)，边界层人流和垂直上升运动相应增强(减弱)，进而促进(抑制)整个气旋中心附近(特别是中心西南侧)对流发展，最后导致“天鹅”人海后强度的再增强。关键词：天气学；“天鹅”；人海

3、再增强；数值模拟；海温中图分类号：P444文献标识码：ADoi：10．3969~．issn．1004—4965．2013．06．012Zhu等[9I利用MM5模式模拟洋面上SST较冷区1引言域位置的不同对TC强度的影响，发现SST相对较冷的区域能极大影响TC的强度，冷区离TC众所周知，热带气旋fTc)登陆后再人海，下越近影响就越大。wu等[10]利用一个轴对称理想垫面由陆地变成海洋，TC作为生成在热带洋面台风模式模拟SST对TC结构和强度的影响，发上的天气系统，在它的发生发展和强度的维持过现SST影响TC的过程可以分为轴对称和非对称程中都要从底层海表面吸取能量，而其强度变化

4、分量，轴对称分量直接影响TC的强度，而非对对大于或等于26℃的海表面温度(SST)t~常敏感]称分量则影响TC的结构。。早期的观测和模拟研究表明，下垫面较暖的另一方面，受大尺度环境场的影响，TC行进洋面通过表面热量通量将能量输送给TC[]。方向右侧的海表面风应力会明显增强，能加速底Emanuel将TC看作一个卡诺热机，认为TC的最层温跃层的较冷的海水上翻到海洋混合层，使大潜在强度(MPI)主要取决于底层的SST[。SST降低。观测研究表明TC能引起海表面1～6Emanuel[5]和Webster等[6]认为，大西洋飓风生成℃的降温[11-12]。许多研究表明，SST的冷却取

5、决区域的SST的升高是近期飓风强度增强的原因之一于TC的强度、移速和海洋混合层厚度等，这种。统计研究也表明[7_8]，西太平洋和北大西洋的由TC引起的SST冷却反过来又能减弱TC的强TC强度与SST密切相关，29℃左右的SST可使度，成为SST的负反馈效应。Schade等[]在使用TC的强度达到最大，而高于或低于29℃的海温一个简单的轴对称海气耦合模式后发现，SST的不会继续增强TC强度，不过当海温高于30负反馈效应能减弱TC50％以上的强度。时，仍有部分TC的最大风速达到70～80m／s。收稿日期：2012．02．17；修订日期：2013．06．26基金项目：国家973项

6、目(2009CB421504)；国家自然科学基金项目(40875039、40921160381、40730948、41275067)共同资助通讯作者：陈国民，男，浙江省人，硕士，主要从事台风理论和数值模拟研究。E-mail：chengm@mail．typhoon．gov．cn6期陈国民等：海温对0907号热带气旋“天鹅”人海后强度变化影响的数值模拟研究985热带气旋“天鹅”于2009年7月31日00时(世物理参数化方案详见表1。模式初始和边界条件界时，下同)在西北太平洋生成，8月3日12时均由NCEP水平分辨率l。×1。的全球最终分析在南海北部洋面加强为热带风暴，随后受西太

7、平(NCEPFinalAnalyses)资料提供，海温资料为洋副热带高压西南侧的东南气流引导缓慢向西北NCEP0．5。×0．5。实时全球日平均海温(Global，方向移动，于4日22时20分在广东省台山市登SeaSurfaceTemperature)资料，且每6h一次插陆，登陆时强度为热带风暴等级(中心最低气压值更新到模式中。所有试验均在模拟初始植入一为990hPa，近中心最大风速为23m／s)。登陆后个WRF模式自带的bogus涡旋，它是采用简单“天鹅”继续向西北偏西行进，移动速度十分缓慢，的Rankine涡旋模