涡群中双涡合并的数值研究及一次江淮梅雨中的涡旋合并过程分析

论文摘要

台风和江淮梅雨暴雨是我国非常典型的两类气象灾害。目前对台风路径的预报已取得了很大进展,对于正常台风的预报是比较准确的,但是对于突然加强的台风的预报还存在很大问题,我国和国外的许多专家学者对此作了大量有意义的工作,取得了许多积极的成果。然而台风内部结构以及外部环境因素等方面的复杂性,至今还未能完全认识其发生、发展的原因和机制,还需对此进行更深入的研究。目前江淮梅雨暴雨也得到了广大气象工作者的广泛关注,在这方面也做了大量卓有成效的工作,但是由于梅雨天气系统自身的复杂性,我们也未能清楚地了解其规律,还有大量的工作值得我们去做。 由于涡旋合并与台风、梅雨都有着密切的关系,本文首先在涡旋自组织动力学的框架内,利用f平面正压涡度方程模式,数值地研究了涡群中双涡相互作用的问题,对比了弱环境流与涡群环境流两类条件下双涡作用的异同。指出:弱环境流条件下双涡合并的过程,在涡群环境条件下不再存在;同时,涡群环境流的引进可使涡强度显著增强。 其次由于云团合并与涡旋合并两者相当,因此云团合并或涡旋合并过程,可能在强暴雨中心的形成中起着重要作用。本文利用2003年7月每日4个时次的1°×1°NCEP风场、湿度场、高度场等再分析资料,对2003年7月8日至9日江淮流域暴雨过程中的涡旋合并过程进行了分析,结果表明:(1)江淮流域上空的中尺度涡旋合并与此次暴雨过程密切相关。涡旋合并使得低层辐合、高层辐散加强,使得垂直速度、水汽输送、湿螺旋度加强,从而导致暴雨增幅。(2)低层辐合、高层辐散的高低空配置有利于强上升运动的维持,强上升气流所携带的水汽和能量有利于对流云团的发生发展,有利于暴雨的维持。(3)来自孟加拉湾和南海的暖湿气流为江淮流域提供了充足的水汽。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract（英文摘要）
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 热带气旋强度的研究
• §1.3 暴雨中尺度系统相互作用的研究
• §1.4 涡旋相互作用的研究
• §1.5 已有研究的不足和本文研究的内容与创新之处
• §1.6 本文章节的安排
• 参考文献
• 第二章 涡群中双涡合并的数值研究
• §2.1 引言
• §2.2 模式和试验概述
• §2.3 主要结果
• §2.4 结论和讨论
• 第二章附图
• 参考文献
• 第三章 一次江淮梅雨中的涡旋合并过程分析
• §3.1 引言
• §3.2 环流形势及演变特点
• §3.3 中尺度涡旋形成、发展、移动和合并情况
• §3.4 过程降水情况
• §3.5 涡旋合并前后物理量场分析
• §3.6 涡旋合并前后水汽的分布和输送
• §3.7 湿螺旋散度分析
• §3.8 结论和讨论
• 第三章附图
• 参考文献
• 第四章 结论和讨论
• §4.1 结论
• §4.2 讨论
• 致谢