登陆福建东南沿海0519号台风数值模拟及诊断分析研究

论文摘要

本文通过利用地面高空常规资料以及卫星云图、雷达回波等资料，对2005年10月01～04日0519号台风“龙王”登陆福建东南沿海导致产生特大暴雨过程的天气背景及影响系统进行了分析。结果发现，我国东北地区浅槽西侧的大陆高压以及东侧的副热带高压是影响此次台风暴雨的主要大尺度环流系统；卫星云图及雷达回波资料能很好地跟踪台风的移动及其暴雨产生。然后利用双向嵌套中尺度非静力数值预报模式MM5V3对台风“龙王”登陆福建前后过程进行了数值模拟，在模拟效果较理想的基础上利用其输出的高时空分辨率资料对“龙王”台风产生特大暴雨过程进行诊断分析，结果表明：(1)由于台风登陆后受大陆地表面的影响，台风环流非对称性造成台风中北侧出现强的水汽通量、辐合、正涡度、强烈上升运动等极值区，是导致此次过程福州地区出现特大暴雨的主要原因；(2)垂直方向的局地螺旋度(简称K螺旋度)对此次台风暴雨过程有很好的指示意义，发生暴雨期间，暴雨区中低层为正螺旋度柱，正螺旋度柱中心与暴雨中心基本一致，单站逐时降水量与该站上空700HPa局地螺旋度成很好的正相关；(3)暴雨区上空存在CAPE高值区以及高层正湿位涡、低层负湿位涡配置。同时利用模拟结果对“龙王”台风登陆福建沿海前后的结构特征进行了分析，发现登陆前后除暖中心在台风中心最强外，其它物理量的极值一般都出现在离台风中心100—200km区域。台风登陆福建沿海后虽然在热力、动力和环流上还保留有热带气旋的一些分布特征，但在强度和空间分布上已经发生了明显的变化。最后还进行了地形敏感性试验，试验结果显示地形对台风暴雨有明显的增幅作用，地形高度越高，对台风带来的暖湿气流的抬升辐合作用越剧烈，降水强度就越大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 台风概况
• 1.2 台风研究进展
• 1.3 本文研究方法、内容和目的
• 第二章 0519号台风概况及其形势分析
• 2.1 台风实况
• 2.1.1 移动路经
• 2.1.2 暴雨致灾情况
• 2.2 环流形势分析
• 2.3 卫星云图分析
• 2.4 雷达回波资料分析
• 第三章 0519号台风数值模拟及其暴雨强度和分布的诊断分析
• 3.1 模式简介
• 3.2 模式基本方程组
• 3.3 模拟方案设计
• 3.4 模拟效果检验
• 3.4.1 降水数值模拟结果分析
• 3.4.2 台风移动路经模拟结果分析
• 3.4.3 小结
• 3.5 物理量场诊断分析
• 3.5.1 水汽条件分析
• 3.5.2 动力条件分析
• 3.5.3 不稳定能量条件分析
• 3.5.4 螺旋度分析
• 3.5.5 对流有效位能分析
• 3.5.6 湿位涡分析
• 第四章 台风Longwang在福建沿海登陆前后结构演变特征分析
• 4.1 水平环流特征分析
• 4.2 动力结构特征分析
• 4.2.1 涡度及散度特征
• 4.2.2 垂直运动特征
• 4.3 热力结构特征分析
• 4.3.1 温度场特征
• 4.3.2 水汽场特征
• 第五章 地形对台风暴雨的作用
• 5.1 试验方案设计
• 5.2 试验结果分析
• 5.2.1 模拟降水结果分析
• 5.2.2 水汽通量散度分析
• 第六章 总结与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 论文附图