热带季节内振荡对西北太平洋台风生成的大尺度环境的影响 被引量：10

1

作者 周伟灿 沈海波 赵海坤 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期731-741,共11页

基于澳大利亚气象局发布的RMM(Real-time Multivariate Madden-Julian oscillation)指数,将热带大气季节内振荡划分为8个位相,统计分析了各位相西北太平洋台风生成频数和位置的变化特征,并进一步利用BDI(Box Difference Index)指数分析... 基于澳大利亚气象局发布的RMM(Real-time Multivariate Madden-Julian oscillation)指数,将热带大气季节内振荡划分为8个位相,统计分析了各位相西北太平洋台风生成频数和位置的变化特征,并进一步利用BDI(Box Difference Index)指数分析了台风生成的活跃和不活跃位相之间环境要素的差别。结果表明,相比于台风生成的不活跃位相(1、2、3位相),在利于台风生成的活跃位相(5、6、7位相)期间,环境场具有更强的低层辐合和高层辐散外流、更高的对流层中层相对湿度和更广的垂直切变较小区域。进一步研究表明,在台风生成的活跃和不活跃位相之间,大尺度环境场的差别主要体现在动力因子方面,尤其是低层辐合场。 展开更多

关键词 大气季节内振荡 西北太平洋 台风生成 环境因子 BDI

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西北太平洋热带气旋快速加强过程中的水汽特征分析 被引量：1

2

作者 尹浩 王咏青 钟玮 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2015年第4期433-442,共10页

利用NCEP的1°（纬度）×1°（经度）全球最终分析资料和JTWC（Joint Typhoon Warning Center）最佳路径资料,对2002~2011年西北太平洋热带气旋（TC）非减弱阶段快速加强（Rapid Intensification,RI）和缓慢加强及强度稳定... 利用NCEP的1°（纬度）×1°（经度）全球最终分析资料和JTWC（Joint Typhoon Warning Center）最佳路径资料,对2002~2011年西北太平洋热带气旋（TC）非减弱阶段快速加强（Rapid Intensification,RI）和缓慢加强及强度稳定（Non-RI）过程中,TC环境场及其内部各区域水汽分布和输送特征进行统计分析,揭示水汽因子对TC随后24 h强度变化的影响,为TC强度突变的趋势预报提供依据。结果表明：对流层低层900 h Pa层半径3~10纬距区域平均相对湿度（RH_3-10）能明显区分RI与Non-RI过程,说明西北太平洋TC强度变化对水汽的敏感高度较大西洋更接近洋面;RI初始时刻的RH_3-10显著大于Non-RI,而水平水汽通量（F_all）则弱于Non-RI,说明RI开始时刻TC环境表现为高水汽含量和较小的水汽输送,而随着RI过程TC内强对流发展对水汽的消耗,水汽含量明显减小故水汽通量则出现增强;RI和Non-RI过程水汽因子的分布和输送在TC内核区和外雨带差异明显,初始时刻RI过程净水汽获得区域大于Non-RI。相关性分析同样表明,适宜的相对湿度和水汽通量是非减弱阶段RI的有效潜势预报因子。 展开更多

关键词 热带气旋 快速加强 水汽 强度预报

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西北太平洋TC移动速度异常及预报误差特征的分析 被引量：5

3

作者 昌磊 余锦华 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期71-80,共10页

利用国家气象局和上海台风研究所(CMA-STI)整编的西北太平洋1970—2009年热带气旋(TC,Tropical Cyclone)及TC最佳路径数据集和2005—2010年的TC路径预报误差资料,应用百分位法,确定TC移动速度异常指标,分析了40 a来西北太平洋TC移动速... 利用国家气象局和上海台风研究所(CMA-STI)整编的西北太平洋1970—2009年热带气旋(TC,Tropical Cyclone)及TC最佳路径数据集和2005—2010年的TC路径预报误差资料,应用百分位法,确定TC移动速度异常指标,分析了40 a来西北太平洋TC移动速度及其变化异常发生的时空分布特征,研究了TC速度预报误差对路径预报误差的影响及其与大尺度引导气流之间的关系。结果显示:1)西北太平洋TC移速及移速变化累积概率达95%(5%)分位数的阈值分别为10.8 m·s^(-1)(1.43 m·s^(-1))和2.42m·s^(-1)(-1.72 m·s^(-1))。2)快速移动及加速的TC大都出现在日本海地区,而缓慢的和减速移动TC主要出现在南海区域。3)TC移动速度异常的季节变化表现为,快速移动的TC在5月出现的频率达到最高,缓慢移动的TC在10月频率达到最高,加速移动的TC在6月频率达到最高。4)近6 a的TC移速预报误差对TC路径预报误差的贡献平均约为41.6%。5)对TC路径预报误差偏大,且移速预报误差贡献大的个例分析显示,该个例大尺度环境引导气流偏弱使TC移动速度偏慢。而如果预报的大尺度环境引导气流偏强,使预报的TC移速偏快,那么就容易导致大的路径预报误差。 展开更多

关键词 TC移动速度 速度预报误差 路径预报误差 引导气流

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NUIST地球系统模式模拟ENSO对西北太平洋热带气旋活动的影响

4

作者 吴启蒙 吴立广 曹剑 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第2期251-262,共12页

地球系统模式已经逐步成为研究热带气旋(TC)活动气候变化的重要工具之一,之前的研究发现南京信息工程大学地球系统模式(NESM)高分辨率版本可以较好地模拟全球海温分布及TC活动的气候特征。本研究进一步分析了NESM地球系统模式模拟西北... 地球系统模式已经逐步成为研究热带气旋(TC)活动气候变化的重要工具之一,之前的研究发现南京信息工程大学地球系统模式(NESM)高分辨率版本可以较好地模拟全球海温分布及TC活动的气候特征。本研究进一步分析了NESM地球系统模式模拟西北太平洋TC活动的年际变化,并与1967~2016年观测的TC活动进行对比。NESM模式高分辨率版本能够较好地模拟西北太平洋平均海温及与ENSO事件联系的海温异常变化特点,对El Nino事件发生时西北太平洋TC的生成频数和路径分布的模拟较好,也能模拟El Nino年TC生成位置比La Nina年偏东的特征,但是未能模拟出TC平均生命周期和Nino3.4地区海温的相关性。并且模式模拟的La Nina年TC的生成位置偏东,主要原因是模拟La Nina年季风槽平均位置偏东。研究结果有助于进一步改进NESM模式和利用NESM模式研究TC活动。 展开更多

关键词 ENSO 热带气旋(TC) NUIST(Nanjing University of Information Science&Technology)地球系统模式

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华东沿海地形对登陆热带气旋运动影响的理想数值研究 被引量：6

5

作者 陈小宇 吴立广 吴玉琴 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期441-453,共13页

利用中尺度数值模式设计一组高分辨率理想试验,采用位涡趋势方法定量诊断分析热带气旋在登陆我国华东沿海地形时,其运动发生的精细化变化以及不同因子的贡献。结果表明,平地的存在使得登陆热带气旋移速相对更快,当华东沿海地形存在时,... 利用中尺度数值模式设计一组高分辨率理想试验,采用位涡趋势方法定量诊断分析热带气旋在登陆我国华东沿海地形时,其运动发生的精细化变化以及不同因子的贡献。结果表明,平地的存在使得登陆热带气旋移速相对更快,当华东沿海地形存在时,热带气旋移速显著增大,这种增速现象主要是由于平地和地形所引起的非对称气流以及相应的引导气流变化所致,这很可能是导致预报路径误差的一个重要原因。平地试验中,陆地在热带气旋低层激发出中小尺度的非对称气流,与之不同的是,实际地形的加入激发出更大尺度并且更强的非对称偏南气流。位涡趋势方法的诊断结果表明,非引导效应总体而言对热带气旋运动贡献较小,这是因为这些因子相互抵消,但在不同的垂直层次上,不同的非引导因子贡献存在明显的差异。 展开更多

关键词 登陆热带气旋 运动 地形 非对称气流 位涡趋势方法

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利用位涡趋势法诊断台风“莫拉克”(2009)的移动 被引量：4

6

作者 吴玉琴 吴立广 梁佳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期236-246,共11页

位涡趋势(PVT)法可以计算非绝热加热等物理过程对台风移动的直接影响(非引导效应)。在成功模拟2009年第8号台风"莫拉克"移动路径和近地面最大风速的基础上,进一步考虑了台风不对称环流发展的影响,对原有的位涡趋势诊断法进行... 位涡趋势(PVT)法可以计算非绝热加热等物理过程对台风移动的直接影响(非引导效应)。在成功模拟2009年第8号台风"莫拉克"移动路径和近地面最大风速的基础上,进一步考虑了台风不对称环流发展的影响,对原有的位涡趋势诊断法进行了改进,并首次将该方法应用于高分辨率数值模式模拟结果中,诊断不同物理过程对"莫拉克"移动的影响。分析表明,虽然非绝热加热等物理过程主要作用于维持台风"莫拉克"的垂直结构,但非绝热加热等物理过程引起的非引导效应也对"莫拉克"移动的短时振荡有重要作用。 展开更多

关键词 位涡倾向 台风移动 引导气流 非绝热加热

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大涡技术对模拟台风眼墙替换过程的影响 被引量：5

7

作者 陈小宇 吴立广 李煜斌 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期161-173,共13页

眼墙替换是影响台风强度和内核结构的一种重要过程。本研究在高分辨率的数值理想试验中加入大涡模拟技术,对比分析大涡模拟对眼墙替换过程的影响。结果表明:大涡模拟的加入使得模拟台风的强度和边界层入流增强。整个眼墙替换过程共用时... 眼墙替换是影响台风强度和内核结构的一种重要过程。本研究在高分辨率的数值理想试验中加入大涡模拟技术,对比分析大涡模拟对眼墙替换过程的影响。结果表明:大涡模拟的加入使得模拟台风的强度和边界层入流增强。整个眼墙替换过程共用时约20～22 h,但大涡模拟试验中外眼墙形成更迅速,同时强度和上升运动偏弱。外眼墙完全取代内眼墙之后的台风强度超过替换过程之前的强度。此外,使用大涡技术可以更好地模拟出眼墙替换过程中内外眼墙之间的moat区下沉运动,结构特征与前人观测中所发现的结构特征一致。因此,在台风数值研究中引入大涡模拟技术,有助于更好地模拟眼墙替换过程中的台风结构特征和变化。 展开更多

关键词 台风眼墙替换 大涡模拟 内外眼墙结构

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热带气旋外雨带长生命史对流尺度上升运动的演变机制

8

作者 方俏娴 李青青 +2 位作者 伍红雨 程晶晶 梁秀姬 《气象》 北大核心 2025年第6期645-659,共15页

利用理想数值模拟资料,开展了热带气旋外雨带长生命史对流尺度上升运动演变机制的个例研究。选取的个例起源于热带气旋外雨带顺垂直风切变方向的右侧,其垂直质量输送具有双峰时间演变特征,存在两次增强阶段,生命史长达2.5 h。结果表明:... 利用理想数值模拟资料,开展了热带气旋外雨带长生命史对流尺度上升运动演变机制的个例研究。选取的个例起源于热带气旋外雨带顺垂直风切变方向的右侧,其垂直质量输送具有双峰时间演变特征,存在两次增强阶段,生命史长达2.5 h。结果表明:强垂直风切变和低层高值相当位温为上升运动长生命史的维持提供了有利环境,邻近对流单体的发生发展通过调节相当位温的局地变化造成上升运动强度的不同响应。上升运动的两次增强阶段均是正热力浮力和正浮力扰动气压垂直梯度力主导,但两次增强机制存在区别:首次增强阶段邻近对流单体的发展引起低层相当位温升高,同时上升运动倾斜增大,水凝物粒子持续增长释放潜热引起热力浮力显著增大,因此垂直速度较大;二次增强阶段前期新的邻近对流单体的发生发展增大了低层相当位温,但随后邻近对流单体发展成熟和消亡,造成下沉运动增强和局地相当位温降低,热力浮力和垂直速度较小。与中纬度普通对流单体的减弱机制类似,减弱阶段上升运动倾斜较小,下沉运动在上升运动下方形成并发展,该下沉运动和其他邻近对流单体的下沉运动将低值相当位温输送至低层形成近地面冷池,热力浮力减小,负热力浮力和降水拖曳作用导致上升运动减弱。热力浮力、浮力扰动气压垂直梯度力和降水拖曳作用的不平衡过程是上升运动长时间演变的主要机制,但也不可忽视上升运动的倾斜大小。 展开更多

关键词 热带气旋 外雨带 上升运动 长生命史 演变机制

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热带风暴Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水分布成因的探讨 被引量：13

9

作者 石顺吉 余锦华 张大林 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期34-42,共9页

利用中尺度数值模式WRF-ARW对Bilis(2006)进行数值模拟,并进行地形和下垫面因素2个敏感性试验,诊断分析Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水结构形成的动力因子。综合分析3个试验,结果表明环境垂直风切变对Bilis(2006)一波非对称降水结... 利用中尺度数值模式WRF-ARW对Bilis(2006)进行数值模拟,并进行地形和下垫面因素2个敏感性试验,诊断分析Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水结构形成的动力因子。综合分析3个试验,结果表明环境垂直风切变对Bilis(2006)一波非对称降水结构形成的影响显著大于地形、登陆过程下垫面属性的改变和风暴移动速度的影响,冷空气的侵入对降水形成也有重要贡献。垂直切变的作用使顺切变左侧形成强降水,冷空气的作用与垂直切变的作用相互配合可能是顺切变方向和顺切变方向右侧强降水的主要成因。 展开更多

关键词 热带气旋 非对称降水 地形 环境垂直风切变 冷空气侵入

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NOAA/NESDIS多平台热带气旋风场资料在中国东海区域评估 被引量：2

10

作者 田伟 吴立广 +2 位作者 刘青元 周伟灿 赵军平 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期63-72,共10页

台风风场结构对台风预报和灾害评估具有重要的意义。作为目前仅有的高水平分辨率台风风场结构资料——NOAA/NESDIS全球多平台热带气旋风场资料(MTCSWA),虽然在北大西洋地区已经利用H*Wind资料进行了评估,但在西北太平洋地区还没有相关... 台风风场结构对台风预报和灾害评估具有重要的意义。作为目前仅有的高水平分辨率台风风场结构资料——NOAA/NESDIS全球多平台热带气旋风场资料(MTCSWA),虽然在北大西洋地区已经利用H*Wind资料进行了评估,但在西北太平洋地区还没有相关的评估和验证。利用自2008年以来影响浙江的3个台风的沿海海岛站和浮标站风场资料,以及相关的卫星资料,对MTCSWA资料进行了初步评估。结果表明MTCSWA资料所表现的台风非对称结构与卫星观测一致,MTCSWA资料的风速与实际观测风速的平均绝对误差(MAEs)为4.7m/s,与北大西洋的误差(5.0 m/s)相当,但在台风内核区域(大风半径附近)风速被低估,MAEs达7.4 m/s。 展开更多

关键词 多平台台风风场 台风内核大风 误差分析

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自动气象站资料在模拟苏北一次飑线过程中的应用 被引量：2

11

作者 李斌 吴立广 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期789-800,共12页

为了研究自动气象站资料在模拟中国东部飑线过程中的影响,利用WRF模式模拟了2009年6月14日发生在苏北地区的一次飑线过程。首先设计了两个数值试验,两个试验都只用FNL资料作为初始场和边界条件,但是模拟开始时间分别为北京时间10时和08... 为了研究自动气象站资料在模拟中国东部飑线过程中的影响,利用WRF模式模拟了2009年6月14日发生在苏北地区的一次飑线过程。首先设计了两个数值试验,两个试验都只用FNL资料作为初始场和边界条件,但是模拟开始时间分别为北京时间10时和08时,离观测的飑线过程开始时间分别有3 h和5 h。在10时开始的试验(控制试验)中,模拟飑线过程时间上有3~4 h延迟,空间上向东偏移了100 km左右,但是试验可模拟出与观测相似的飑线发展过程,即对流从山东省南部开始、飑线弓形回波在江苏北部成熟和在江苏南部消亡的过程。而在08时开始的试验中(对比试验),没有能够模拟出与观测相似飑线发展过程,降水范围和飑线水平尺度偏小,对流强度明显偏弱,时间上比控制试验更晚。分析发现,FNL资料中的相对湿度低于观测,通过增加低层水汽,可提高模拟效果,对流触发时间也与观测更加接近。在加入地面自动气象站资料的敏感性实验中,对流触发时间比控制试验提前1 h,可模拟出与观测相似的飑线发展过程。因此,低层水汽对这次飑线过程模拟具有重要影响,在飑线数值模拟中加入地面自动气象站加密观测资料可有效提高模拟能力。 展开更多

关键词 天气学 飑线 数值模拟 自动气象站 低层水汽

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WRF模式模拟飑线的低层温度偏差分析 被引量：1

12

作者 李斌 吴立广 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期746-753,共8页

为了研究WRF(Weather Research and Forecasting)模式模拟飑线的低层温度偏差问题,选取2009年6月14日发生在江苏省北部的一次飑线个例进行分析。通过WRF模式对此次飑线过程的模拟发现,WRF模式模拟的低层日最高气温滞后实际观测2~3 h,且... 为了研究WRF(Weather Research and Forecasting)模式模拟飑线的低层温度偏差问题,选取2009年6月14日发生在江苏省北部的一次飑线个例进行分析。通过WRF模式对此次飑线过程的模拟发现,WRF模式模拟的低层日最高气温滞后实际观测2~3 h,且模拟的傍晚低层气温的降温幅度低于实际观测2~3℃。对比试验证实,通过改变边界层参数化方案可以减弱边界层与自由大气的温度交换,进而在一定程度上改善模拟结果,即模拟的飑线强度和低层温度均与实际观测更加相近;在不改变边界层方案的情况下,将地面自动加密观测站数据加入模拟中也可起到相同的作用。 展开更多

关键词 天气学 飑线 数值模拟 温度日变化

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次千米至次百米高分辨率模拟的热带气旋眼墙低层极端上升运动特征分析 被引量：2

13

作者 周星阳 吴立广 刘青元 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期113-124,共12页

观测发现热带气旋(TC)眼墙附近低层(3 km以下)存在着强烈的上升运动,严重威胁低空观测飞机的安全,由于对实际TC观测的样本非常有限,目前对极端上升运动(大于10 m/s)的了解不多。通过三个水平分辨率自次千米(333 m)至次百米(37 m)大涡数... 观测发现热带气旋(TC)眼墙附近低层(3 km以下)存在着强烈的上升运动,严重威胁低空观测飞机的安全,由于对实际TC观测的样本非常有限,目前对极端上升运动(大于10 m/s)的了解不多。通过三个水平分辨率自次千米(333 m)至次百米(37 m)大涡数值试验模拟眼墙附近低层上升运动的分布特征。结果表明,TC眼墙附近的最强上升运动主要分布在眼墙处最大风速半径(RMW)内侧,并且主要出现在台风眼墙强对流的一侧。对比不同试验发现,在大涡试验中,随着模式水平分辨率的提高,模式可以模拟出更强的上升运动,且极端上升运动最大频数的分布高度随着水平分辨率的提高而降低。研究表明,与现有观测结果比较,当大涡试验水平分辨率到达111 m时,可以模拟出与实际观测比较相似的极端上升运动空间分布和强度。 展开更多

关键词 热带气旋 高分辨率数值模拟 大涡模拟 极端上升运动

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NUIST地球系统模式模拟热带气旋活动的气候特征分析 被引量：1

14

作者 吴启蒙 吴立广 曹剑 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2019年第2期107-118,共12页

采用恒定的现代外部强迫驱动第一版NUIST地球系统模式,进行了40年全球热带气旋活动模拟,分析了热带气旋活动的气候特征,并与1977—2016年观测资料对比分析。结果表明:该模式能够模拟出与热带气旋类似的结构特征,在热带气旋活动活跃的海... 采用恒定的现代外部强迫驱动第一版NUIST地球系统模式,进行了40年全球热带气旋活动模拟,分析了热带气旋活动的气候特征,并与1977—2016年观测资料对比分析。结果表明:该模式能够模拟出与热带气旋类似的结构特征,在热带气旋活动活跃的海区,模拟热带气旋生成的空间分布和影响范围与观测基本一致,但是各个海区热带气旋的生成频数与观测还存在差异。除了北印度洋海区,各个海区热带气旋生成频数的季节变化与观测相似。模式在西北太平洋海区模拟结果最好,能模拟出热带气旋的生成范围和盛行路径;在北印度洋地区模拟结果较差,北印度洋海区的相对涡度模拟与观测存在较大差异,这是模式未能模拟出北印度洋热带气旋双峰特征的主要原因。 展开更多

关键词 热带气旋 活动特征 NUIST地球系统模式(NESM) 大尺度环境场

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提高模式分辨率后热带气旋生成迟缓的原因分析 被引量：1

15

作者 赵静娴 吴立广 段晶晶 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期680-694,共15页

利用目前国际上最先进的中尺度WRF模式模拟热带气旋生成,网格分辨率从9 km增加到3 km,3 km网格中积云参数化方案不起作用,依靠微物理方案来模拟对流尺度系统特征,模式中热带气旋的生成过程变得迟缓。当低压扰动发展到一定程度后再加入3... 利用目前国际上最先进的中尺度WRF模式模拟热带气旋生成,网格分辨率从9 km增加到3 km,3 km网格中积云参数化方案不起作用,依靠微物理方案来模拟对流尺度系统特征,模式中热带气旋的生成过程变得迟缓。当低压扰动发展到一定程度后再加入3 km网格,生成过程有加快趋势。本研究针对该现象进行分析。结果表明:只用微物理方案使低层(950~700 hPa)风速的垂直切变减小,不利于对流发展;切变减小主要是由于动量垂直输送项的差异所致。在加入细网格的6 h内,低层对流尺度(减去区域平均)的动量垂直输送量平均增加了一倍,某些时刻达到了5倍以上;动量混合增加是由于微物理方案模拟的垂直速度增加所致。此外,只用微物理方案导致对流有效位能迅速被消耗。低层垂直切变和对流有效位能的减小都不利于对流发展,从而导致热带气旋生成发展过程迟缓。本研究表明,目前WRF中的微物理方案在模拟热带气旋生成过程中的对流发展时仍然存在问题。 展开更多

关键词 模式分辨率 热带气旋 生成迟缓 对流有效位能 低层垂直切变

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位涡趋势诊断方法在高分辨率模式资料中的应用

16

作者 赵静娴 谢彤 +2 位作者 杨华栋 吴立广 刘青元 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1062-1072,共11页

位涡趋势(Potential Vorticity Tendency, PVT)诊断方法已经在台风移动研究中得到较多的应用,但是多用于水平分辨率几千米的模式输出资料。发现用位涡趋势方法诊断台风移动时,模式资料输出时间间隔必须与模式空间分辨率匹配,这是因为位... 位涡趋势(Potential Vorticity Tendency, PVT)诊断方法已经在台风移动研究中得到较多的应用,但是多用于水平分辨率几千米的模式输出资料。发现用位涡趋势方法诊断台风移动时,模式资料输出时间间隔必须与模式空间分辨率匹配,这是因为位涡趋势方法需要同时用时间和空间差分方法计算位涡的趋势和分布。当模式水平分辨率高于1 km时,模式可以模拟小尺度系统,相应的模式输出时间间隔必须缩短,使得模式输出资料能够代表小尺度系统的变化趋势。由于小尺度系统导致的位涡变化不能直接影响台风移动,建议应用两种方法解决位涡趋势方法中的时、空匹配问题:(1)当空间分辨率增加时,相应缩短模式输出资料的间隔;(2)不改变模式输出时间间隔,对计算位涡的物理量进行空间平滑,滤去小尺度系统的影响。 展开更多

关键词 位涡趋势方法 台风移动 资料分辨率 空间平滑

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