台风莫拉克、天鹅和艾涛的引导流及相互作用研究.pdfVIP

第 41卷 第 6期 中 国 海 洋 大 学 学 报 4l(6)：023～029 2011年 6月 PER10DICALOFOCEAN UNIVERSITY OF CHINA Jun．，2011 台风莫拉克、天鹅和艾涛的引导流及相互作用研究 周 立 ，李青青 ，范 轶 ，端义宏 (1．北京大学物理学院大气科学系，北京 100871；2．中国民航云南空管分局，云南 昆明650200；3．中国气象局上海台风研究所，中国气象局台 风预报技术重点开放实验室，上海 200030；4．江苏省丹阳市气象局，江苏 丹阳212300；5．国家气象中心，北京 100081) 摘 要： 通过 2009年台风莫拉克、天鹅和艾涛的个例研究，分析了使用涡旋分离方法移除涡旋环流并计算台风环境引 导流的可行性。利用涡旋分离技术 ，可以非对称地移除台风涡旋环流，并能进一步分析台风间的相互作用，发现天鹅和艾 涛主要对莫拉克有向北的引导作用，天鹅的路径气旋式旋转主要是 由于莫拉克环流的作用，莫拉克环流对艾涛有着向北 的引导作用，而天鹅和艾涛之间的相互作用相对较小。 关键词： 台风；涡旋移除；引导流；相互作用 中图法分类号： P444 文献标志码： A 文章编号： 1672—5174(2011)06—023—07 关于影响热带气旋移动的物理机制的研究在过去 际的移动相接近_9]。此外，确定积分的水平范围也是计 几十年间取得 了许多成果和共识，热带气旋移动的物 算引导流的难点之一，在没有采用涡旋移除技术的情况 理过程可以认为是涡旋 同环境气流的相互作用过程 。 下，Chan和Grayc]认为使用离台风 中心 5(。)～7(。)环 作为初级近似，热带气旋可看作是身处大尺度环境流场 状带的切向平均风计算所得的引导流与台风移动矢量 中的旋转圆柱体，因此其移动与周围环境流关系密切。 相比，两者之问存在最稳定的夹角。但似乎使用不同的 这种环境流对热带气旋移动的作用称之为 “引导 (steer— 资料，针对不同热带气旋个例所得结果各不相同。为更 ing)”作用 ，而相应的流场称为 “引导流 (steeringflow)”。 准确地描述环境引导流，计算中去除资料中热带气旋流 已有很多研究关注热带气旋引导流的作用_】]，如 场信息而保留相应的环境场信息是必要的。本文将通 果仅只考虑正压流体情况，涡旋将沿引导流矢量方向 过个例研究，使用涡旋移除技术获得不包含热带气旋信 移动，但实际上热带气旋的移动时常偏离引导流矢量 息的环境场，计算相应热带气旋的引导流。 方向[2]，表明除了引导流作用，其他物理过程也影响着 双热带气旋或者多热带气旋相互作用导致的路径 热带气旋的移动。例如 beta效应的影响，涡旋与地球 涡度水平梯度 的非线性相互作用，会使得正压涡旋 向 变化，通常造成较大的路径预报误差。从引导流角度定 西北方向移动，造成涡旋移动方向与所受引导流方 向 性和定量地分析热带气旋问的引导作用，有助于研究多 出现偏差_3。]。此外，水平非均匀流会改变环境涡度 ， 热带气旋相互作用，尤其是对气旋移动的影响。最近 导致涡度梯度变化，进而影响台风移动l5]。除了上述 wu等[11]利用位涡反演分析2个热带气旋的相互作用， 正压情况，涡旋和环境大气的斜压作用也会影响台风 定量计算了两者相互间的引导作用，而直接利用涡旋分 移动，台风倾向于朝位涡时间变率最大的方向移动_6J。 析方法研究多气旋的相互作用以前的研究较少涉及，本 海陆差异也会影响热带气旋的移动，Wong和 Chan[7] 文将探讨直接利用涡旋分离技术定量地分