合力随时间线性变化的热带气旋路径分析.pdfVIP

合力随时间线性变化的热带气旋路径分析 孛开奇 (浙江舟山市气纛禹，舟山316004) 摘要 热昔气旋在移动过程中，环境气压垢和萁自身内力等弗在发生变化。本文慑设这些髟响热带 气冀的南之和随时闯的变化在莱一时爱内墨线性的t从面肆出热带社姆路径曲线方程．分析方 程，可以稃刭热带气旋移动的三十基本鬟聿．遗过实饲计算，可以看到方翟曲蠛与实际辟径凡乎一 致的十倒验证结果，井可有意义地证实一些^I『l以前的研究成果． 美■调。热带气旋环境气压场路径方程移动规律 热带气旋的移动是由诸多因素影响的，如环境场的温度、内部物理结构和各种地形条件 等。但在通常情况下，环境场的气压梯度力和其自身的内力是影响热带气旋路径的最重要的因 素。热带气麓在移动过程中，环境气压场和其自身内力等都在发生变化。当在低纬生成的热带 气旋朝西北方向移动，特别是逐渐靠近副热带高压时，环境气压场的变化是明显的．在热带气 旋的蠢度发生明显变化时，其自身内力的变化也会对移动路径产生影响。总而言之，我们认为 环境场的气压梯度力和自身内力的台力是时间的函数．并假设它是一个线性函数。本文将在这 一假设下，导出热带气旋的路径曲线方程．通过分析方程，可以得到热带气旋移动的三个基本 规律．在实倒计算中，我们可以看到其方程曲线与实际路径几乎一致的个例验证结果。 2路径方程 从大气运动方程的水平分量公式出发，可以导出以下热带气旋中心的微分方程： 警一21]％sin％=--g囊一zm。s知(矿一案)一告 … 警一zm简n％—一g害+蚩2roV成os％矿，。一詈 fI』，●fl‘tl●●t，If，●‘t。，{{}t‘-，I!‘^；●，，fl■，If 式中“和。为移动速度；g为重力加速度，舞和等为环境场的平均气压梯度}ro为热带气旋 半径，R地球半径，E，瓦和讳”分别为热带气旋的平均径向速度、平均切向速度和平均垂直速 度{轴为平均纬度；扰动项警和警一般说来作用很少。这里所说的合力就是指(1)式右边的 气压梯度力和热带气旋自身的内力等组成的力。 如果弦幻考虑热带气旋在移动过程中，环境场的气压梯度力和内力等组成的合力随时间 线性变化．即；^=n嘏+n，n令为合力线性变化常数}^=6舶+以B为合力的初始值(具 ·128， ]j■了—1”■————1嚣潮鞠髓譬≯l 鲁一，业d：蚶+以t出2 。 一”。”。 鲁一J‘警=口，+以 出。 出～，。“’ 式中害一c，，絮一勺，，=2minqb，f为时间．设韧始条件，当}=o st，z—z。．Y‘；舶，鲁= “。，鲁=。。，删方程(2)的解： 。。， “一争_雾+字f+(‰一争_，拳)c。8(^)+(钆+争。一务埔n(^) 2)热带气旋的路径曲线方程t z—z。+字+鼻一雾+(争+雾)t+》2+ (了Uo一参一多)sin(ft)一(争+嘉一务}cos(ft) … “’ 一。+了Uo+务一≯ax+(争