对流层中层中尺度涡旋在台风榴莲_2001_生成中的作用_数值模拟及验证

对流层中层中尺度涡旋在台风榴莲_2001_生成中的作用_数值模拟及验证 ( ) ( ) 张文张 , 王昂生 , 崔张张. 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 2001生成中的作用 ———数张模张及张张. 2008 , 32 5: 1197,1209 Zha ng Wenlo ng , Wang A ngsheng , Cui Xiaop eng . The role of t he mi ddle t ropo sp heric me so scale co nvective vo rt ex i n t he genesi s of t yp hoo n ( ) () ( ) Duria n 2001Si mulatio n a nd verificatio n . Chi nese J ou rnal o f A t m os p he ri c S ci ences i n Chi ne se, 2008 , 32 5: 11971209—, 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 ( 2001) 生成中的作用 ———数张模张及张1 , 211 , 3张文张崔张张王昂生 1 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强张暴张张室 , 北京 100029 2 , 100049中国科学院研究生院 北京 3 , 210044南京信息工程大学江张省气象灾害重点张张室 南京 ( ) ( ) 摘 要 西太平洋张张气旋 TC的生成和季张槽及中尺度张流系张 MCS的活张有密切张系 , 但以往张方面 ( ) 的张例数张模张很少 。张了张一探步张由 MCS 张流强迫张生的张流张中张中尺度张旋 MCV在 TC 生成中 ( ) 的 作用 , 作者利用非静力平衡的中尺度模式 PSU/ N CA R M M5 张台张榴张 2001的生成张程张行了高分 ( 辨率 6 ) km数张模张和比张张张 。张果明 : 模式成功地模张出榴张的生成地点 , 其与 MCS 的相张位置张系与以往的 张张研究张果一致 ; 模张的 TC 移张路径 、度强张化与最张张张张告比张接近 , 准确反映了 TC 未来登张地点 , 以 及中心气张张慢下降和迅速下降两个张段 ; 张云系演张的模张 , 成功模张出了 TC 初生张的张旋云系和季张槽中 MCS 云系的分离张象 , 以及在 TC 登张前达到成熟张段张出张的台张眼和螺旋云张 。此外 , 模式张成功模张出中 张 MCV , 它的水平尺度张 200 km , 位于 800,400 h Pa 之张 , 具有暖心张构等 , 均与已有张张张果相近 。() 文章张号 1006 9895 200805 1197 中张分张号 文献张张张 P444A13 The Role of the Middle Tropospheric Mesoscale Convect ive Vortex in the Typhoon Durian ( 2001) Simulat ion and Verif icat ion— 1 , 2 1 Z H A N G We nlo ng, WA N G A ngshe ng, a nd CU I Xiaop e 1 , 3ng 1 L aborat or y o f Cl ou d2P reci p i t at i on Ph y sics an d S eve re S t or ms , I nst i t ute o f A t m os p he ric Ph y sics , Chi nese A ca de m y o f S ci2 ences , B ei j i n g 100029 Abstract Alt ho ugh o bservatio ns suggest t here i s a clo se relatio nship amo ng t he we ster n Pacific t ropical cyclo ne s ( ) ( ) TC, t he mo nsoo n t ro ughs and t he me so scale co nvective syst ems MCS, f ew real ca se numerical simulatio ns a s2 sociated wit h MCS have been p erfo r med. In o r der to f urt her exa mine t he co nt ributio n of middle t ( ) ropoMCV sp heric me2 so scale co nvective vo rtex fo rced co nvectively by MCS to t he TC gene si s , a real ca se numerical simulatio n of 收稿日期2007 02 06 , 2007 06 05 收修定稿 ( 张助张目世界张行第四期张张合作张目 A3 , 国家自然科学基金张助张目 40505012 , 江张省气象灾害重点张张室 南京信息工程大)学 KJ S0403张放张张 作者张介E2mail : zha ngwl @mail . iap . ac . cn。 () ol utio n 6 km. The result s sho w : MM5 cap t ures successf ully t he locatio n of initial fo r matio n of Duria n , w hich ha s a co nnectio n wit h t he locatio n of MCS a s indicated by p revio us o bservatio ns ; t he si mulated t rack a nd evolvement of intensit y resemble t ho se of t he best o bservatio n repo rt , f ur ni shing a n accurate fo reca st of t he la ndf all locatio n , a nd revealing t he slo w de scending and t he sha rp de scending in t he cha nge of cent ral minimum p ressure ; t he simulated ra2 da r ref lectivit y rep ro duces well t he bo unda r y bet ween t he TC clo ud syst em a nd t he MCS clo ud system in t he mo n2 soo n t ro ugh during t he gene si s stage , al so t he eye a nd spiral clo ud ba nds during t he mat ure st age ; t he info r matio n of MCS incl uded in t he initial co nditio ns of MM5 i s cr ucial to t hi s succe ssf ul simulatio n. Mo reo ver , t he simulatio n re2 veal s t he p re sence of middle t ropo sp heric MCV t hat ha s a 200 km ho rizo ntal extent and i s located bet ween 800 h Pa a nd 400 h Pa wit h a wa r m co re , w hich i s similar to o bservatio ns. The verificatio ns enha nce t he reliabilit y fo r using t he high re sol utio n simulatio n re sult s to investigate t he role of MCV in TC gene si s. Key words t ropical cyclo ne genesi s , numerical simulatio n , me so scale co nvective syst em , t he middle t ropo sp heric 中在生由以上回张可张 , 张 M CV TC 成中1引言张 ( ) 张着重要作用 , 并且是理解 TC 生成张程中多尺M CS中尺度张流系张 或中尺度张流张合 ,[ 14 ] 体度 相互作用的重要张张 。然而 , 因张常张张张张( ) M CC张生在天气尺度张张的槽或低张区中 料的 分辨率不足和海上张料稀缺 , 使得 MCV 张象。 的揭示 十分困张 。以往张中张 MCV 的分析主要( ) TC张张研究表明 , 西北太平洋张张气旋 生成 借助于张张 常与 M CS 或 M CC 张系在一起 , 张些 M CS 机张张和理想数张张张 , 中 , 在理想张张模式初始() p recur so r或 M CC 被张张是 TC 生成的“前兆 张”因子 。20 中的 MCV 是人张构造的 。到目前张止 , 张 Zhang 世张 90 代 TCM93 外 张张 张张 张 张年2等,[ 59 ] 等 张行了北美地区 MCS 张生的中张 MCV 移到海张, 上张 致 TC 生成的一个张例模张 , 但其模张的水平M CS 或 M CC 的张状云降水区张常会有张流张生成张例的高分辨率张式数张模张工作尚未张到 。() ( ) 中 张 以下张称中张中尺度张旋 M CV 生的特征及其生成张中张 MCV 在 TC 中的作用等张 张成 , 而 张需要通张张例分析张一步考察和张张 , 随着中尺 且中张 M CV 与 TC 生成有更直接的张系 , 是张 度模式的改张和完善以及张算能力的提高 , 采用高() 张 地区 TC 生成的“胚胎 e mbr yo”。 分 辨率数张模张成张张此张行研究的一条有效途径。近年来张中张 M CV TC 响 物理张程影生成的 ( ) 台张榴张的张张低张 TD2001 6 于年月 和机制等张张张展了比张深入的研究 , 提出了一些 ,[ 1015 ] 29不同张点。其中张张张张是中张 M CV 怎 ( ) 日 06 张 国张张张张 , 下同首先在南海中部张 引起张流张低张气旋性张度的集中和增张 。 ( 生 成 ; 30 日 06 张 , 低张张展加强张张张张暴 Bi st e r ) TS, 并向西北方向移张 ; 7 月 1 日 12 张 , 加强和 Ema nnuel 张自上而下的张展张程 : 提出一伴 ( ) 成张台张 T Y, 地面最大张速张 33 m/ s , 19 :30 随 在广张湛江 市沿海地区登张 , 随后张入广西北海M CC 的张状云降水张生一个中张 M CV , M CV 市张部近海 ,张 度向下张张引起低张张旋张展 , 张而张致 TC 2 日 06 张以后在广西张州市沿海地区再次登张 , 的生 [ 15 ] 张 张向偏西方向移张 , 强度逐张减弱 , 3 日 12 张成 。 和 张 张可 Zha ng He ndrick s 等等张 在越 南北部地区减弱消失 。受榴张影响期张 , 广能 是 自 下而上的张展张程 : 中张 M CV 促张深张流活张张湛江 ( ) ? 张文张 , 等. 台张榴张 2001在季张槽中生成的机制探张. 气象学张 , 2006 , 已投稿 () 5 期张文张等 : 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 2001生成中的作用 ———数张模张及张 张No1 51199张 1 2001 年 6 月 28 日 00 张的张星云张 。张张形云张张 ( 张 2 初始张刻 500 h Pa 张 的位张 高度 张 张张 , 张位 MCS dag2Fi g. 1 GMS sat ellit e i mage of t he me so scale co nvecti ve syst ( ( ) ) ) p m、气温 虚张 , 张位 : K和相张湿度 ?90 % , 张影ems 粗 张张张季张槽切张张 , 字母 T 表示 TC 初生位置的张榴张 的生 成与 季 张槽 和 M CS 活 张 ( ) Fig. 2 Geopot ential height t hi n solid li ne , dagp m, t e mp 有 密 切 张era2 系 , 在 TC 生成前 30 小张 , 南海地区中部有 M ( ) ( ) t ure da shed li ne , Kand relative humidit y 90 % shaded? at() CS 张生 如张 1, 张研究中张 M CV 在 TC 生 500 h Pa at t he i nitial ti me . The t hick solid li ne i s mo 成中的 作用提供了一个典型张例 。 没而, 有使用张云张流参数化方案 , 直接区域内 本文第二部分将介张台张榴张生成张程数张模 使张张张的方案张张 , 第三部分张模张张果与 N C 用云微物理方案 。三重网格的张分张张步张分张EP 再分析张料 、张张张料及理张研究张果张行比是张张 张 , 第四部分初步分析由 M CS 张流强迫张120 s 、40 s 和 13 . 3 s 。模式张始张分 12 小张后生的中 张 M CV 的基本特征 , 最后张张张部分 。启 张最张网格张分 。模式张分 42 小张后 , 最张2张张张张和张料网格 追踪 TC 中 心 移 张 一 次 , 向 西 、北 张 于 非 静 力 平 衡 中 尺 度 模 式 P SU 分 张 移 张 距 离/ N CA R M M5 在模张台张张构以及生成方面已张[ 17 , 18 ] 144 k m 、540 k m 。模张的起始张张张定张 M CS ( ) 取得很大 成功, 因此张用 M M5 V327模 式张台张榴 张生成张程张行数张模张 。具体方案生 成的张张 , 即 2001 年 6 月 28 日 00 张 , 模张用常分析张料作张模式的第一猜张张 , 张的高空 、采取双向 、三 重嵌套网格 , 粗 、张 、最张三重 地面张张张料和船舶张张张料张行客张张正后形成水平网格的格距分 张张 54 k m 、18 k m 、6 k m , 格点数分张张 112 ×模式的初始张 。粗网格张用张弛张张界条件并且( 145 、151 ×181 、205 ×205 , 以 16 . 0?N 、115 . 依 照 N C EP 张料每 6 小张改张一次 , 张和最张) 0?E作张模张区域的中心位置 。模式垂直方向取 δ网格的张不等 张距的 24 张 , 张依次张 1 . 0 、0 . 99 、 0 . 98 、0 . 96 、张张界条件随张分张张张步张化 。在整个张分张0 . 93 0 . 89 0 . 82 0 . 75 0 . 68 0 . 61 0 . 54 、、、、、、程0 . 47 、、中 温 张 保 持 不 张 海 地 区 的 平 , , 海南0 . 41 0 . 35 0 . 30 0 . 25 0 . 21 0 . 17 0 . 14 、、、、、、均 海 温 是 0 . 11 、、 2915 0 . 08 、0 . 05 、0 . 02 、0 . 0 , 考张到张张地区张流。? 张张 比张高 , 模式张张取张 50 h Pa 。在三重网需要张张明强的是 , 本个例模张的初始张特征 [ 18 ] 格中 , 张与已有的有张 TC 生成的数张模张工作相比有[ 19 ] [ 21 ] 界张物理张程均采用 Blacka da r , 射方方案张Tao2Si mp so n 方案, 张云张 流参 数 化采用 (两点明张不同 。以 500 h Pa 2 张例 张 张如所方 案) ,示[ 22 ] (采用 案最张网格 6 k Kai n2Fri st ch2 , 方但在第一 、未来有 TC 生成的南海地区张季张槽形 的信息抓住了?包含有 M CS 。张两点是能张成功模张出, 张台张榴张生成有重要影响的 105E 近 强中 越赤道气流和中南半张的偏西向的强张速气流 , 张 张 M CV 张象以及张一步分析中张 M CV 影响低 两支气流张季张槽的形成和加强有重要影响 , 同张张 气旋性张流建立直至 TC 生成的张张 。另外 , 其张合张生的张状张流张 M CS 的张生有重要意张分 23 ] [() 张 如张 3a 、b; 在张流张高张 , 成功模张了南起步张张 比最 张 张张 张告 第 一 张 张 的 早 30 小张高 张的活张状况 , 如张 3c 、d , 29 日 12 张模张 , 尽量延张了 TC 生成张程中张张张段的模张张 张得到的 模张张果张3 南张高张位置与 相似 N C EP , 张料基本南张高张张呈 张状分布于 北 张 区 20N , 140E , ?以?以南海地3 . 1 粗网格模张张果张 (张10N? 将 54 k m 粗网格模张张果与 N C EP 再分析) ,20?N , 110?E,120?E张弱的偏张张控制 , 张 料张行张比分析得出 , 由于张张足张大的粗网水平 张的垂直切张张著减小 , 张台张生成提供了? 格区有利的 张境条件 。同一张刻 , 500 h Pa 高度张域 , 所以张好地模张了主要大尺度张流特征 , 张的模张与 再分析张料也十分接近 , 包括副张张高张 网格成功模张 TC 生成提供了可靠的背景条件 ( 张的度强和 脊张位置等特征都得到了很好模张 , 张 也使得 TC 生成张程中的多尺度特 征得 以 ) 张略, 张张 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 张 3 N CEP 再分析张料 a 、c和粗网格 54 k m模张张料 b 、d的位张高度 张位 : dagp m和张矢量张比 : a 、b6 月 28 日 12 张 () 850 h Pa ; c d6 29 12 200 h Pa、月 日 张 ( ) ( ) ( ) Fig . 3 Co mpa ri so n of geopo t ential height dagp ma nd wi nd vecto r f ro m a , cN CEP rea nal yse s a nd b , dt he si mulatio n wit h 542k m re s2 ( ) ? 张文张 , 等. 台张榴张 2001在季张槽中生成的机制探张. 气象学张 , 2006 , 已投稿 () 5 期张文张等 : 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 2001生成中的作用 ———数张模张及张 张Z HA N G Wenlo ng et al The Role of t he Middle Tropo sp heric Me so scale Co nvective Vo rtex in No1 51201.. . ( ) ( ) ( ) ( ) () 张 4 N CEP 再分析张料 a 、c和粗网格 54 k m模张张料 b 、d的海平面气张张比 : a 、b6 月 29 日 12 张 ; c 、d7 月 1 日 12 张 。 ( ) b1000 h Pa矩形方框内张合等张张的张张 ( ) ( ) ( ) Fig . 4 Co mpa ri so n of t he sea level p re ssure h Paf ro m a , cN CEP rea nal yse s a nd b , dt he si mulatio n wit h 542k m re sol utio ( )n : a , b 的月日张张甚至的 TC 张合低张中心出张在 6 29 09 , 前的位置都与 N C EP 料一致 , 在榴张生成 位两 () ( ) 天之后 在 菲 律 张 以 张 洋 面 上 新 生 成 于 15 . 6?N , 116 . 8?E张 5, 与最张张张张 () 的 台 张 尤 特 2001的张旋位置也都有张好的告相 比 , 生成张张的张差在 3 小张以内 , 生成地 点的张模张 。同张 , 模 张的台张榴张表张出 N C EP 差在 50 k m 以内 。但是我张也注意到 , 中国气象张料所不能反映的强 () 局 和 J T WC J oi nt Typ hoo n Wa r ni ng Ce nt er而且张凑的低张中心 , 台张尤特模张的度强但是 比张布的 台张榴张最张张张张告在张张低张张段的最张张张明张偏强 , 张是由于台张尤特位于最张网 差异相张 张大 , 张与张一张段 TC 张流偏弱有张 格之外 , 粗网格使用的张云参数化方案造成了台张。TC 初生 位置的模张成功的最重要张志是反映出的虚假加强 , 由此我张也可体会到高分辨率张式模 了 TC 初生 张张于台张生成模张的重要意张 。下面 , 张一步从 位置与 M CS 张系 。西太平洋季张槽张型 TC 的 榴张的生成地点 、移张路径 、中心气张 、最大张生 [ 24 ] ( ) 速 、 云系演张等方面 , 将最张网格 6 k m模张成的张张研究表明 , TC 生成于季张槽切张张北 张果与张的弱垂直切张区 , 同张也张于 MCS 北张张张的台张最张张张张告 、张星 云张 张料 以及 已 张 ( 有的 张 张 、理张分析张果张行张张比张张张 。状云降水区 。在模式初始张中 于 , MCS 位3 . 2 路9N 台张?, ) 径13?N , 114?E,119?E, 基本呈张西走向的季 将台张张生区域海平面气张出张系张性的张合张槽 切张张位于 14?N 以南 , 模张的 TC 初生 ( ) ( 张 5 榴张的最张张张路径 张心张、模张路径 张心方( ) ( ) 张 6最张张张 p和 v和模张 和 的中心最pvobsobs TL TL CC)张低气张和地面最大张速张张演张( )28 00 以及 日 张的海平面气张 张张Fig. 6 Ti me serie s of t he mi ni mum cent ral p re ssure s a nd ( ) Fi g. 5 Track s 6 h of Duria n f ro m t he op ti mal o b ser ( t he ma xi mu m surf ace wi nds f ro m t he si mulatio n pa nd C TL vatio n )( pv) he op ti mal o b ser vatio n a nd t() ( ) va nd obs obsci rclea nd t he mo del si mulatio n rect a ngle, sup erpo sed CTL 使置之张的相互张系 , 得可以用模张张料深入研究张 出的模张的中心最低气张的演张可以看到 6 张 张一张张事张 。, 模张张果表明 , TC 生成以后的移张方向 、未 它张与张况十分接近 。基本成功地模张出了第 30来登张地点和移张速度与最张张张张告基本一致 。, 在模张的第 36 , 60 小张期张 , 即 2001 年 6 月 张 张慢下降张段 每 60 , TD2TS , 小张张的此张296 日 12 张,30 日 12 张 , TC 向偏北方向移张 , 反小张下降 张 张 12 h Pa ; 6084 , TS2T ,第,小张 ( ) 映 了 TC 在季张槽的张端 底部生成后 , 尚没Y 有完的迅速加强张段 , 每 6 小张下降张 4 h Pa , 合理全张脱季张槽的影响 , 而 受槽 底部 的偏 南 气反 映出控制台张张展的两张不同物理张程 。除了流 引 张 , 张期张移张路径的最大张差在 150 k m 可以 与最张张张张告张张的张段外 , 模式张成功以内 。 在模张的第 60 , 84 小张期张 , 即 2001 地模张 了在 TC 生成前期 28 日 18 张,29 日 06 年 6 月 30(张的气张 的张慢张化 张张段每 6 小张气张下降 日 12 张,7 月 1 日 12 张 , TC 不断加强 , 南海地) 1 h Pa 以 区 的季张槽形张逐张被 TC 张流和副张张高张的及与张云张流活张张张的多个小尺度低张中心 , 反 张南 气流取代 , TC 的移张主要受副高外张的张映了在气张张慢下降张段 , 伴随的张云张流活张及 南引张张张化张程 。 气流影响 , 以 偏 西 方 向 张 主 , 张 入 到 湛 同张 , 从模张得到的地面最大张速大小和张化 [ 25 ] ( 包括Fra nk提出 TC 的张展 develop me () 张张与张张张况也张张相似 张 6。从张速的大)nt ( ) ge ne si s两个不同的张段 : 生成张段 和加强张小段来张 , 10 个张次的平均张差不到 3 m/ s 。从张速() i nt e n sificatio n, 它张受到不同的张力条件和物张 化来张 , 当台张榴张在模张第 60 小张路径从理 张程控制 。前者包括了一个在张张松散的张张西北 偏北张张西北偏西以后 , 地面最大张速逐步云张加大 , 最大张速半径收张 , 到登张前出张 33 m/ s 中的中尺度张旋的生成 强迫在其中张张重要作, 外的最大 张 , 达到了台张强度 。由此可张 , 在榴用 , 中心最低气张的下降比张张慢 ; 后者张是能张强度张化 以及达到台张强度的张张方面 , 模张[ 26 ] ( ) 张 依靠 W IS H E张张张的海面张量交张机 () 5 期张文张等 : 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 2001生成中的作用 ———数张模张及张 张Z HA N G Wenlo ng et al The Role of t he Middle Tropo sp heric Me so scale Co nvective Vo rtex in No1 51203.. . ( ) ( ) ( ) () 张 7 张星云张 a 、c 、e 、g和模张的 900 h Pa 张雷达回波 b 、d 、f 、h , 张位 : dB Z张比 : a 、b6 月 28 日 18 张 ; c 、d6 月 29 日 00 ( ) ( ) ( ) 张 ; e 、f 6 月 29 日 12 张 ; g 、h7 月 1 日 09 张 。MCS 代表中尺度张流系张 , C 代表与 TC 相张的张旋云系 ; b 、d 、f 等 ( ) ( ) () 海平面气张 、??p , b dp 1002 h Pa , f p 999 h Pa张张张模张的 sl sl sl ( ) ( Fig . 7 Co mpa ri so n of GMS sat ellit e i mage s a , c , e , ga nd t he si mulat ed rada r ref lectivit y wit h 62k m re sol utio n at 900 h Pa b ) ( ) ( ) ( ) ( ) , d , f , h , unit s : dB Z: a , b1800 U TC 28 J un ; c , d0000 U TC 29 J un ; e , f 1200 U TC 29 J un ; g , h0900 U TC 1 J ul . Cha ract er s MCS a nd ( 中低4 . 1张流张演张部张张出张明张张张 。到 28 日 18 张 张 7a ) 、b,数张模张的成功 , 使得可以借助高张空分辨率 张星云张上 M CS 有所减弱 , 同张其北部张张张的模张张料示揭中张 M CV 张象 。张了比张完整展 成一个张的中强尺度张流云张 ; 模张的相同张地 张察季张槽和中张 M CV 的流张特征 , 张用了 ( 刻雷 达回波反映出在 11?N ,15?N , 115?E() 范张张大的第二重网格 18 k m的模式张出张料 。 ) ,120?E区看到模张南海从张 8 , 初始张刻 , 地区张流张低 张域有与 M CS 张的张流云张存在 , 此张由于张但 和中张均张典型的季张槽流型 , 中 、低张都没有最 张 合的气旋性张流存在 , 然而当张分至 18 小张 张网格张张分了 6 小张 , 所以模张的雷达回波张 , 即( ) 不 张张致 。到 29 日 00 张 张 7c 、d, 云 () 中张 张槽张端 28 18 , , 日张在张流张季底部张 张 示 出 M CS 北 部 张 张 云 系 有 气 旋 在性 旋 张 迹 象 , 同 张 在 () 14?N,16?N , 114?E,118?E区域出张一个15?N 附近 M CS 云系和张张云系出张了分离张 张合 的气旋性张旋 , 而此张低张仍然张持切张流象 ; 模张张果也基本反映出张条分界张 , 分界张呈 张 , 张 是中张 M CV 存在的明张张志 。张合气西北 偏西走向 , 大致位于 15?N , 16?N 附近 旋性张旋的 张西方向张张大张张 4?张张距 , 南。到 29 日 北方向短张大张 张 2?张张距 , 张张张张形状可() 12 7e f , TC 张星云张上看到 系已张张、从云能是中尺度张旋与季张 张槽相互作用的张果 。模张至第 24 小张 , 中张形成 , 并且与 M CS 云系张著分离 ; 除模张的 TC 气 旋性张流中心又分裂成两个更小的张旋 , 低张云 系不张张凑外 , 模张张果同张清楚地反映了张张然 呈张出气旋性张流迹象 , 但仍未出张张合的张分 离张象 。气旋性 张流 , 此张张始张入 TC 张流的建立张段 从 , 的张星6 29 18 7 1 12 月日张月日张; 至第 30 小张 , 低张的气旋性张流建立起来 , 在云张张流张中低() 张略看到 , 在 6 月 30 日 00 张之前 TC 云系不张张张了气旋性张流的垂直耦合 , 张与最张张张张 断 张展 , 但张没有出张明张的螺旋云系 , 但随着 告 TD 出张的张张恰好张张 ; 至第 36 小张 , 即 TC29 日 12 张 , 低张气旋性张流明张增强 , 表张出逐步加强 , , 不张称的螺旋云张出张 张始有随后低张 张流强于中张的典型的 TC 张旋垂直张构 又同张张 旋由以前受槽影响而形成的张张形张流演出张了台张眼 , 表明台张登张前达到最强张段 。张成张张在 模张张张 29 日 18 张,30 日 18 张 , 模张的 称形张 , 张明张旋的独立性增强 , 将逐步张入自TC 云 形不张张定 , 张构比张松散 , 没能形成大主 张展张段 。4中张中尺度张旋的基本特征张然中张 M CV 与季张槽的流张相互影响 以上张模张张果的张张表明 , TC 的初生地点 、但 仍然可以 看 到中 张 M CV 独立 于 季张 槽 初期云系 演 张 都 与 M CS 有 密 切 张 系 。的 张合 张 流 。张 9 张出 18 k m 分辨率的 650 同 张 注 意 到 , 季张槽中 M CS 活张的张段 , 正h Pa 的张矢量与是 TC 生命史中 张张向 TD 演张的张段 。相张于 以往张 TC 生成的 数张模张研究主要集中在 TD 到 ( 张度 清晰地看到在 , 13N 15N , 可以?,?[ 27 ] TS 张段, 我张 将把张张向 TD 演张作张重点研115E?,究的张段 , 因张张 也是多尺度系张相互作用的重要) 117?E有一个张形张合张流 , 并且与一个气旋张段 。与 M CS 有 张密张系的中张 M CV 张象是 否存在 , 以及它具有 什张张的基本特征 , 是需要首() 性 张度中心张张 。沿张向剖面 张 10可以张先探张的张张 。一步看 到 , 在 800,450 h Pa 、115 . 5?E,117 . 2?E 区域内 , 张向南 张 和北 张基 本呈 张张 称 分布 , 张 速张 2 , () 5 期张文张等 : 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 2001生成中的作用 ———数张模张及张 张Z HA N G Wenlo ng et al The Role of t he Middle Tropo sp heric Me so scale Co nvective Vo rtex in No1 51205.. . ( ) ( ) ( ) ( ) 张 8 6 月张流张低张 900 h Pa a 、c 、e 、g 、i和张流张中张 600 h Pa b 、d 、f 、h 、j流张 分辨率 18 k m: a 、b28 日 () 00 张 ; c 、d28 ( ) ( ) () 18 ; e f 29 00 ; g h29 06 ; i j29 12 日 张 、日 张 、日 张 、日 张 ( ) ( ) ( ) () Fig . 8 Si mulat ed wi nd st rea mli ne s at 900 h Pa a , c , e , g , iand 600 h Pa b , d , f , h , j: a , b0000 U TC 28 J un ; c , d1800 U TC 28 张密张系张象成功地模张与 M CS 的中张 M CV 。。张典型的中张 M CV 中低张流张的演张不张反 映4 . 2中尺度张旋的基本特征中张 中张 M CV 的真张存在 , 而且也反映出它确张影通张张中低张流张演张的分析 , 取 28 张日 响 和参与了 TC 张流的张展和建立 , 同张张明如18 果初 始张中包含了充分的 M CS 信息 , M M5 模张作张考察中张 响 成的初始张刻 M CV TC 影生 ( ) 小尺度张张特征 张略, 张是采用高分辨率模张 的必然张果 。因张已有的张中张 M CV 的张张研究 都是在比张粗的分辨 率 情况 下得 到的 , 分 辨率 张的分辨 率 情 况 下 张 中 张 M CV 张 行 人 张 16 ] [构 造。以张一张了与已有的研究张果张行比张 , 步张张模 张张果的可靠性 , 张里张 6 k m 分辨率模式张出张 料采取相张区域平均的方法 , 通张中张 M CV ( ) 相张 于张境张的张张 偏差来考察中张 M CV 的基本 特征 。以 中 张 M CV 在 区 域 的 中 心 所 ( 14 . 5N ,?( 张 9 6 月 28 日 18 张 650 h Pa 张矢量和张度 分辨率 18 k ) m。() 116. 010. 5E心 , N18. 5N , ?张中张取?,?- 5 - 1 : 20 10 s 张影 ?×的张度112E?,- 5 - ( Fi g. 9 Si mulat ed wi nd vecto r a nd vo r ticit y 20 10 s ?×)shadedwit h 182k m re sol utio n 650 h Pa at 1800 U TC 28 J ) (120E, 13. 平均代表张境张特征 取 ?的区域张un20015N?, ) 15 . 5N , 115E 117E 区 域 平 均 代 ??,?的 表 中 张 MCV 11af , 征 。从张 张中张 的特,看到在张流400 ,700 h Pa 张 正 的 张 度 张 张 最 大 张 张 [ 16 ] 张 着 中 张 M CV , 在低张仍然张正的张度张张 , 在 季 张 从 张 例 模 张 情 况 看 , 张条件, 槽 中 的区M CV 域 中 张 是 一 张 本 身 具 有 的 性 张 。中 张 下 、 上 张 冷 M CV 900 h Pa 200 h Pa 在以以 心 , 在 900,200 h Pa 之张张暖心 , 张与中张张旋的张张 事张以及 Zha ng 等的模张张果是一致的 。M ( ) 张 10 6 月 28 日 18 张沿 14 . 5?N 张向张 张位 : m/ sCV 区 域的比湿特征和季张槽内整个区域的平均和张度 - 5 - 1 ( ) ( )状况相 似 , 低张水汽充沛 , 最高达 20 g/ kg 。比20 10 s , 18 k m?×张影剖面 分辨率 ( ) Fi g. 10 Cro ss sectio n of si mulat ed meridio nal wi nd m/ s湿张张在- 5 - 1 ( ) a nd vo rticit y ?20 ×10 s , shadedacro ss 14 . 5?N at 中张最大 , 张可能是由于降水蒸张引起的 , 因而1800 U TC 5张张但低张尚无张合张张张流张中张出张了 M CV , 西太平洋 TC 的生成与季张槽及 M CS 的活的 张气旋性张 流 。在 后张 的工 作 中 , 张将 我我国科学, 家在张方面也有着很张的有密切张系 研主 要采 用[ 28 ] 究张史, 但以往张方面的张例数张模张研究很 6 k m , 6 k 辨率张料张行张断分析 此张里张 分因 少 。张了更深入地探张由 M CS 张流强迫张生的m 张 流张中张 M CV 在 TC 生成中的作用张张 , 本分辨率张料模张的中张 M CV 的基本特征张行初 文利步 分析 。在 6 k m 的模张张果中 , 由于采用了 用非 静 力 平 衡 的 中 尺 度 模 式 PSU / N 高分辨 ( ) () CA R M M5 V327张台张榴张 2001生成张程率数张模张 , M CV 中张 包含着尺度更小所以中 () 5 期张文张等 : 张流张中张中尺度张旋在台张榴张 2001生成中的作用 ———数张模张及张 张Z HA N G Wenlo ng et al The Role of t he Middle Tropo sp heric Me so scale Co nvective Vo rtex in No1 51207.. . ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) () 张 11模张的 6 月 28 日 18 张中张 MCV 区域平均特征 分辨率 6 k m: a张度张张 V A; b位张张张 PV A; cMCV 区域平均- 6 2 - 1 ??( ) ( ) ( ) () ( ) () ( ) 相当位温 EP T; d相当位温张张 EP TA ; eMCV 区域平均比湿 S H; f比湿张张 SHA。1 PVU = 1. 0 ×10 ms K - 1? kg ( ) ( ) Fig . 11 A rea averaged p rop ertie s of MCV at 1800 U TC J un wit h re sol utio n of 6 k m : aVo rticit y a no mal y V Af ro m a mbient ; ( ) ( ) () ( ) ( ) bpo2 t ential vo rticit y a no mal y PV Af ro m a mbient ; ca rea averaged equi valent pot ential t e mperat ure EP T; dequivalent po ( ) ( ) ( ) () ( ential tt empera2 t ure a no mal y EP TAfo r m a mbient ; ea rea averaged special humidit y S H; f special humidit y a no mal y S 料 、最张张张张告 、张星云张以及已有的张张和张影响榴张生成的大尺度系张季张槽 、南张高张理和 张研究张 果 张 行 了 张 张 比 张 张 张 , 张 , 因此张张网格的精 西太平洋副高都有张好的模张 果 表 明 张模张提供了良好的背景条件 : 首 先 , 54 k m 粗网格张好地抓住了大; 其次 , 6 k m 网格 ic . NO A A Tech Rep . N ESD IS 61 , 1992 . 其的, 与 M CS 位置功地模张了榴张的生成地点 181[ 6 ]有Mape s B E , Ho use R A J r . Dia batic diver gence p rofile s 同张张研究张果一致的张张张系 。模张的 TC 移i n we st er n Pacific me so scale co nvecti ve syst e ms. J . 张 路径 、强度张化与最张张张张告比张接近 A tmos.[ 7 ] ci. , 1995 , 52 : 1807,1828S准确反 Ha r r P A , El sber r y R L . St r uct ure of a me so scale co 映了 未来登张地点 中心气张张慢下TC , 的以及nvective syst e m e mbedded i n Typ hoo n Ro byn duri ng [ 8 ]降TCM293 . M on. W ea . Rev. , 1996 , 124 : 634,652和迅速下降两个张段 ; 张云系演张的模张 , 成功Ha r r P A , Kalaf sky M S , El sber r y R L . Envi ro n ment al 地 再张了 TC 初生张的张旋云系和季张槽中 M co n2 ditio n s p rio r to fo r matio n of a midget t ropical cyclo [ 9 ]ne duri ng TCM293 . on. . Rev. , 1996 , 124 : 1693,MWeaCS 云 1710系的分离张象 前达到成熟张段, TC 以及在登张Rea so r P D , Mo nt go mer y M T , Bo sa rt L F. Me so scale [ 10 ]张( ) o b2 ser vatio n s of t he gene si s of Hur rica ne Doll y 1996. 出张的台张眼和螺旋云系 。模式的初始张中包含J . A t2 m os. S ci. , 2005 , 62 : 3151,3171有 充分的 M CS 信息 , 是模张取得成功的张张因Zha ng D L , Bao N . Ocea nic cyclo gene si s a s i nduced by a me2 so scale co nvecti ve syst e m mo vi ng off sho re . Pa rt II : 素之[ 11 ]Gene si s a nd t her mo dyna mic t ran sfo r matio n . M on. W ea . 一 。Rev. , 1996 ,本文张一利步用 18 k m 分辨率的模式张出124 : 2206,2226[ 12 ]张 料 , 分析了榴张生成前期的中低张流张演张特Bi st er M , Ema nuel K A . The gene si s of Hur rica ne 征 ,Guiller2 mo : T EXM EX a nal yse s a nd a mo deli ng st udy. M on. W ea . Rev. , 1997 , 125 : 2662,2682成功揭示了与 密张系的中张 M CS M CV 张张象[ 13 ]Si mp so n J , Rit chie E , Holland G J , et al . Me so scale i nt 的erac2 真张存在 , 并且张 6 k m 分辨率的模式张出张料tio n s i n t ropical cyclo ne gene si s. M on. W ea . Rev. , 1997 ,采 取区域平均的方法 , 初分步析了中张 M CV 的125 : 2643,2661[ 14 ]张张Mo nt go mer y M T , Enago nio J . Tropical cyclo genesi s 力基本特征 。分析表明 张 平尺度, M CV 中的水via co nvecti vel y fo rced vo rt ex Ro ssby waves i n a t hree2di men2 sio nal qua sigeo st rop hic mo del . J . A t m os. 张[ 15 ]S ci. , 1998 , 55 :200 k m , 位于 800,400 h Pa , 具有暖心张构和条3176,3207件 性不张定特征 , 与已有张 粗分 辨率 的张 张 Moli na ri J , Volla ro D , Co r bo siero K L . Tropical cyclo ne [ 16 ]fo r2张果 相 matio n i n a shea red envi ro n ment : A ca se st udy . J . A t 近 , 再一次张张了模张张果是真张可靠的 。高分 os. S ci. , 2004 , 61 : 2493,2509m辨 率模张张料不张反映了中张 M CV 的平均特征 Hendricks E A , Mo nt go mer y M T , Davi s C A . The role [ 17 ] of “vo rtical”ho t to wer s i n t he fo r matio n of t ropical cyclo ( Ref 参考文献 erences)( ) ne Di2 a na 1984. J . A t m os. S ci. , 2004 , 61 : 1209,1232[ 1 ]Gray W M. Glo bal view of t he o rigi n of t ropical di st ur ba Mo nt go mer y M T , Nicholi s M E , Cra m T A , et al . A vo 18 ][rti2nces and sto r ms. M on. W ea . Rev. , 1968 , 96 : 669,700 cal ho t to wer ro ut e to cyclo gene si s. J . A t m os. S ci. , [ 2 ]Gray W M. The fo r matio n of t ropical cyclo ne M eteor.A t22006 ,s.[ 19 ]63 : 355,386m os. Ph y s. , 1998 , 67 : 37,69[ 3 ]Raymo nd D J , Ca rlo s L2C , Cavazo s L L . 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