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《第七次全国动力气象学术会议论文摘要》2009年
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登陆台风暴雨的定量分析:“海棠”台风(2005)个例研究

岳彩军  
【摘要】:2005年第5号登陆台风"海棠"在7月19日00时—20日00时(世界时)期间,给福建省东北部及浙江省境内造成大范围暴雨。WRF模式成功模拟出此次台风暴雨过程。基于WRF模式模拟输出结果,对"海棠"台风暴雨成因进行了定量分析。"海棠"台风暴雨过程中伴有大量潜热释放,且潜热释放量与降水强度关系密切。台风登陆前主要以对流潜热Hc释放为主,且Hc约是大尺度潜热Hs的2—5倍,台风登陆后则以Hs释放为主,且在大部分时段内Hs约是Hc的2倍。利用同时包含Hs及Hc非绝热加热信息的改进的非地转湿Q矢量(Q~*)进行诊断表明,Q~*矢量强迫产生的垂直上升运动的强、弱变化,始终与同期台风暴雨的逐时雨强变化密切相关,且通过Q~*矢量强迫产生的垂直运动场分析,可以揭示出逐时雨强有强、弱时间变化特征的原因。进一步通过Q~*矢量分解研究则定量揭示出,中尺度对"海棠"台风暴雨的垂直运动场的强迫作用是主要的,大尺度所起的强迫作用相对于中尺度而言要弱些,基本处于次要位置。地形抬升对"海棠"台风暴雨形成一直起着稳定、持续的促进作用,且时间变化特征不明显,而地表摩擦作用主要在台风登陆以后与台风暴雨形成密切相关。定量降水计算表明,地形摩擦与地形抬升各自强迫产生的降水场,在水平分布特征上非常相似,但前者的最大强度约是后者的2—3倍,表明地表摩擦对"海棠"台风暴雨形成的贡献更为显著。地形作用与Q~*矢量各自强迫产生的降水场,在水平分布特征上存在明显差异,且前者的强度约是后者的2—5倍。综合分析表明,Q~*矢量强迫作用可能是"海棠"台风暴雨形成的诱因,地形作用对"海棠"台风暴雨形成起着重要的促进作用,且对雨强相对贡献更多。Q~*矢量与地形作用共同强迫产生的降水场与模式模拟输出的降水场,在水平不均匀分布特征上非常相似,但前者的强度仅约是后者的1/2—1/4,表明地形与大气之间的线性作用决定了"海棠"台风暴雨的水平不均匀分布特征,而两者之间的局地非线性作用可能对降水强度有显著贡献。

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