大气科学
大氣科學
대기과학
CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES
2013年
6期
1219-1234
,共16页
沈新勇%刘佳%秦南南%冯琎
瀋新勇%劉佳%秦南南%馮琎
침신용%류가%진남남%풍진
台风麦莎%粘性摩擦%正压波动%特征值问题%稳定性
檯風麥莎%粘性摩抆%正壓波動%特徵值問題%穩定性
태풍맥사%점성마찰%정압파동%특정치문제%은정성
Typhoon Matsa%Viscous friction%Barotropic wave%Eigenvalue problem%Stability
本文推导出柱坐标系下含有粘性摩擦项的正压方程组.选取2005年台风麦莎登陆浙江过程中的8月6日15时的WRF (Weather Research and Forecasting)模式输出资料,利用数值差分方法对该正压方程组求特征波解,分析粘性摩擦对台风麦莎内部正压特征波动的影响.结果表明,重力惯性外波在粘性摩擦的影响下,最不稳定波的波数为45左右,波动在摩擦的影响下衰减,波动沿逆时针传播,在半径1000km处,1波波速为47.43 m/s,在半径r>800 km的范围内,径向风分量扰动加大,辐合辐散运动增强;而摩擦影响下的涡旋Rossby波,2波最不稳定,波动增长率减小,在半径r=200 km处波动相速度为4.282~29.172 m/s,扰动涡度大值区范围减小,涡旋Rossby波的波动区域沿着径向向台风中心收缩.分析包含所有波动时,考虑摩擦后,最不稳定波数在45左右且波动衰减,1波波速在r=1000km处(外螺旋雨带)为26.374 m/s;在半径r=200km(内螺旋雨带)为5.275 m/s,考虑径向基本气流后,最不稳定波的波数保持不变,半径r=1000 km处的波速增加为30.324m/s,r=200km(内螺旋雨带)处波速为6.065 m/s,摩擦使得径向风分量扰动明显增大,辐合辐散运动加强.
本文推導齣柱坐標繫下含有粘性摩抆項的正壓方程組.選取2005年檯風麥莎登陸浙江過程中的8月6日15時的WRF (Weather Research and Forecasting)模式輸齣資料,利用數值差分方法對該正壓方程組求特徵波解,分析粘性摩抆對檯風麥莎內部正壓特徵波動的影響.結果錶明,重力慣性外波在粘性摩抆的影響下,最不穩定波的波數為45左右,波動在摩抆的影響下衰減,波動沿逆時針傳播,在半徑1000km處,1波波速為47.43 m/s,在半徑r>800 km的範圍內,徑嚮風分量擾動加大,輻閤輻散運動增彊;而摩抆影響下的渦鏇Rossby波,2波最不穩定,波動增長率減小,在半徑r=200 km處波動相速度為4.282~29.172 m/s,擾動渦度大值區範圍減小,渦鏇Rossby波的波動區域沿著徑嚮嚮檯風中心收縮.分析包含所有波動時,攷慮摩抆後,最不穩定波數在45左右且波動衰減,1波波速在r=1000km處(外螺鏇雨帶)為26.374 m/s;在半徑r=200km(內螺鏇雨帶)為5.275 m/s,攷慮徑嚮基本氣流後,最不穩定波的波數保持不變,半徑r=1000 km處的波速增加為30.324m/s,r=200km(內螺鏇雨帶)處波速為6.065 m/s,摩抆使得徑嚮風分量擾動明顯增大,輻閤輻散運動加彊.
본문추도출주좌표계하함유점성마찰항적정압방정조.선취2005년태풍맥사등륙절강과정중적8월6일15시적WRF (Weather Research and Forecasting)모식수출자료,이용수치차분방법대해정압방정조구특정파해,분석점성마찰대태풍맥사내부정압특정파동적영향.결과표명,중력관성외파재점성마찰적영향하,최불은정파적파수위45좌우,파동재마찰적영향하쇠감,파동연역시침전파,재반경1000km처,1파파속위47.43 m/s,재반경r>800 km적범위내,경향풍분량우동가대,복합복산운동증강;이마찰영향하적와선Rossby파,2파최불은정,파동증장솔감소,재반경r=200 km처파동상속도위4.282~29.172 m/s,우동와도대치구범위감소,와선Rossby파적파동구역연착경향향태풍중심수축.분석포함소유파동시,고필마찰후,최불은정파수재45좌우차파동쇠감,1파파속재r=1000km처(외라선우대)위26.374 m/s;재반경r=200km(내라선우대)위5.275 m/s,고필경향기본기류후,최불은정파적파수보지불변,반경r=1000 km처적파속증가위30.324m/s,r=200km(내라선우대)처파속위6.065 m/s,마찰사득경향풍분량우동명현증대,복합복산운동가강.