台风涡旋系统的波动性质及其数值模拟

• 作者: 方珂 明杰 沈新勇
• 来源期刊: 气象科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 台风 第一类涡旋Rossby波 第二类涡旋Rossby波 基流二次切变
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 176-186
• 页数: 11页
• 分类号: P462
• 字数: 8324字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-0827.2007.02.009

摘要

本文使用柱坐标系下的正压浅水方程组以及斜压扰动方程组,分析得出台风涡旋系统中的涡旋Rossby波划分为两种类型.由于切向基本气流的二阶径向水平切变或者基本气流的垂直涡度在径向方向的变化(β*因子)所导致的涡旋Rossby波称之为第一类涡旋Rossby波(正压涡旋Rossby波),它产生的根本原因是β*因子的作用.这种第一类涡旋Rossby波相对于切向基本气流是单向传播的,其传播方向则与β*因子的正负符号有关.当基本流场垂直涡度-ζz沿着径向r方向增大时,第一类涡旋Rossby波是沿着切向圆周方向逆时针方向传播的;反之则是沿着切向圆周方向顺时针方向传播.如果考虑切向基流的二次垂直切变时,可以得到台风涡旋系统中第二类涡旋Rossby波(斜压涡旋Rossby波)的相速度表达式,第二类涡旋Rossby波产生的物理根源是切向基本流场风速的二次垂直切变或者基本流场径向r方向的平均涡度在空间z方向上的不均匀性(亦即β**因子).第二类涡旋Rossby波相对于切向基本气流也是单向传播的,当-ζr沿着空间z方向上增大时,第二类涡旋Rossby波就是相对于基本气流(-V)0是顺时针方向传播的;反之则是相对于基本气流逆时针方向传播.在基本流场的风速(-V)存在二次径向水平切变或者垂直切变时,台风中的波动可能是混合的涡旋Rossby波--重力波;而当基本流场的风速(-V)仅仅存在线性切变,不存在二次切变时,此时根本不存在涡旋Rossby波,台风系统中的波动则仅仅是重力惯性波.最后,采用WRF模式对"云娜"台风进行了数值模拟,验证了上述结论.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈新勇	南京信息工程大学江苏省气象灾害重点实验室	96	1460	19.0	33.0
2	明杰	南京大学大气科学系	4	37	3.0	4.0
3	方珂		2	29	2.0	2.0