水平湍流混合对莫拉克(2009)台风强度及结构的影响

• 作者: 周博闻 张熠 张璐
• 来源期刊: 南京大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 水平湍流混合 台风数值模拟 对流 螺旋雨带
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 台风发展的动力与物理过程
• 页码范围: 616-629
• 页数: 14页
• 分类号: P44
• 语种: 中文
• DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2020.05.002

摘要

在台风的发生、发展过程中,水平湍流混合是重要的物理过程,该过程的参数化方案对台风个例的数值模拟结果有很大影响.研究通过调整W RF (Weather Research and Forecasting Model)模式水平湍流参数化方案中的Smagorinsky 系数Cs(Smagorinsky Coefficient)控制水平湍流混合的强弱,对比分析了水平湍流混合强度在台风莫拉克(2009)数值模拟中对台风强度和结构的影响.结果表明:水平湍流混合对莫拉克台风路径的模拟没有显著影响,但对台风的最大强度有显著影响,随着Cs增大台风强度减弱,热力场分析表明过大的水平混合不利于台风暖心的维持.从轴对称风场特征来看,Cs变化的影响并非集中在边界层中,台风中上层的风场均发生了改变,但边界层中变化更大,随着Cs增大最大风速半径外扩.从雨带和对流的发展特征来看,Cs越小越有利于模拟出单点发展的对流胞,但这些对流胞不易组合发展为有组织的对流带,而Cs过大时,对流胞出现涡丝化发展形态而发展为平滑的长雨带,减弱了雨带内的对流强度但使对流区的分布更趋于对称化,且过大的水平交换作用不利于雨带精细结构的模拟.