超强台风“鲇鱼”形成过程中的水汽演变特征

• 作者: 卓立 吴钲 方娟 方德贤
• 来源期刊: 南京大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 台风形成 水汽 对流 海洋蒸发 WISHE
• 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: 640-652
• 页数: 13页
• 分类号: P444
• 语种: 中文
• DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2020.05.004

摘要

基于一次成功的数值模拟和相关的敏感性试验,对超强台风鲇鱼形成过程中的水汽演变以及海气非线性反馈机制-WISHE (wind-induced surface heat exchange instability)机制的作用进行了探讨.在“鲇鱼”台风形成过程中,对流活动具有显著的日变化特征.与之相对应,台风前期扰动中的总水汽含量呈现出振荡式增长的特征.在浅对流活跃阶段,台风胚胎中的总水汽含量逐渐增加,而在深对流爆发和随后的层云阶段,总水汽含量迅速减小.在浅对流活跃阶段,台风前期扰动中总水汽含量的增加是大气中水汽通量辐合和海洋蒸发的结果,其中,前者的贡献远大于后者.在深对流阶段,由于水汽通量辐合以及海洋蒸发所贡献的水汽之和略小于深对流引发的强降水引起的水汽消耗,因此,台风前期扰动中的总水汽含量下降,但这一减少量小于浅对流阶段总水汽含量的增量,正是通过几次这样的周期性变化,台风前期扰动中的总水汽含量呈振荡式增加,最终支持了临近台风形成时刻深对流的爆发,导致了“鲇鱼”台风的生成.上述结果表明浅对流活动对于台风前期扰动的增湿和深对流活动以及台风形成具有重要贡献.数值敏感性试验表明,尽管海洋蒸发贡献的水汽远小于大气中水汽辐合贡献的水汽,但来自海洋的水汽对“鲇鱼”的形成仍然是必不可少的.不仅如此,WISHE机制对于“鲇鱼”的形成也是必要的.在敏感性试验中,WISHE机制被抑制后,“鲇鱼”台风前期扰动发展缓慢,涡度柱一直局限于500 hPa以下,没有形成一个典型的热带低压.