SST对台风_珍珠_影响的数值试验
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台风事件对东中国海悬沙浓度时空演变的影响分析赵仁灵;周春艳;许春阳;刘伟【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2024(55)1【摘要】东海大陆架常受台风侵扰,强风浪在破坏水体结构的同时引起大量泥沙再悬浮。
台风是影响东海表层悬沙浓度(suspended sediment concentration,SSC)的主要动力之一。
本文将台风类型分为登陆和非登陆两大类共八种。
基于GOCI(geostationary ocean color imager)遥感数据统计分析了2017~2020年9个不同类型台风事件对表层悬沙浓度时空分布的影响。
结果表明,近海活动型和远海活动型台风使SSC显著增高了150%~200%;随着风速减小,SSC逐渐下降,但需要3~4 d才能恢复至台风之前的SSC。
风速变化与SSC变化率的相关性高达0.86。
近海及远海活动型台风影响研究区域的风向为偏北风,该类型台风使秋季SSC等值线向外海延伸,出现舌状分布特点;而登陆型台风影响研究区域的风向前期为偏北风,后期为偏南风,该类型台风使SSC等值线呈基本平行向外海移动较短距离,但不出现向外海延伸的舌状分布。
近海及远海活动型台风事件使SSC分布迅速向气候态平均天气下的冬季输运类型转变,其中近海活动型台风对SSC分布的影响比远海活动型更显著。
登陆型台风对研究区域SSC跨陆架方向分布的影响比远海活动型台风更小。
【总页数】15页(P77-91)【作者】赵仁灵;周春艳;许春阳;刘伟【作者单位】河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室;河海大学港口海岸与近海工程学院;连云港市港航事业发展中心【正文语种】中文【中图分类】P73【相关文献】1.9711号台风对日照近海悬沙浓度影响的数值模拟2.台风对长江口表层悬沙浓度的影响3.九龙江口表层水盐度和悬沙浓度时空分布特征分析4.台风"利奇马"对东中国海表层悬浮物浓度变化的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
海洋表层温度对台风“蔷薇”路径和强度预测精度的影响赵彪;乔方利;王关锁【摘要】基于中尺度大气模式WRF(Weather Researchand Forecastingmodel),首先对2007年3次船舶辐射通量观测进行模拟,以检验WRF对长波和短波辐射通量的模拟能力,结果表明使用中国近海海洋环境数值预报系统环流模式POM(Princeton Oceanmodel)模拟的高时空分辨率的海洋表层温度能够显著改进短波辐射通量的模拟,而对长波辐射通量模拟的改进不明显.然后,将业务化运行的中国近海海洋环境数值预报系统后报的逐时海洋表面温度(SST)作为WRF底边界条件,对2008年15号强台风“蔷薇”(Jangmi)过程进行了数值后报试验.结果表明,与使用NCEP/NCAR的SST试验后报的台风中心位置偏差相比,使用高时空分辨率的SST能够较为显著地改善“蔷薇”的路径模拟,台风中心位置模拟偏差减少11%,尤其在台风减弱阶段,台风中心位置模拟偏差减少37%.台风强度在台风发展的不同阶段对下垫面SST的变化敏感性不同.台风路径附近的海表面温度下降会导致海洋向大气输送的热量减少从而减弱台风强度.%The Weather Research and Forecasting model (WRF) is employed to test the impacts of sea surface temperature (SST) on the track and intensity of Typhoon Jangmi, 2008 in the region of (15°- 41°N, 105°-135°E). Firstly, two scenarios are conducted to test the sensitivities of radiation fluxes to SST. The model-computed radiation fluxes are compared with in-situ data and shows that WRF provides a reasonable prediction only for short-wave radiation fluxes but not for long-wave radiation fluxes in the first scenario. Hourly high resolution SST data from MASNUM wave-tide-circulation coupled system then used as bottom boundary of WRF for the second scenario. Thescenario which use SST data from MASNUM system improved the short-wave and long-wave radiation and give a more accurate estimation. Two experiments are also conducted to simulate typhoon JANGMI during September 2008. The high resolution SST data from MASNUM system can improved the typhoon track forecast. The bias of center position of the typhoon reduces about 37% compared with the control experiment. The experiment by using SST from MASNUM model is more realistic than NCEP/NCARG SST from the control run. The results also can show that typhoon intensity has different sensitivity to sea surface temperature in different phase. The SST drop induced by typhoon decrease the heat fluxes transport from ocean to atmosphere and then weaken typhoon.【期刊名称】《海洋学报(中文版)》【年(卷),期】2012(034)004【总页数】12页(P41-52)【关键词】WRF;SST;台风路径;台风强度;热通量;辐射通量【作者】赵彪;乔方利;王关锁【作者单位】国家海洋局海洋环境科学与数值模拟国家海洋局重点试验室,山东青岛 266061;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;国家海洋局海洋环境科学与数值模拟国家海洋局重点试验室,山东青岛 266061;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061;国家海洋局海洋环境科学与数值模拟国家海洋局重点试验室,山东青岛 266061;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛 266061【正文语种】中文【中图分类】P732.6台风是热带海洋上生成的一种强烈天气过程,台风经过时常伴随着大风和暴雨或特大暴雨等强对流天气,对人类安全和财产安全产生威胁,而台风路径、强度和登陆地点的准确预报仍是目前台风预报的难点。
连续台风对海表温度和海表高度的影响杨元建;冼桃;孙亮;傅云飞;荀尚培【期刊名称】《海洋学报(中文版)》【年(卷),期】2012(034)001【摘要】The spatio-temporal variations of sea surface temperature (SST) and sea surface height anomaly (SSHA) induced by three sequential typhoons in September 2008 were investigated by using multi-satellite data. Possible factors influence SST and SSHA variations were discussed. The typhoon-induced strong up-welling (1X10-5-150X10-5m/s) caused extreme sea surface cooling (1- 6 °C) and significant SSHA de-crease(10-50 cm). Besides, the typhoon-induced maximum SST cooling centers were closely associated with negative sea surface height (or mesoscale eddy) area. Furthermore, the results provide convincible evidences that the typhoon translation speed (or forcing time), typhoon intensity and pre-existing cold eddy may play important roles in this process. A cyclonic eddy emerged in the pre-existing positive SSHA area due to the three sequential typhoons forced jointly. This study implies that some typhoons, e. G. , sequential typhoons passing over the same area, may play a notable role in ocean mesoscale eddies generating processes.%利用多卫星观测资料,分析了2008年9月3个连续台风前后的海表温度(SST)和海表高度距平(SSHA)的时空变化特征,并探讨了影响其变化的主要因子.结果表明:(1)3个台风引起了强烈的上升流(1×10-5~150×10-5 m/s),海表显著降温(1~6℃),海表高度也有不同程度降低(10~50 cm);(2)台风引起的SST最大降温中心与SSHA负值或中尺度冷涡的区域中心十分吻合,同时台风使得先前存在的海洋中尺度冷涡得到加强;(3)同一区域台风对SST影响程度大小受台风的强度、移动速度以及台风对海面强迫时间等因素控制;(4)在原先SSHA为正值的海域,3个台风连续强迫下使得局地洋面形成一个SSHA为负值的中尺度涡,这与单一“打转”台风强迫海洋生成中尺度涡的现象不同.因此,对于西北太平洋海域而言,频发的台风在中尺度涡生消演变过程中的影响应不容忽视.【总页数】8页(P71-78)【作者】杨元建;冼桃;孙亮;傅云飞;荀尚培【作者单位】安徽省气象科学研究所; 安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室,安徽合肥230031;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029;中国科学技术大学大气探测与气候环境实验室,安徽合肥230026;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029;中国科学技术大学大气探测与气候环境实验室,安徽合肥230026;卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室,安徽合肥230031;中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京100029;中国科学技术大学大气探测与气候环境实验室,安徽合肥230026;安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】P732.6【相关文献】1.我国东部黑潮海域海表风速和海表温度变化特征 [J], 高菲2.海表温度与海表气温位相关系 [J],3.西北太平洋暖池区台风对海表盐度的影响 [J], 许东峰;刘增宏;徐晓华;许建平4.热带海表风速与海表温度日变化关系分析 [J], 洪星园;傅云飞;冼桃;王雨;杨元建;衡志炜5.台风背景下海浪对海表流场和海表温度的影响 [J], 肖林;史剑;蒋国荣;刘子龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
琼东上升流区海表温度对台风过境的响应谢玲玲;何超凤;李明明;田晶晶;经志友【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2017(035)001【摘要】对1982—2015年间过境琼东上升流区的台风及其引起的海表温度(SST)变化进行统计分析,并探究SST变化的影响因素和热量输送机制.结果显示,与开阔大洋显著不同,琼东上升流区SST变化存在降温、基本不变和升温三种类型.在42例台风中,3种类型分别为19例、20例和3例.平均升温(2.1℃)大于平均降温(-1.5℃).SST变化与台风参量相关性分析显示,与台风过境时长相比,台风强度和台风入射角度对SST变化幅度影响更大.台风在外海引起的非线性海面孤立波向近岸的热输送可能是SST升温的重要机制,观测的SST上升与台风入射角度的关系与理论结果吻合.台风过境琼东上升流区引起的SST变化特征取决于台风局地热输送和外海热输送的相对大小.%This study analyzes the statistical features of typhoons passages over the upwelling zone east of Hainan Island and the induced variation of sea surface temperature (SST)from 1982 to 2015.The results indicate that the SST change in the studied area can be divided into three categories:increased SST,very slightly changed SST,and decreased SST.These are quite different from the case in the open ocean,in which only the decreased SST occurs.Of the total 42 typhoons passing the studied area,the numbers of those three categories are 19,20 and3,respectively.The averaged SST increase is 2.1 ℃,which is larger in magnitude than the averaged decrease of -1 .5 ℃.Comparing to theduration of typhoon passing over the upwelling zone,the intensity and incidence angle of the typhoon have stronger effects on the variation of SST.We are convinced that the nonlinear soliton excited by typhoon in the open ocean transports net heat as its propagating towards the coastal area,thus increases the SST in the upwelling zone.The relationship betweenthe observed SST variation and the incidence angle of typhoon track compares well with the theo-retical predictions.In summary,the SST variation depends on the sum of local heat transport and that ad-vected from the open ocean by the nonlinear solitons excited by typhoon processes.【总页数】12页(P8-19)【作者】谢玲玲;何超凤;李明明;田晶晶;经志友【作者单位】广东海洋大学,广东湛江 524088;广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室,广东湛江 524088;广东海洋大学,广东湛江 524088;广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室,广东湛江 524088;广东海洋大学,广东湛江 524088;广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室,广东湛江 524088;海南三亚国家级珊瑚礁自然保护区管理处,海南三亚 572000;中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室,广东广州 510301【正文语种】中文【中图分类】P72【相关文献】1.2006年夏季琼东、粤西沿岸上升流研究 [J], 许金电;蔡尚湛;宣莉莉;邱云;朱大勇2.我国夏季最低表层水温海区—琼东沿岸上升流区的研究 [J], 韩舞鹰;王明彪3.琼东沿岸上升流二维数值模型的诊断计算 [J], 郭飞;侍茂崇4.浙江和琼东沿岸上升流的成因分析 [J], 颜廷壮5.琼东上升流和越南沿岸上升流对超强厄尔尼诺事件响应的对比分析 [J], 沈煜帆; 经志友; 谭可易; 谢玲玲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
台风云娜(2004)的敏感性数值试验及其对涡旋罗斯贝波的影
响
明杰;舒守娟
【期刊名称】《南京大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2010(46)3
【摘要】台风"云娜"(Rananim)是1996年之后近8年中登陆我国大陆最强的台风,并且带来很严重的灾害,造成了很大的经济损失.利用新一代的中尺度模式(WRF),最低的水平分辨率达到1.667 km,对"云娜"进行了地形敏感性数值模拟试验.根据数值模拟结果,分析了地形对台风路径、强度和降水分布的影响,结果表明地形对改变台风登陆后的移动速度及降水分布不均匀都起了很重要的作用.并且进一步分析了地形对于台风环流内涡旋罗斯贝波的传播的影响.
【总页数】9页(P296-304)
【关键词】台风;WRF;地形;涡旋罗斯贝波
【作者】明杰;舒守娟
【作者单位】南京大学大气科学学院中尺度灾害性天气教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P435
【相关文献】
1.中国广告风云榜——湖北电视台广告部主任王强荣获“2004年-2005年度中国最具影响力的传媒经营100人” [J],
2.台风"云娜"中的涡旋Rossby波研究 [J], 张瑛;袁子鹏;陈建萍;余晖
3.台风云娜(2004)的高分辨率数值模拟研究:眼壁小尺度对流运动 [J], 李青青;周立;范轶
4.飓风中的涡旋罗斯贝波 [J], 钟科;康建伟;余清平
5.涡旋初始化对T639模式热带气旋路径预报影响的数值试验 [J], 吴俞; 麻素红; 瞿安祥; 张永莉
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南海东北部上层海洋对台风“莲花”的响应杨军1,宏波1,2(1.华南理工大学土木与交通学院,广东广州510641;2.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海519000)摘要:台风过境会引起所经海域海洋环境要素场剧烈响应。
本文通过分析南海东北部上层海域各要素对2015年第10号台风“莲花”的响应过程,发现以下规律:台风过境期间,海表温度(SST )影响台风的移动路径和强度,两次显著的台风移动方向偏转均发生在台风下垫面温度发生显著改变的条件下。
台风吸收海表热量引起SST 降低0~1.5益,而这种热量(以短波辐射和潜热通量为主的海表净热通量)吸收引起的海表失热每秒可达60W/m 2,对台风移动过程产生影响。
同时,台风过境时(7月6—9日)的SST 降低与失热变化都存在一定的“左偏性”。
台风引起的Ekman 抽吸速率最高可达1.6伊10-3m/s ,引起台风过后(7月9日之后)SST 的降低。
通过对海面10m 风场、海表温度、降雨量进行EOF 分析发现:风场在南海东北部海域呈东西反位相分布,风场增强持续时间约5天,具有显著“右偏性”且近岸的局部风场特征明显;降雨量在台风期间呈全域一致性的增加,持续时长约4天,具有显著“左偏性”且在吕宋岛北部局部降雨特征明显;SST 在南海东北部绝大部分海域呈降温态势,时长超过8天,降温时间滞后风场约2~3天。
整个降温过程(7月5—15日)受Ekman 抽吸作用较海表失热作用更大,表现为在台风右侧降温更为显著。
同时,台风移动速度越慢,降温效果越明显。
台风过境时,粤东离岸流显著增强,上升流区的垂直温度降幅可达2.5益且滞后流场响应约1~2天;垂直盐度降幅可达1.3psu 且滞后流场响应约2~3天。
总体上看,温度在台风响应过程中起着重要的联结作用。
关键词:台风;南海东北部;Ekman 抽吸;海表净热通量中图分类号:P732.6文献标识码:A文章编号:1001原6932(圆园21)02原园161原11收稿日期:2020-09-03;修订日期:2020-12-25基金项目:国家自然科学基金(41976014;51761135021);中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-DQC022)作者简介:杨军(1995—),硕士研究生,主要从事台风响应的研究。
第26卷第3期2009年8月海洋预报MARINE FORECASTSV ol.26,No.3Aug.2009 SST对台风“珍珠”影响的数值试验刘翔,蒋国荣,卓海峰(1.解放军理工大学气象学院,江苏南京211101;2.61221部队北京100091)摘要:本文使用了最新的中尺度大气模式WRF模式,结合Nudging方法和自动移动嵌套方法,采用TRMM/TMI观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,进行了5组数值试验,模拟了0601号台风“珍珠”,分析了在台风作用下的海面降温对台风路径和强度的影响,对比各组模拟结果表明,SST的变化对台风路径和强度都有较大影响,采用了TRMM/TMI观测资料后,能够显著提高对热带气旋强度的模拟,此外,数值模式模拟结果还表明:SST每增加或减少1℃,热带气旋的最低气压大约增加/减少16hPa。
关键词:WRF;数值试验;SST;台风中图分类号:P444文献标识码:A文章编号:1003-0239(2009)03-0001-111引言众所周知,热带气旋的形成和发展与海面SST的大小及分布密不可分(Emanual, 1986,1988;Holland,1997),这是由于广阔的海洋是台风能量的主要来源,高温海水以感热通量和潜热通量的形式,为台风的形成和发展提供能量;另一方面,当热带气旋在海上移动时,通过夹卷(entrainment)、抽吸(upwelling)等物理过程将冷水从深层带到混合层,使SST降低。
这种SST的变化现象对热带气旋强度的影响及其定量关系以及对路径的可能影响,这些年来一直受到学者的关注,成为热带气旋研究的热点问题。
端义宏[1]研究得出下垫面海温升高2℃时、热带气旋中心气压将加深16hPa。
而Ren[2]等人运用MC2(Canadian Mesoscale Compressible Community)大气模式做了两个敏感性试验,结果表明积分过程中SST降低1℃,台风强度衰减7hPa,上述结果与Emanuel[3]基于将热带气旋视为Carnot engine的理论得出的在典型的热带气旋条件下SST增加/减少1℃,最低气压增强/减弱10hPa的结果相近;而Holland等利用热动力学方法得出的结果是SST增加/减少1℃,最低气压增强/减弱33hPa。
SST对台风影响的数值试验分析台风是产生在海表面温度(SST)在26.5℃以上的热带洋面的天气系统,它带来的大风、台风浪及风暴潮等严重威胁人类生命财产安全。
中国是受台风灾害最为严重的地区之一。
台风的产生与发展离不开海洋对其系统的热量传输,而SST就是影响海气相互作用的重要因素之一。
利用数值模式研究东中国海SST对台风的影响,对台风灾害的预报和防御,以及SST年代际变化对台风影响评估,具有重要的意义。
本文使用WRF模式模拟台风过程,模拟采用双重网格嵌套,建立了自菲律宾北部海域至渤海的数值模型。
采用TRMM/TMI海温观测资料,设置不同时间分辨率海温对台风影响试验;同时,通过HadISST1资料分析得到东中国海近51年海温变化分布情况,并根据温度变化率计算SST分布年代际变化下台风过程路径、强度变化情况。
试验表明,短期WRF模式对台风模拟过程中,SST对台风路径的影响并不明显,而台风自身强度对SST响应非常显著。
将WRF数值试验得到的海面高精度气压场、风场数据,采用FVCOM、SWAN数值模式,得到台风风暴潮、台风浪的模拟结果,对SST年代际变化后中国近海风暴潮、波浪的变化进行了定量的分析。
对WRF模拟风场、SWAN模拟波浪以及FVCOM模拟风暴潮结果与实测资料进行对比,结果显示模拟结果较好。
在提高SST时间分辨率后,台风路径后报精度得到一定改进,但改进幅度不大;而台风强度后报精度提高明显,误差减少幅度在50%左右,可见在WRF模拟过程中,SST精度的提高可以明显提高台风后报精度。
通过各组试验比较发现,台风对SST的敏感程度与其本身的强度成正比,与其运动速度成反比。
在SST按照年代际变化后,海面潜热通量及感热通量随着SST的提升明显增加,其中潜热通量均值增加幅度在10-20W/m2;海表面气压场迅速减小,海面风场明显加强,波浪能密度增加2-6W/m,风暴潮平均增加3-10cm。
第26卷第3期2009年8月海洋预报MARINE FORECASTSV ol.26,No.3Aug.2009 SST对台风“珍珠”影响的数值试验刘翔,蒋国荣,卓海峰(1.解放军理工大学气象学院,江苏南京211101;2.61221部队北京100091)摘要:本文使用了最新的中尺度大气模式WRF模式,结合Nudging方法和自动移动嵌套方法,采用TRMM/TMI观测资料和NCEP1°×1°再分析资料,进行了5组数值试验,模拟了0601号台风“珍珠”,分析了在台风作用下的海面降温对台风路径和强度的影响,对比各组模拟结果表明,SST的变化对台风路径和强度都有较大影响,采用了TRMM/TMI观测资料后,能够显著提高对热带气旋强度的模拟,此外,数值模式模拟结果还表明:SST每增加或减少1℃,热带气旋的最低气压大约增加/减少16hPa。
关键词:WRF;数值试验;SST;台风中图分类号:P444文献标识码:A文章编号:1003-0239(2009)03-0001-111引言众所周知,热带气旋的形成和发展与海面SST的大小及分布密不可分(Emanual, 1986,1988;Holland,1997),这是由于广阔的海洋是台风能量的主要来源,高温海水以感热通量和潜热通量的形式,为台风的形成和发展提供能量;另一方面,当热带气旋在海上移动时,通过夹卷(entrainment)、抽吸(upwelling)等物理过程将冷水从深层带到混合层,使SST降低。
这种SST的变化现象对热带气旋强度的影响及其定量关系以及对路径的可能影响,这些年来一直受到学者的关注,成为热带气旋研究的热点问题。
端义宏[1]研究得出下垫面海温升高2℃时、热带气旋中心气压将加深16hPa。
而Ren[2]等人运用MC2(Canadian Mesoscale Compressible Community)大气模式做了两个敏感性试验,结果表明积分过程中SST降低1℃,台风强度衰减7hPa,上述结果与Emanuel[3]基于将热带气旋视为Carnot engine的理论得出的在典型的热带气旋条件下SST增加/减少1℃,最低气压增强/减弱10hPa的结果相近;而Holland等利用热动力学方法得出的结果是SST增加/减少1℃,最低气压增强/减弱33hPa。
Zhu等[4]利用MM5大气模式研究得出SST减小1.0℃,热带气旋强度可衰减20hPa,这与Chan[5]等研究得出的SST增加/减少1℃,最低气压增强/减弱16hPa结果较为接近。
而SST分布与变化对台风路径影响的研究结果也不尽相同。
Kitade[6]发现SST的分布通过影响热带气旋大小和强度来影响其路径;黄立文等[7]的数值研究表明海面降温对热带气旋路径有一定影响;但与这些研究不同的是,Bender和收稿日期:2008-10-15作者简介:刘翔(1984-),男,在读研究生,从事海洋气象及台风方面的研究。
海洋预报26卷Ginis [7],Zhu [8]等学者则通过数值试验表明,海面降温对热带气旋路径并没有明显影响。
以上研究表明,SST 分布与变化对台风强度的影响是明显的,但影响的定量关系有较大分歧;SST 分布与变化对台风路径是否存在影响以及如何影响则存在比较大的争议;而SST 分布与变化对台风结构的影响,研究较少。
基于以上原因,本文选取2006年5月的台风“珍珠”为例,使用目前较为先进的中尺度大气模式WRFV2.2,通过数值敏感性实验,分析探讨SST 分布与变化对台风强度,路径以及垂直结构等的影响,一方面通过与前人研究结果的比较,确定SST 分布与变化对台风强度影响定量关系的合理结果,澄清SST 分布与变化对对台风路径是否存在影响的问题;另一方面,探讨一下SST 分布与变化对台风结构的可能影响问题。
2资料简介及分析对热带气旋引起的海面降温现象,已有较多学者[9~12]应用红外遥感辐射计如A VHRR 、GOES (Geostationary Operational Environmental System )和MODIS (moderate-resolution imaging spectroradiometer )等反演的SST 资料进行研究。
但是传统用于测量海温的红外遥感辐射计会受到云的影响从而造成多云海域SST 数据缺测或者质量不高。
Wentz 等[13]提出用TRMM 卫星的TMI 资料反演海面温度,由于微波在穿透云层和气溶胶时的衰减很小,所以可以得到除了有强降水区域以外的海面温度。
TRMM 卫星是由美国国家宇航局(NASA )和日本国家空间发展署(NASDA )共同研制开发的,于1997年11月27日发射成功,成为第一颗专门用于定量测量热带、亚热带降雨的气象卫星。
在TRMM 卫星上共搭载有5种科学测量仪器,分别为:可见光和红外扫描仪VIRS (Visible Infrared Scanner )、TRMM 微波图像仪TMI (TRMM Microwave Imager )、降雨雷达PR (Precipitation Radar )、闪电图像仪LIS (Lighting Imaging Sensor )及云和地球辐射能量系统CERES (clouds and the Earth's Radiant Energy System )。
图12006年5月15日海温与2006年5月11日TRMM/TMI 观测的南海海温之差33°N132°E108°114°120°126°21°30°27°24°9°18°15°12°-3-2-6-5-4-7-112306°2刘翔等:SST对台风“珍珠”影响的数值试验3期3 TRMM卫星的TMI资料是由TRMM卫星的微波图像仪TMI(TRMM Microwave Imager)反演得到的,本文使用的TRMM资料是每日一次的TRMM/TMI反演资料[14~15], TRMM/TMI资料范围为:39.875°S~39.875°N,0.125°~359.875°E,空间分辨率为0.25°×0.25°。
图1是2006年5月15日“珍珠”达到最大强度时的海温与2006年5月11日TRMM/ TMI观测海温之差,从图中可以看出“珍珠”台风引起的海面降温还是很明显的,这说明TRMM/TMI资料能够很好的反应出在热带气旋的夹卷(entrainment),抽吸(upwelling)作用下海面降温情况。
最大降温出现在台风路经的右半圆,达到了7℃以下。
3台风“珍珠”简介台风“珍珠”于2006年5月9日生成于西太平洋,5月13日00时进入南海并发展为台风,移速在西行过程中逐渐变慢,至15日00时突然转向90°北上,到17日16时中心最大风速维持在45m/s,18日02时15分在广东省饶平到澄海之间沿海地区登陆时,中心最大风速达35m/s。
登陆后继续东北行,穿过福建省,最后在东海减弱消失。
台风“珍珠”作为典型的慢行台风,能够充分与海面相互作用,因而能够较好的研究台风引起的SST降低以及SST对台风的作用,这也是本文选择该台风的原因。
4WRF模式与数值试验方案简介目前大气中尺度模式主要有MM5模式,WRF模式和ETA模式,MM5是用户最多的一个模式,但由于开发时间早,框架陈旧,程序规范化、标准化程度不高,一直未被美国最大的用户NCEP使用;ETA基本上为NCEP一家所用,难以吸收科研部门和大学的研究成果。
为了集成各家优秀研究成果,开发出高水平的新一代中尺度预报模式,使之成为业务和科研两用的预报模式,1997年NCAR中小尺度气象处(MMM)、NCEP的环境模拟中心(EMC)、FSL的预报研究处(FRD)和俄克拉荷马大学(OU)的风暴分析预报中心(CAPS)四部门联合发起建立业务与研究共用的新一代高分辨率中尺度模式—WRF模式系统开发计划。
WRF(ARM)模式与MM5,ETA相比具有以下优势:(1)采用了Arakawa C网格;(2)更小的耗散项,并支持更高的网格分辨率,在更长的时间步长下的保证计算稳定性;(3)采用了Fortran95编写;(4)采用了比ETA模式更好的地形数据;(5)采用了NetCDF格式输出。
表明WRF是目前较为先进的业务化中尺度大气模式。
以往许多学者的工作多是立足于MM5模式结合Bogus人造台风方案进行热带气旋数值试验研究,但上述方案有着模式较为陈旧的缺陷,并且随着模拟及预报技术的不断提高,纯Bogus方案的一些不足逐渐显露[16]:(1)研究和集合预报试验表明[17~18]TC路径预报对TC结构(水平和垂直)敏感,但Bogus技术无法充分刻画真实TC及其环境结构;(2)TC产生的天气(强风暴雨、风暴潮等)直接决定于TC的具体结构和强度的演化情况,单一的路径预报已不能满足业务需求,需要对强度、风雨分布等做出精细的预报,而理想化的Bogus方案对此缺乏能力;(3)区域高分辨模式范围小,难以实施Bogus方案;(4)随着分辨率的提海洋预报26卷高和模式物理的精细化,模式对理想Bogus所带来的一些虚假效应变得更为敏感,容易造成预报偏差。
此外,目前也有学者采用海气耦合模式研究类似问题[19~21]。
海气耦合模式可以较好地体现海气相互作用,因而在物理机制上较为合理,但是,目前的海气耦合模式往往计算速度慢,也存在模式协调上的困难,处理不好容易引入很多虚假信息,造成分析上的不便。
本文主要采用WRF模式研究SST对台风的影响,但引入下垫面海温的变化,既解决了部分海气相互作用问题,也减少了计算量,这在国内研究中还较为稀少的。
表1不同数值试验方案CTL EXP1 EXP2 EXP3 EXP4控制试验,使用NCEP1°×1°资料,没有加入TRMM/TMI海温在控制试验上,加入TRMM海温资料作为初始场,但海温不随时间变化在控制试验上,加入TRMM海温资料,海温是逐日变化的与EXP2相同,但是把TRMM海温降低了1℃与EXP2相同,但是把TRMM海温升高了1℃本文的模拟以120°E,20°N为中心,采用自动移动嵌套方法,外网格的水平分辨率为35km,格点数为91×91。
移动嵌套网格的水平网格为11.667km,格点数为73×73。
垂直为28层。
采用的物理方案包括:WSM3类简冰方案,RRTM长波辐射方案,Duhia短波辐射方案,Moni-obkhv近地层方案,新Kain-Fritsh(new KF)积云对流方案,热力混合陆面方案,YSU行星边界层方案,此外本次模拟采用了前48小时采用了Nudging方法进行了调整。