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云微物理过程影响登陆台风结构及降水的数值试验

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WRF模式中微物理和积云参数化方案的对比试验

WRF模式中微物理和积云参数化方案的对比试验
与Ｗ Ｓ 、ＷＳ 一样 ，饱 和 度 调节 按 Ｄ ｄ ｉｔ Ｍ３ Ｍ５ ｕ ｈａ 】
ａ 以上。 ｒｎ ｉ 本文模拟了５ ４ ０ 月ｌ 日０ 时一 １ 日ｏ 时ｆ ５ ０ 世 界时 ，下同） 发生在广东中部 的强降水过程。
３ 试验 设计 ． ２
一
般 认 为 ，对 于ＷＲＦ 式 ，积 云参 数 适用 于 模
模拟中，究竟采取哪一种方案 的结果会更理想 ，
在 不 同区域 ，仍需 要 深入 研究 ［］ １。 １
目前 ， 对珠 三 角地 区ＷＲ 模 式 的微 物理 过 针 Ｆ
Ｌ ￣＇］ ｉ Ｔ 以及Ｒｌ ｄｅ １的参数化方案的基础 ｎ ２ ｌ ｌｅｇ等［ ｔ １ ３ ］
上得到 ，饱和修正方案采ｍＴ ｏ 的方法 。这 ａ 等【】
收稿 日期 ：２ １—８３；修 订 日期 ：２ １ｄ１１ ０００ —０ Ｏｌ ８
资助项 目：国家自然基金． 广东联合基金重点项 Ｈ（ ８３ ０ ） Ｕ０ ３０ １ 资助 ；中山大学高性能与网格计算中心支持。 通讯 作 者 ：王雪 梅 ，女 ，从 事 环境 科学 研 究工 作 。Ｅ ｉ ｅｓ ｘ ｍａ ：ｅｗ ｍ＠ｍａ． ｓ． ｕｃ ｌ ｉｓ ｕｅ ． ｌｙ ｄ ｎ
量分 离 成格 点单元 的立 体 块 。这种 处理 方法 ，伴
随对快速微物理过程处理方法的一些修改 ，使得 方案在大时间步长时计算结果稳定 。 根据Ｒ ａ的 ｙｎ 观测结果 ，冰的平均半径假定为温度函数。冰水 混合相仅在温度高于一 ℃时考虑 ，而冰面饱和 １ ０ 状态则假定在云体低于－ ０℃。 １
第２卷 第４ ８ 期
２１ ０ ２年 ８月
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ 热Ｔ 带 ＰＣ Ｌ ＭＥ Ｅ Ｒ Ｌ Ｇ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｒ Ｉ Ａ 象 学 报 Ｏ Ｙ Ｏ 气 ＴＱ Ｏ

影响登陆台风降水量的主要因素分析

影响登陆台风降水量的主要因素分析

影 响登陆 台风 降水量 的主要 因素分析
钮 学新 ， 惠 良 滕 代 高 ， 建 勇 。 杜 ， 刘
（． 江 省 气象 科 学 研 究 所 ， 州 ３０ １ ；． １ 浙 杭 １０ ７ ２浙江 省 气 象 台 ， 州 ３０ １ ；． 波市 气 象 台 ， 波 ３ ５ １ ） 杭 １０ ７ ３宁 宁 １０ ２
所 用 资料来 源 于 中 国气 象局 台风年 鉴 资料 、 历史 天 气
图 、 江省 气 象 台 台风 降 水观 测 资 料 ； 值 模 拟 采 用 浙 数
热带风暴 ， 的降水量为 ２ ｍ。台风登陆前 １ 或 引起 ５ｍ ２ｈ
登 陆 台湾 时 巳经 或 开 始 影 响 大 陆 ， 就表 明 ， 这 台风 强
第２ ９卷 第 １ 期 ２１ ０ ０年 ３月
暴雨灾 害
Ｔｏ Ｒ ＥＮ ＴＩ Ｌ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ Ｄ Ｄ Ｉ Ａ Ｓ Ｒ Ａ Ｎ Ａ Ｓ ＴＥＲ Ｓ
Ｖｏ． ． 】 ２９ Ｎｏ １ Ｍａ． ｒ ２０１ ０
钮学 新 ， 惠 良， 代 高 ， ． 响 登 陆 台风 降 水 量 的 主要 因素 分 析Ｉ１ 雨 灾 害 ， １， （ ：６ ８ 杜 滕 等影 Ｊ暴 ． ２ ０２ １７ — ０ ０ ９）
量 减 少 ， 而 使 降 水 分 布更 不 对 称 、 不 均 匀 ； 空 气 入 侵 热 带气 旋 外 围可 大 幅 度 增 加 热 带 气 旋外 围及 倒 槽 的降 水 量 ． 从 更 冷 但 入 侵 到 热 带气 旋 中心 附 近 的 冷 空 气 使 热 带 气旋 强 度 减 弱 ， 成 中 心 附 近降 水 明显 减 少 ； 陆 及 其 近 海 湿 度 场 对 热 带 气旋 造 大 降 水 起 到较 大 影 响 作用 ； 风及 其 倒 槽 影 响 时 间长 短 直接 影 响 总 降 水量 。 台 关 键 词 ： 风 ； 水 强 度 ； 形作 用 ； 空气 ； 度 场 台 降 地 冷 湿

超强台风Saomai(0608)加强成因分析及海温影响的数值试验研究

超强台风Saomai(0608)加强成因分析及海温影响的数值试验研究
试 验 中海 温 变 化 对 台风 移 动 路 径 影 响 不 明 显 ，因 而对 环 境 风 的 垂 直 切 变 影 响较 小 。 主 题 词 中图 分 类 号 超 强 台风 Ｓ ａ ｏ ｍ ａ ｉ 强 度 变 化 成 因 海 温 数 值 试 验 Ｐ ４ ５ ８ ． １＋ ２ ４ 文 献 标 识 码 Ａ
种探 测 技术 的应 用 和数 值 预 报 、 数 值 模 拟 技 术 的 不
断发 展 ， 台风 路径 预报 水 平 已有 了稳 步 提 高 。相 比 之下 ， 对 台风 强度 变化 的研 究 和预报 进展 较缓 慢 ， 特 别是 台风 登 陆前其 强度 突 变预报 又 是其 中的重点 和 难点 ， 这 是 由于 强度变 化受 到更 多 物理 过程 的影 响 ，
高 空槽 分 为两 类 ： 一类 为有 利于 台 风增强 的槽 ； 另一
类 为不 利 于 台风增 强 的槽 。分 析 发 现 ， 在 台风 中心 诱 生 出太 大 的垂直 切 变 使 台 风 暖 心 通 风 而 减 弱 ， 垂 直 切 变和 台风 强度 变 化 之 间 有 比较 明 显 的 负 相关 。
摘 要
以严重影响我 国的 ２ ０ ０ ６年 ８号 超 强 台 风 Ｓ ａ ｏ ｍ ａ ｉ 为研究 对象 ， 首 先 从 大 尺 度 环 流 特 征 和 物 理 量 场 对 其 登
陆 前 强 度 不 断 加 强 成 因作 诊 断 分 析 ， 指 出 台风 加 强 与 副 高 的加 强 和 南 落 、 低 空 持续 加 强 的 水 汽 输 送 、 高 空 流 出气 流 的强 辐 散 、 台风 移 向垂 直 切 变 小 值 区 和 暖 洋 面 密 切 相 关 。 然后 ， 利 用 中尺 度 数 值 模 式 ＭＭ５分 析 了 海 温 高 低 对 台 风

华东登陆台风的对流非对称结构分析

华东登陆台风的对流非对称结构分析

华 东登 陆 台风 的对 流 非对 称 结构 分 析
朱佩君 ，郑永光 ２ ，郑沛群
（． １ 浙江大学地球科学系，浙江 杭州 ３０２ ；２ １０７ ．国家气象中心，北京 １０８ ００ １ ３ 浙 江省气 象台 ，浙 江 杭州 ３０ １） ． １０７
摘
要：利用 Ｆ 一 气象卫星的 Ｔ Ｂ资料对登陆华东地区的台风进行了对流非对称结构的分析。不同 Ｙ２ Ｂ
同的大气环境 以及下垫面变化的影响 ，台风的结构 强度等都会发生显著的变化 。陈联寿等指出 ，由于 陆地 山脉地形 的强迫作用 ，使华东登陆 台风中心北 侧雨量增强 ，形成 台风中心南北雨区和雨量的不对
称 分 布ｎ。 】垂直 风 切变 是 引起 台风对 流 不对 称 分 布 的 大气 环 境 因子 ，它 使 台 风 中 的上 升运 动 产 生 不对 称
而在 湿 绝 热 以及 实 际 观测 研 究 中 发现 强 对 流容 易 出 现 在顺 切 变方 向及其 左 侧 ［ 】 于 外 围对 流 的非 对 ５ 。对 １
水汽通量的非均匀分布【】 １以及低层水平风场切变和 ５ 辐合辐散ｎ 也是影响对流非对称的因子 。数值试验 印 结果表明ｎ ，登陆过程 中台风降水所集 中区域的 ’
变 化 与 水 汽 通量 、垂 直静 力 稳 定度 以及 地 面粗 糙 度
的变 化有 关 。
称研究相对较少，Ｃ ｒｏｉ ｏ ｏｂ ｓ ｒ等 通过对 台风中垂直 ｅ
风 切 变 和 闪 电分 布 特 点分 析 表 明 ，对 流 集 中分 布 在
垂直切变的下风方及其右侧 。垂直风切变越大 ，越 容易右偏 。 此外 ，已有的观测和数值模拟研究发现 ，
象限 的对 流分 析显示 ，在 台风登陆 的一 ４ ２ —６ｈ过程 中 ，其南侧 的对流始终强 于北 侧 ，西侧 的对 流在登陆至 ８ ｈ之前强 于东侧 ，之后两者 的对流相对 强弱发生变化 。台风对流 的非对称 分布 ，一部分 是由于环境垂直 风切变和 台风 移动造成 的，还有一部分 是 由于 台风登 陆过程相关象 限对流受 限引起 的。此外 ，华东沿海 的

台风利奇马(1909)双眼墙特征及长时间维持机制

台风利奇马(1909)双眼墙特征及长时间维持机制

应用气象学报JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGICAL SCIENCE第32卷第3期2021年5月Vol. 32 , No. 3May 2021刘涛，端义宏，冯佳宁，等*台风利奇马（1909）双眼墙特征及长时间维持机制*应用气象学报，2021,32（3）:289301DOI ： 10. 11898/1001-7313. 20210303台风利奇马（1909）双眼墙特征及长时间维持机制刘涛端义宏"冯佳宁王慧（中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081）摘 要利用CIMSS 微波卫星产品和多普勒天气雷达资料，分析超强台风利奇马（1909）的长时间双眼墙特征，并采用集合卡尔曼滤波方法同化雷达径向风资料，诊断利奇马双眼墙的三维结构演变特征&结果表明：在双眼墙演变过 程初期，受强垂直风切变和中高层干空气入侵的影响，外眼墙对流减弱，呈非对称特征& Sawyer - Eliassen 方程诊断结果显示：台风利奇马（1909）内、外眼墙次级环流之间的相互作用不明显，不同于发生眼墙替换过程的台风，其外眼墙处非绝热加热引起的下沉运动发生在内眼的眼心，内眼墙的上升运动并未受到外眼墙次级环流抑制&另外， 在强垂直风切变条件下，非对称的外眼墙不能持续增强收缩并取代内眼墙，因此双眼墙结构得以长时间维持&可见，台风利奇马（1909）外眼墙的非对称结构和特殊的次级环流分布是其双眼墙能够长期维持的重要原因&关键词：台风利奇马（1909）；双眼墙；同化分析引言台风眼墙的变化往往会导致台风强度和风场结 构突变，进而增加台风强度预报的不确定性）12&观 测和统计研究发现，大部分西太平洋的强台风（风速超过61. 73 m • s <"）在其生命史中至少经历1次双 眼墙过程，即在台风单眼结构外围，距离台风最大风速半径2〜3倍处产生一个接近环状的深对流带，原 来的眼墙被称为内眼墙，新生成的眼墙被称为外眼墙，外眼墙的生成通常还伴有切向风次极大风速的 形成和剧烈的结构变化［35］，加强对此类台风的研究 有利于提升对台风结构和强度变化的认识&眼墙替换是双眼墙演化中的典型过程，即在双眼墙结构形成后，外眼墙逐渐加强收缩而内眼墙逐 渐减弱消失并被外眼墙所取代，台风恢复到单眼结构［56］，然而并不是所有双眼墙台风都会发生眼墙替换过程［710］ & Yang 等8利用卫星微波图像研究1997-2011年西北太平洋台风的双眼墙特征，发现有23%双眼墙台风的结构演变属于双眼墙结构维2021-02-22 收到，2021-04-09 收到再改稿&资助项目：国家自然科学基金项目（61827901,41775048）"通信作者，邮箱：**************.cn持（concentric eyewalls maintenance , CEM ） 型，这种类型的台风没有发生眼墙替换，其内、外眼墙在演化过程中共存超过20 h,具有较大宽度的眼墙间隔（平均67. 5 km ）和外眼墙（平均70 km ），且其强度要强于 经历眼墙替换过程的台风。

台风的结构、形成和路径

台风的结构、形成和路径

台风源地与频数
11%
3% 10% 36% 16%
10%
3%
11%
无台风
图9.1 1971-2001年全球热带气旋间的生成位置（Emanuel，2008）
源自于热带深处的风暴，一开始总是往西移动，在行经一段距离后再 往极地移动，这种现象在南半球尤其明显
图9.2a 十年间的热带气旋路径（北半球：1992至2000年）；9.2b 1851-2006年热带气旋路 径与强度 （Emanuel，2008；NASA）
以后突然减速，并在眼壁中上升。许多风暴的综合分析和飞观测都表明，超
梯度风是存在的。
眼壁的中尺度结构
图9.8 1980年8月5日Allen飓风眼壁周围云、降水、最大风速环、径向—垂直气流位置的概 略剖面图，较黑的阴影区为最大经向和垂直速度区
眼壁的中尺度结构主要特征有（图9.8）：
高等天气学讲座（2019年春季）
单元三：热带大气环流和天气系统
第九讲
台风的结构、形成和路径
丁一汇 柳艳菊 国家气候中心
主要内容
9.1 热带气旋研究和业务预报的进展 9.2 台风的结构 9.3 台风形成的条件和物理过程 9.4 台风形成的理论和发生发展概念模型
9.5 台风的能量学
9.6 台风的路径预报 9.7 气候变暖与台风活动的关系
v gr u 2 / 2 u v2 1 zr w (fv ) (fv gr ) FHr r z r r z
2
为在低层眼内有水平辐散，必须使上式右边为正。因为此区中u（径向风）和w （垂直速度）很小，可忽略
w u z
项； 如不考虑摩擦作用，则
u 2 / 2 r
台风中次级环流圈
可以看到，在台风中有两个次级环流圈：一个是从眼壁上升，在高空向内流入， 并在眼中下沉，最后又在眼中由低层流出（反环流圈）；另一个由眼壁上升的空气 在高层向外流出，在外区下沉，以后在低层流入台风眼壁（正环流圈）。

台湾岛地形对台风“海棠”(0505)移动路径影响的数值试验研究


基 金项 目 ：温州市 气 象科 技重 点资 助项 目 （ ２００ ）资助 ￥ ０６ １ 作 者简 介 ：余 贞 寿 ，男 ，浙 江淳安 人 ，硕 士 ，从 事天 气预 报和 数值 模拟 研 究 。Ｅ ｍ ｉ ｙｚｅ ｓｏ ＠ｙｈ ｏｃｒ． ． ａｌ ｕｈ ｎｈ ｕ ａｏ ． ｎｃ ： ｏ ａ
南部时 ，在 台湾岛正西或西北侧形成 水平风的气旋
性 切 变 ，有 很 强 的 正 切 变 涡 度 产 生 ，在 气 流 过 山产 生 的背 风 面 正 涡 度 和 有 利 的环 境 流 场 共 同作 用 下 ，
收稿 日期 ：２０ ．６０ ；修 订 日期 ：２０ －２０ ０６０．９ ０ ７０ ．２
台湾 岛地 形对 台风 “ 棠＂ （ ５ ５） 海 ０ ０ 移动路径 影 响 的数 值 试 验 研 究
余 贞寿 ，郝增周 ２ 一，谢 海华 ，张天河
（ ． 江省 温州 市气 象局 ，浙 江 温 州 ３５ ２ ；２ 南 京 信息 工程 大学 大气科 学 系 ，江苏 南 京 ２ ０４ １浙 ２０ ７ ． １０ ４ ３ 卫 星海 洋环 境动 力学 国家 重 点实验 室， ． 国家 海洋 局第 二海 洋研 究所 ，浙 江 杭 州 ３０ １ ） １０ ２
西 太 平 洋 是 影 响 我 国 的 台风 的 主要 源地 ，而 我 国 台湾 经 常 位 于 西 太 平 洋 台风 移 动 路 径 之 中 ， 台湾 岛对 西北 太 平 洋 台 风 活 动 的影 响 已 引 起 人 们 的 广 泛
南沿海许多 乡镇被淹 ，部分地 区出现百年一 遇的高
水 位 ，其 中平 阳水 头 积 水 达 ２ ４ｍ，据 统 计 共 造 成 ～
风 速 区 向 中心 靠 近 而 造 成 的结 构 变 化 是 路 径 右 偏 的

FY-3A微波资料在“莫拉克”台风预报中的同化试验

。
我国也开展了许多对卫星资料直接变分 同
化的研究【 ｌ，潘宁等利用增量三维变分方法 同 ＿ 化 Ａ Ｕ Ａ辐射亮温资料明显改善了 ＭＭ５ ＭＳ — 模式
ｆ ｄ ａｃｄＭｉ ｏ ａｅＳ ｕ ｄ ｇＵ ｉ探测仪投入 Ａ ｖｎ ｅ ｃ ｗ ｖ ｏｎ ｉ ｎｔ ｒ ｎ ）
的温度和水汽混合 比预报［ 。张华等【 ］ ｍ 以增量
通讯 作者 ： 杨 引 明 ，男 ，博 士 ，高 级 工程 师 ，主要 从 事大 气探 测 遥感 和 中尺 度气 象 的研 究 和业 务 工作 。Ｅｍａ ：ｍｙｎ ＠ｐ ｕｏｇｃ － ｉ ｙ ａｇ ｋ ． ． ｌ ｒ ｎ
２ ４
热
带
气
象
学
报
分析场有着合理 的风压场约束关系。 风云三号是我国新一代极轨气象卫星 ，首颗
基础 ， 针对 ２０ 年第 ８ 台风 “ ０９ 号 莫拉克 ” 路径 和强度 预报 ， 开展数值预报直接 同化技术研究 。 试验结果表 明，
直接 同化 Ｆ ．Ａ微波资料对数值模式初始场改进要优 于仅仅同化常规观测资料 ， Ｙ３ 对缺乏观测资料 的海洋 上改 进尤 为明显 ，模 式初始场更加合理地反映海上 台风环 流形 势以及温湿条件 ，海上 台风 的模式初始位 置也得 到 了校正 ； 经过 Ｆ ３ Ｙ一Ａ微波资料三维 变分 直接 同化后 ，区域 中尺度模 式对 台风路径预报效果具有积极 的改善作
被广泛应用于热带气旋预报业务【 ３ ＭＳ 的 ］ － 。Ａ Ｕ 观测数据受冰云影 响较小 ，对热带气旋的观测非
常有 利 ，因此 对 热带 气旋 的分析 和 预报 有积 极 的
意义［。国内外多家数值预报业务和研究 中心都 ２ ］ 已实现 了多种 卫 星数 据在 Ｎ ＷＰ （ ｕ ｒ ａ Ｎ ｍｅ ｃｌ ｉ

【国家自然科学基金】_云微物理_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802


推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 推荐指数 降水机制 3 数值模拟 3 人工增雨 3 飑线 2 潜热 2 微物理过程 2 微物理结构 2 动力过程 2 云微物理结构 2 云与降水 2 中尺度对流系统 2 飞机观测 1 雷达反射率因子 1 雨滴谱 1 降水粒子下落速度和谱宽 1 降水形成过程 1 降水强度 1 阶梯式 1 过冷层状云 1 质量加权平均直径 1 观测分析 1 自然降水转化因子 1 耦合 1 粒子谱分布 1 粒子增长 1 积云并合 1 离子特征 1 物理机制 1 烟羽 1 渤海海效应暴雪 1 液态水路径 1 消减雨 1 气溶胶-云相互作用 1 气溶胶 1 毫米波云雷达和飞机观测 1 暖云催化 1 播撒方式 1 播撒-反馈 1 成雨环境 1 思考 1 微物理特征 1 微物理方案 1 微物理 1 微波临边遥感 1 平行式 1 差分传播相移 1 嵌入对流 1 层结特征 1 层积云 1 小波滤波 1 对流降水 1 对流云 1
科研热词 数值模拟 气溶胶 云微物理 飞机探测 风场反演 非感应起电机制 雷达反射率 随机碰并模式 闪电活动 逆温 粒子谱型 短波辐射强迫 相控阵雷达 电荷结构 特征 物理初值化 浅积云 气象学 梅雨锋暴雨 机载多普勒天气雷达 暴雨 新一代天气雷达 扫描模式 微物理 强对流降水 强对流天气 层状云降水 层状云 宏微观特征 太阳光度计 增雨 垂直非均一云 台风 反演方法 双向先导传输 原因 卫星反演 化学组分 动力 分档模式 冻雨 光学参数 人工减雨 云物理 云模式 云微物理过程 云微物理特征 云凝结核 中尺度模式 t-r_e配置 sbdart pms观测资料

【国家自然科学基金】_wrf数值模拟_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802


推荐指数 27 10 9 7 7 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 48 49 50 51 52
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
科研热词 数值模拟 暴雨 wrf 诊断分析 地形 高低空急流 飑线 非线性 青藏高原 鄂西地区 迁入 资料同化 褐飞虱 螺旋度 自动气象站资料 积云参数化方案 淮河暴雨 最高有效分辨尺度 最大有效时间步长 暴风雪 暴雨过程 数值预报 敏感性试验 扰动 大气动力背景 台风移速 台风数值模拟 台风 华南暴雨 半拉格朗日动力框架 动能谱 切变线 亚临界对称不稳定 云导风 中尺度结构 中尺度wrf模式 中小尺度 三维变分同化(3dvar) wrf模式 spinup grapes模式
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台风 展 开 。在 登 陆过 程 中 ，由于 与 大陆架 及 沿海
台风及与之伴随的暴雨过ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是影响我国的主 要灾害性天气之一 。我国学者为此 曾开展过一系
列研 究 并取 得 了 明显进 展 ［ 卜 引 。 在分 析 台风登 陆 后 形 成暴 雨 的原 因和 特点 时 ，过 去 的研 究 主要 侧 重
为迅速 。云物理过程对降水结构也有一定影响。
Ｆ ｒ ａ ｎ ｋ ｌ ｉ ｎ等［ Ｊ ７ 】 发现霰粒子是影响降水结构 的重要
因子 。当霰的落速加大时风暴内核区的降雨量增
大 ；当霰对雪和云冰的碰并系数减少或霰的直径
历史同期少见 。它的长时间影响使福建北部 、浙
江大部 出现暴雨 、大暴雨甚至特大暴雨 。 文献 ［ ９ ］ 已经利 用耦 合双参数混合相 云降水
６ 期
花丛等 ：云微物理过 程影 响登 陆台风结构及 降水的数值试 验
９ ２ ５
物理 方案 的三层 嵌 套 Ｇ Ｒ ＡＰ Ｅ Ｓ中尺度 模 式 对“ 罗 莎” 进 行 了模 拟 。试 验 结 果 可 以较 好 反 映 出 台风
敏感 性试 验 （ 表 １ ） 。 采 用描 述“ 罗 莎” 登 陆过 程 的试
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ ． ０ ３ ． ２ ３ ；修 订 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ ． ２ ３ 基金 项 目 ：国家 ９ ７ ３计划 项 目 “ 台风 登陆 前后 异 常变 化及 机理 研究 ” （ ２ ０ ０ ９ Ｃ Ｂ ４ ２ １ ５ ０ ０）资助
通讯作者 ：刘奇俊，男，河北省人 ，研究员，博士，主要从事数值模式中云微物理方案的研究。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：Ｌ ｉ ｕ ｑ ｊ ＠ｅ ｍａ ． ｇ ｏ ｖ ． ｃ ａ
地形 的相互作用 ，台风路径 、强度及风雨分布都
会 发 生改 变 。 因而利 用包 括 多种 显式 云微 物 理方 案 的 中尺 度模 式对 登 陆 台风 中 的云和 降水 过 程进
于大中尺度系统间相互作用造成 的动力与热力过 程 。随着数值模式 的不断发展和模式分辨率 的提 高 ，使得 中尺度模式中的对流可以用显式云物理 过程处理 ，大大提高了对云降水过程的模拟能力
模 拟 台风 过程有 重 要作 用 。
时（ Ｕ Ｔ Ｃ ， 下同 ） 生成于菲律宾 吕宋岛以东洋面 ， ４日 １ ８ 时加强为超强台风。７日０ ７时 ３ ０ 分前后
在 浙 江省 苍南 霞关 镇 附 近 的闽浙 交界 处登 陆 ，登 陆时 台风 中心 气压 为 ９ ７ ５ ｈ Ｐ ａ 。 随后“ 罗 莎” 减 弱为 强 热带 风暴 ， 并沿 浙江 沿海 缓慢 向东北 方 向移 动 。
【 ４ ］
。
行模拟 ，一方 面可以研究云降水的演变过程与分
布特 征 ，另一 方 面可 以研 究 云微 物理 过程 对 台风
强度 、结构和强降水的影响。
０ ７ １ ６号 台风 “ 罗 莎” 于 ２ ０ ０ ７年 １ ０月 ２ 日 Ｏ Ｏ
越来越多的研究发现云物理过程对于真实的
台风 云系对 于 微物 理过 程 的变 化 十分敏 感 。
第２ ９ 卷 第６ 期
２ ０ １ ３年 １ ２月
热 带 气 ＣＡＬ Ｍ 象 学 ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ 报 Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＲ０ＰＩ
Ｖ ０ ＿ １ ． ２ ９ ． Ｎｏ ． ６
Ｄ ｅ ｃ ． ．２ ０ １ ３
花丛 ，刘 奇俊 ．云微 物理 过程 影 响登 陆 台风结 构 及降 水 的数值 试 验［ Ｊ ］ ＿ 热带 气象 学报 ，２ ０ １ ３ ，２ ９ （ ６ ） ： ９ ２ ４ ． ９ ３ ４ ．
文章 编号：１ ０ ０ ４ — ４ ９ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ ． ０ ９ ２ ４ — １ １
云微物理过程影 响登 陆台风 结构及 降水 的数值试 验
花丛 ， 刘奇俊
（ 国 家气 象 中心 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ）
摘
要 ：选取 ２ ０ ０ ７ 年１ ６ 号台风“ 罗莎” 为个例，利用耦合双参数混合相云降水物理方案的 Ｇ Ｒ Ａ Ｐ Ｅ Ｓ中尺度
验作为控制试验 Ｃ Ｔ Ｌ 。在暖雨试验 ＷＭＲ中，所 有冰相过程及其造成的潜热释放均被去除，只保 留暖雨过程 ， 旨在考察冰相粒子对降水的影响［ ５ ＿ ７ ，
¨】
。
“ 罗莎” 的登陆过程 、降水演变和云微物理结构 。
本文将在此基础上 ，设计一系列敏感性试验 ，以
Ｗａ ｎ ｇ ［ ５ ］ 的研究 成 果表 明 ， 雨 的蒸 发 以及 雪 和雹 的 融 化 对 下 沉 气 流 和螺 旋 云带 的 形 成 起 到 重 要 作
用。Ｚ ｈ ｕ 等［ 】 贝 ０ 认为 ， 在没有蒸发作用的情况下 ，
台风半径减小 ，眼区上升运动旺盛 ，强度增加最
８ Ｅ ｔ ９ 时３ Ｏ 分“ 罗莎” 进入东海 ，１ ５ 时停止编号 。 “ 罗莎” 强度大 ，从登 陆到再次人海维持 ２ ６ ｈ ，为
模式对其进行模拟 ，并设计一系列敏感性试验 ，以 了解云微物理过程对登陆 台风结构及降水 的影响 。试验结果
显示 ， 在该个例 中云微物理过程及潜热 的改变对 台风路径有影响 。在不 同的微物理过程作用下 ，台风云系结构
有 明显差异 。霰粒子在维持地面降水和螺旋雨带强度方面 的作用 明显 。分析发现 ，潜热过程通过对动力场的反 馈可 以明显改变云 中水凝物 的含量和分布 ，从 而对地 面降水产生影 响。 关 键 词 ：天气学 ；云微物理 ；Ｇ Ｒ ＡＰ Ｅ Ｓ 模 式 ；登陆台风 ；潜 热
文献标识码 ：Ａ Ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ４ — ４ ９ ６ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ６ 中图分类号 ：Ｐ ４ ３ ５
减小 时可以形成更大范围的层云降水 。程锐等【 ８ 】
１ 引
言
也认为霰 的落速减半后降水区域最大，非对流降 水比例也最大。以上研 究多基于理想 台风或近海