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热带气旋'苏迪罗'(2015)海上活动时段降水物理过程模拟诊断研究——海表温度敏感性试验

         
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摘要

利用WRF模式,在前期工作(王晓慧等,2018)模拟试验基础上,设计敏感性试验,借助三维降水诊断方程,分析揭示了海表温度(SST)变化对热带气旋(TC)"苏迪罗"(2015)海上活动时段降水物理过程的可能影响.对照试验(CTL试验:SST随时间变化)和敏感性试验(SNC试验:SST固定为初始值)的SST存在明显差异(CTL试验平均SST低于SNC试验).对比分析表明:两试验模拟的海上时段TC路径差异不大,但SNC试验模拟的TC强度较CTL试验偏强;TC环流区域内,两试验垂直速度差值在对流层基本为正(SNC试验上升运动更强),随着SST差值不断增大,垂直运动差值也不断加大;SNC试验的降水强度(PS)大于CTL试验,但PS差值随SST差值增大并非线性变化,体现了PS变化的复杂性;SNC试验的QWVA(垂直积分的三维水汽通量辐合/辐散率)均基本大于CTL试验(后期差别更大),SST的不同可通过影响垂直运动,造成QWVA的差异,进而影响PS;分析时段内,两试验TC环流区域大气均持续变干(正值QWVL),且存在较明显海面蒸发(正值QWVE),其中,两试验之间的QWVL差异不明显,但SNC试验的QWVE总体上强于CTL试验(尤其是分析时段中后期);两试验间云相关过程变率差异的时间变化复杂,最大差异量级与QWVE相当;SST对水凝物发展和深对流活动有一定影响,伴随SST差异的逐渐增大,水凝物含量差异也逐渐增大,液相水凝物中,雨滴差异较大,而与液相水凝物相比,冰相水凝物差异更为突出,尤其是较大的冰相粒子(雪和霰);SNC试验中,零度层下更多的霰粒子和雨滴,在更强上升运动配合下,有助于云滴和雨滴碰并(Pracw)及霰粒子融化(Pgmlt)微物理过程的加强,进而造成更强降水.TC环流区域时间和空间平均的物理量对比分析揭示,两试验降水物理过程定性上基本相似,但定量上存在明显不同,SNC试验的PS与CTL试验相比,增幅达8.8％,这种差异主要源于降水宏、微观物理过程的差异,其中,不同SST环境下QWVE的差异最为显著.

著录项

  • 来源
    《大气科学》 |2019年第5期|1125-1142|共18页
  • 作者

    王晓慧; 崔晓鹏; 郝世峰; 姜嘉俊;

  • 作者单位

    中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室;

    北京100029;

    中国科学院大学;

    北京100049;

    宁波市海曙区气象局;

    浙江宁波315012;

    中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室;

    北京100029;

    南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心;

    南京210044;

    中国科学院大学;

    北京100049;

    浙江省气象台;

    杭州310017;

    宁波市气象局;

    浙江宁波315012;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 热带气象;
  • 关键词

    降水物理过程; 热带气旋; 海表温度; 三维降水诊断方程;

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