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利用中尺度数值模式WRF-ARW对Bilis（2006）进行数值模拟，并进行地形和下垫面因素2个敏感性试验，诊断分析Bilis（2006）登陆期间-波非对称降水结构形成的动力因子。综合分析3个试验，结果表明环境垂直风切变对Bilis（2006）-波非对称降水结构形成的影响显著大于地形、登陆过程下垫面属性的改变和风暴移动速度的影响，冷空气的侵入对降水形成也有重要贡献。垂直切变的作用使顺切变左侧形成强降水，冷空气的作用与垂直切变的作用相互配合可能是顺切变方向和顺切变方向右侧强降水的主要成因。 相似文献
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强热带风暴“莲花”(0903)非对称降水结构分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用雷达回波和NCEP分析资料,本文从水汽条件、环境风垂直切变和风暴移动状态等方面诊断分析了0903号强热带风暴"莲花"非对称降水结构形成的可能机制。结果表明:"莲花"南侧充足的水汽输送为强降水的发生提供了基本的水汽条件,同时水汽通量在水平空间上的非对称分布也在一定程度上导致了降水的非对称分布。环境风垂直切变是导致"莲花"降水结构改变并最终形成一波非对称降水结构的主要动力因子。随着垂直切变的增强,同时配合风暴南侧充足的水汽条件,一波非对称降水结构逐渐形成,在较强垂直切变长时间的作用下,强降水最终集中于顺切变方向左侧。在较强垂直切变的作用下,逆切变一侧的下沉运动抑制了陆地摩擦和地形抬升所形成的对流的发展。相对于较强的垂直切变而言,"莲花"相对稳定的移速和移向条件难以主导强热带风暴降水的空间分布。 相似文献
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采用 NCEP / NCAR 0. 25°×0. 25°再分析资料及预报场、FY-2E 云顶亮温、雷达、自动气象观测站等资料,运用风场分解、中尺度平滑滤波等方法对台风“摩羯”造成的浙江内陆局地强降水相关动力特征进行分析。结果表明：(1)台风中心环流由低层到高层呈现向西南方向倾斜的非对称结构,台风前侧(浙闽赣交界处)的低涡对中高层整体环流分布造成了一定影响。(2)在台风移动方向(低层垂直风切变顺切变方向)前侧,925 hPa 相对入流辐合与 700 hPa 相对出流辐散形成耦合。(3)边界层辐合及地面辐合线较长时间维持在台风移动方向前侧,正涡度柱随台风移动西传, 在浙中形成低层辐合和涡度叠加效应,有利于浙中内陆局地强降水。(4)偏东气流的风速辐合、边界层相对入流以及之后西南气流的增强对浙中内陆边界层辐合的长时间维持起到一定作用。此外,地形对浙江内陆局地强降水也起了增幅作用。 相似文献
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利用新一代GPM IMERG卫星遥感反演降水数据产品以及NCEP提供的海表温度(SST)、海(陆)-气界面热通量和风场等资料,对超强台风“利奇马”(1909)强度变化和降水结构特征进行分析。结果表明:①2019年8月4日14:00至9日02:00,显著减弱的环境垂直风切变、SST为29.6~30.4℃的海域为“利奇马”提供的感热和大量潜热以及“利奇马”环流东侧极为强盛的偏南风低空急流向其输送充足的水汽和能量,使“利奇马”强度呈显著增强的趋势。2019年8月9日08:00至13日08:00,随着“利奇马”逐渐靠近陆地并登陆,显著增强的垂直风切变、“利奇马”从海洋(陆地)获得的潜热显著减小并且同时失去感热、“利奇马”环流东侧偏南风低空急流的显著减弱、对流层中低层干冷空气侵入“利奇马”环流以及“利奇马”登陆后受到陆面摩擦,使“利奇马”强度显著减弱。②当“利奇马”处于中等强度以上的垂直风切变环境中时(垂直风切变≥5 m/s),无论其移动缓慢(移速<5 m/s),还是移动快速(移速≥5 m/s),垂直风切变对其内(距台风中心100 km半径范围)、外雨带(距台风中心100~300 km半径范围)上的降水分布起决定性作用,“利奇马”内、外雨带上的强降水均位于顺垂直风切变方向及其左侧。当“利奇马”处于较弱的垂直风切变环境中时(垂直风切变<5 m/s),无论其移动缓慢,还是移动快速,内雨带上的降水分布由垂直风切变和“利奇马”移动共同决定,强降水分别出现在顺垂直风切变方向及其左侧以及移动的前方,而外雨带上的降水分布由垂直风切变起主导作用,即强降水位于顺垂直风切变方向。总的来看,与“利奇马”移动速度和方向相比,环境垂直风切变对“利奇马”内、外雨带上降水非对称分布的影响要重要得多。 相似文献
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台风Rananim登陆后引发强降水成因和暴雨分布的诊断分析 总被引：1，自引：0，他引：1
首先对2004年第14号台风Rananim登陆后造成的强降水过程按主要影响系统进行了划分,指出第一阶段的降水是由台风本身环流产生的,第二阶段的降水则是台风残留低压与中纬度西风带环流系统共同作用的结果。然后针对暴雨在台风登陆点南北两侧非对称分布的特点进行了重点分析,结果表明,台风暴雨的非对称分布与台风本身的非对称结构、南北两侧不同的水汽输送以及中尺度地形有密切关系。同时利用湿位涡分析方法诊断了台风暴雨时空分布特征,发现湿位涡负值中心与暴雨中心存在较好对应关系,而且其中心数值的绝对值大小与1 h降水强度存在正相关关系,从而说明湿位涡负值中心可以作为降水时空分布的重要指标,为台风暴雨预报提供一种思路。 相似文献
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台风暴雨灾害是台风三类灾害(暴雨、大风、风暴潮)之首,而台风极端降水是暴雨灾害的直接原因,对台风极端降水的研究有利于增强对台风极端降水机理的认识和提高极端降水的预报水平。强台风“菲特”(1323)具有登陆强度历史罕见、降雨强度大、影响范围广、引发灾害重等特点,本文对“菲特”极端降水特征及其形成机理研究进行了回顾和总结。“菲特”的强降水过程主要分为两个阶段,造成了杭州湾一带和浙闽交界处两个强降水中心。“菲特”极端降水之所以产生,源于环境因子、地形和内部条件多尺度相互作用:环境因子涉及双台风作用、弱冷空气侵入、台风倒槽、垂直风切变和高空急流等,其中“丹娜丝”台风外围偏东气流源源不断的水汽输送是“菲特”极端降水形成的关键物理因子;山脉等地形增幅作用是浙江余姚等地出现历史性强降水的重要原因;水汽辐合和凝结与霰的融化和对流区雨滴的迁移是暴雨增幅重要的内部因素。 相似文献
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利用大气环流特征量和NCEP/NCAR再分析资料,分析了强热带风暴"碧利斯"造成异常强降水的气候背景。结果表明,冬春季节西太平洋暖池海温偏高时,夏季副热带高压脊线活动偏北,影响中国的热带气旋个数偏多,2006年冬春季海温分布及夏季副高活动形势有利热带气旋影响中国。强热带风暴"碧利斯"登陆和西行时,大气环流高层辐散、低层辐合和热带辐合带的位置偏北、西南暖湿气流在华南有强的辐合等均有利中国南部地区气流辐合上升,使"碧利斯"登陆后低压环流仍能长时间维持,从而造成异常强降水。 相似文献
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"碧利斯"台风对湘南造成的暴雨洪灾分析 总被引：1，自引：0，他引：1
"碧利斯"台风对湖南南部造成了"7·15"特大洪灾。本文简述了湘南暴雨洪灾的破坏情况,分析了本次洪灾的类型、基本特点以及灾区的地质特征;根据东江水库库区13个雨量站的雨量数据,对其暴雨中心的降雨量进行了计算分析;通过资兴市重灾区坪石的Google Earth卫星照片,分析了山洪型洪灾的地形因素。描述了降雨的利弊,最后提出了洪灾预警、水土保持、防洪工程等减灾对策。 相似文献
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WRF模式同化系统在“碧利斯”台风暴雨数值模拟中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
利用美国高分辨率中尺度模式WRF(weacherResearch and Forccast)式和、WRF三维同化系统(WRF 3DVAR),以2006年"碧利斯"台风低压引发的暴雨天气过程为例,通过控制试验和同化试验的对比分析,探讨了高空和地面实况资料同化对台风低压"碧利斯"暴雨过程分析和预报的影响.初步的结果显示,同化高空和地面实况资料后对模式的初始场有明显的改进、对暴雨过程的降水落区和强度有不同程度的正反馈,更接近实况的降水. 相似文献
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《Coastal Engineering》2005,52(2):177-195
An improved SWAN model using the Finite Element Method (FEM) was developed for wind waves simulations in both large-scale oceanic deep water regions and small-scale shallow water regions. The model employs a Taylor–Galerkin finite element technique for the discretization of the modeled area, which makes it flexible to represent bottom topography and irregular boundaries. The fractional step numerical scheme was adopted to split the wave action balance equation into three one-dimensional space equations, which can be solved efficiently by one-dimensional algorithms. The Flux-Corrected Transport method was also applied to circumvent the steep-gradients of the action density in the frequency space. The FEM code with unstructured grids improves the numerical schemes in the original SWAN to maintain computational efficiency at the operational stage. A simulation of wind wave activities for the monsoon and the 2000 Typhoon Bilis were performed using the FEM and SWAN models. The simulated results were compared with field observations in order to verify the suitability of the method. 相似文献
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非绝热加热对热带气旋径向非均匀结构的影响 总被引：14，自引：2，他引：12
利用平面极坐标系下无摩擦有外源(非绝热加热)的正压无辐散方程,将热带气旋的物理量分解成环境场和扰动,进而求出了热带气旋扰动的行波解,并分析了风场(切向、径向)和重力位势扰动场的径向非均匀松紧结构.表明:这种松紧结构与热带气旋所在纬度的科氏参数(f)、热带气旋的强度(Ω)、热带气旋扰动的圆频率(ω)、热带气旋扰动在θ方向的角波数(m)有关,且不同要素的松紧结构不尽相同;同时还受非绝热加热(Q1)的影响,这种影响主要表现在使风场(切向、径向)呈内紧外松的非均匀分布. 相似文献
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Refraction of incoherent random gravity waves with currents and bottom topography results in spatial variations in the spectral characteristics of the free surface. Prediction of such variations based on the radiation transfer equation is in a simple analytic form for the case of one dimensional inhomogeneities in currents and topography. This analytic form is examined in terms of two-dimensional wave number- and polar frequency-direction spectra along the associated dynamic and kinematic constraints relevant to wave breaking and reflection. Results are specialized to the simplest case of horizontal shear currents in deep and shallow water with explicit examples to illustrate the relative and combined effects of currents and topography on free surface spectra. 相似文献
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Spatial distribution of random wave overtopping water behind coastal structures was investigated using a numerical model based on Reynolds-Averaged Navier-Stokes solver (RANS) and Volume of Fluid (VOF) surface capturing scheme (RANS-VOF). The computed spatial distributions of wave overtopping water behind the structure agree well with the measurements by Pullen et al (2008) for a vertical wall and Lykke Andersen and Burcharth (2006) for a 1:2 sea dike. A semi-analytical model was derived to relate spatial distribution of wave overtopping water behind coastal structures to landward ground level, velocity and layer thickness on the crest. This semi-analytical model agrees reasonably well with both numerical model results and measurements close to coastal structures. Our numerical model results suggest that the proportion of wave overtopping water passing a landward location increases with a seaward slope when it is less than 1:3 and decreases with a seaward slope when it gets steeper. The proportion of wave overtopping water passing a landward location increases with landward ground level and overtopping discharge. It also increases with the product of incident wave height and wavelength, but decreases with increasing relative structure freeboard and crest width. We also found that the extent of hazard area due to wave overtopping is significantly reduced by using a permeable structure crown. Findings in this study will enable engineers to establish the extent of hazard zones due to wave overtopping behind coastal structures. 相似文献
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Using data from laboratory, field, and numerical experiments, we investigated regularities in changes in the relative limit height of breaking waves (the breaking index) from peculiarities of nonlinear wave transformations and type of wave breaking. It is shown that the value of the breaking index depends on the relative part of the wave energy in the frequency range of the second nonlinear harmonic. If this part is more than 35%, then the breaking index can be taken as a constant equal to 0.6. These waves are spilling breaking waves, asymmetric on the horizontal axis, and are almost symmetric on the vertical axis. If this part of the energy is less than 35%, then the breaking index increases with increasing energy in the frequency range of the second harmonic. These waves are plunging breaking waves, asymmetric on the vertical axis, and are almost symmetric on the horizontal axis. It is revealed that the breaking index depends on the asymmetry of waves on the vertical axis, determined by the phase shift between the first and second nonlinear harmonic (biphase). It is shown that the relation between the amplitudes of the second and first nonlinear harmonics for an Ursell number less than 1 corresponds to Stokes’ second-order wave theory. The empirical dependences of the breaking index on the parameters of nonlinear transformation of waves are proposed. 相似文献