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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 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对2004年云娜台风高分辨率模拟结果的分析,发现在环境垂直风切变不是单一方向情况下,中尺度涡旋只在对流层低层的眼壁区域形成.这些涡旋中有的伴随气旋环流是闭合的,有的则为非闭合;并且有的伴随着小尺度对流上升运动,而有的则没有.进一步分析发现当环境入流与涡旋的出流相遇产生辐合时,或者入流受涡旋本身阻挡产生辐合时,小尺度对流上升运动随即发生.中尺度涡旋伴随着对流上升活动在眼壁中沿气旋方向移动,表现出涡旋Rossby波特征,当移动至垂直风切变矢量下风向时对流加强,加强的上升气流通过拉伸涡管使得相麻的涡旋环流也加强,通常对流在移向垂直风切变矢量上风向时逐渐减弱.反观在眼壁区域的对流层中上层,没有明显的中尺度涡旋活动,强对流活动主要集中在眼壁东南侧,并且强上升运动也呈现小尺度特征.眼壁区域中速度大于1 m/s的上升运动仪占14%,大于2 m/s的则小于7%,但速度超过1 m/s的向上的质量通量约占整个上升运动的30%,表明尽管这些小尺度强对流运动所占空间比例较小,却在眼壁质量输送中起着重要作用.另外,这些强上升运动核表现出正的浮力特征,大值浮力分布与上升运动核位置一致的特征也进一步说明眼壁中大量的垂直质量通量输送与只占很小范围的小尺度上升运动有关. 相似文献
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2006年7月3日傍晚到4日凌晨,苏北到黄海的一个中尺度对流复合体(MCC)产生了系列龙卷、直线型对流大风和强降水,利用常规高空地面观测、区域自动气象站、卫星云图以及多普勒天气雷达资料,详细分析此次中尺度对流复合体的结构和产生的天气背景。主要结论如下:(1)该中尺度对流复合体高层为对应分离背景场的强辐散,中层在副热带高压西北侧和500 hPa东移的短波槽前,地面位于锋面气旋暖区内;该中尺度对流复合体发生在中等到强的对流有效位能、强的深层(0—6 km)和低层(0—1 km)风垂直切变环境下;(2)该中尺度对流复合体主要垂直环流特征为:近地层东南气流和其上的中低层西南暖湿气流从对流复合体南部流入到复合体中心,复合体后部对流层中低层和中层为较干冷的西北气流夹卷进入中尺度对流复合体,导致降水蒸发冷却形成强烈下沉气流,产生带有西北风动量的下沉气流,到地面形成β中尺度冷池,冷池与周边暖湿气流的交界处为β中尺度阵风锋,同时中尺度对流复合体位于对流层低层到地面部分形成深厚冷池导致的雷暴高压,阵风锋前部有β中尺度暖低压;中尺度对流复合体中高层由于水汽凝结潜热释放加热形成暖心结构,位于对流层中层的主要特征为β中尺度气旋性涡旋对应的中尺度低压,对流层高层存在β中尺度辐散反气旋环流;(3)多普勒天气雷达探测揭示该中尺度对流复合体成熟阶段主要呈现为线性结构,主要构成是一条尺度在150—200 km的活跃弓形飑线,还有数条较弱的呈气旋性弯曲的对流雨带,雨带旋入共同的涡旋中心,该涡旋中心与地面锋面气旋的中心相对应(重合),同时也是相应中尺度对流复合体的β中尺度气旋的中心,直径为40—60 km;(4)在上述活跃弓形飑线的前侧出现多个中尺度涡旋,4个EF2级龙卷和3个EF1级龙卷都发生在这些中尺度涡旋内,导致龙卷的中尺度涡旋水平尺度为4—5 km,旋转速度接近超级单体的强中气旋旋转速度,垂直伸展比超级单体中气旋浅薄,形成机制也与超级单体中气旋有明显差异;(5)该中尺度对流复合体成熟阶段的云系尺度为1000 km,其中低于220 K (-52℃)冷云盖的尺度在400 km左右,其内部结构的主要构成是一条150—200 km长的活跃弓形飑线,地面β中尺度冷池和阵风锋,沿着弓形飑线前侧出现多个尺度为4—5 km的中尺度涡旋,其中部分中尺度涡旋导致尺度只有几十至几百米的EF1和EF2级龙卷,呈现出明显的多尺度结构特征。 相似文献
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