浙闽登陆热带气旋降水统计与数值模拟研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:hzh19780101
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本文利用热带气旋降水客观分离方法,对1956-2012年浙闽沿海登陆的热带气旋降水进行客观分离和统计分析,揭示浙闽登陆热带气旋降水精细化时空分布特征。并利用中尺度非静力数值模式(WRF),选取造成了重大灾害影响的2013年第23号台风“菲特”开展高分辨率数值模拟与敏感性试验研究,诊断分析“菲特”产生强降水的原因,并探讨浙闽地区局地地形在此次强降水中的作用。得到的主要结论如下:热带气旋平均路径在登陆前6小时至登陆后24小时呈西北向,累积降水具有明显非对称分布特征,浙闽两省降水较强,与主要水汽辐合区吻合;登陆后24至48小时,平均路径移出浙闽并转为南北向,两省降水明显减弱,而江西庐山和安徽大别山附近出现明显降水。不同类别热带气旋登陆期间的降水分布存在较明显差异,第二类降水强度最弱,而第三类强度最强。从时间演变来看,所有类别较强降水时段均位于登陆前12小时至登陆后6小时,尤其是登陆前、后6小时,但不同类别的降水分布和演变具有显著差异,这种差异与局地地形和热带气旋环流所处位置关系密切。高频次强降水主要出现在登陆前、后6小时的浙闽沿海地区,两省交界附近最为集中,与该地区明显的地形分布有着密切关系。登陆热带气旋带来的台站小时降水极值差异较大,从10到143mm均有分布,大部分处于30至60mm之间,大于50mm的极值主要分布在沿海,且在浙闽交界处较为集中,与小时强降水统计结果一致。从影响“菲特”产生强降水的因子来看,高空槽前的西南急流与“丹娜丝”的偏东风急流加强了“菲特”环流的垂直结构,同时提供了充足的暖湿水汽。“菲特”登陆后,在浙、闽复杂的局地地形作用下,南下的冷空气与暖湿气流交汇,进一步加强了降水。此外,“菲特”登陆期间的引导气流方向几乎垂直于海岸线,且速度较大,与天文大潮叠加,可能是引发“菲特”风暴增水的主要原因。从“菲特”的6小时累积降水来看,强降水主要集中在登陆前、后6小时,与本论文统计分析中得到的主要结论一致。三组敏感性试验均体现出地形(包括陆面摩擦)对登陆热带气旋“菲特”降水分布与演变产生了不同程度的影响。其中,浙闽交界地区高大地形的移除对此次登陆热带气旋降水的影响最大。地形移除后,抬升作用减弱,浙江南部降水急剧减少,北部降水增加,形成显著不同于对照试验的降水非对称分布特征。天目山附近局地小尺度地形的影响范围相比较而言更加局地化,当天目山地形移除后,由于对强降水发生有利的动力条件显著减小,降水强度迅速减小。当浙江东部下垫面被替换为水体后,由于下垫面摩擦减小,地形抬升作用减弱,沿海区域3的降水明显减弱,而浙江北部内陆地区降水增加,雨带向西移动。可以看到,陆面摩擦和局地地形对该地区热带气旋降水具有明显作用。
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