2015年苏迪罗台风的生消的动力学机制及其与MJO的关系初探

摘要

本文运用一套新的非线性稳定性分析方法，即基于多尺度子空间变换(MWT)的多尺度能量和涡度分析方法(MS-EVA)及不稳定理论，通过对2015年的超强台风苏迪罗进行多尺度动力学分析，来初步探究苏迪罗生成、增强和衰亡的动力过程及MJO在其中的作用。大气原始场通过MWT分离重构到热带气旋、季节内和大尺度三个子空间上。在滤去了季节以下尺度的振荡后，整层对流层大尺度运动的正压分量对苏迪罗的活动具有最好的引导作用，这启示未来的路径预报可以建立在滤波场中进行。热带气旋子空间内，苏迪罗表现出自下向上生成并自上向下衰亡的演变规律。通过多尺度能量分析发现，大气低层的正压不稳定带来台风低层的生成和加强，动能输送和扩散作用把动能从低层向高层分布引起它的自下向上发展;高层斜压不稳定有利于高空暖核的形成，间接造成了台风的快速加强;台风登陆后，低层动能在失去不稳定环境的保护下在热带气旋尺度内流失而高层在强的正压稳定作用下，环流率先崩溃，苏迪罗从上往下衰亡。此次西移的MJO为苏迪罗传输的能量很少，它通过调整背景气流结构，来促进大尺度的动能向热带气旋尺度升尺度传输，进而引起台风的生成，但它在苏迪罗的快速增强和衰亡中作用不大。

目录

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摘要

第1章 引言

1．1 热带气旋有限振幅增强

1．2 不同尺度系统在热带气旋的初期生成中的作用

1．2．1 预示热带气旋生成的“前兆因子”

1．2．2 热带气旋生成的“胚胎”

1．2．3 热带气旋生成的基本元素

1．2．4 热带气旋生成的扰动源

1．3 热带气旋生成中的多尺度相互作用理论

1．3．2 “育儿袋”假说

1．4 苏迪罗的活动背景

1．5 热带气旋的多尺度相互作用研究

1．6 拟研究的内容、成果及创新点

第2章 方法及数据

2．1 多尺度子空间变换

2．2 多尺度能量和洛伦兹循环

2．3 数据

第3章 基于多尺度子空间变换的尺度分离重构与苏迪罗的移动和结构、强度演变

3．1 基于多尺度子空间变换的尺度分离重构

3．2 苏迪罗的移动与大尺度引导气流

3．3 苏迪罗结构的演变

3．4 苏迪罗强度的演变与生命阶段的划分

第4章 苏迪罗生成与强度演变的多尺度动力过程及MJO在其中的作用

4．1 苏迪罗的低层生成与MJO的作用

4．2 苏迪罗的自低向高发展并快速增强

4．3 苏迪罗的自高向低衰亡

第5章 总结

5．1 研究成果

5．2 创新点

5．3 不足与展望

致谢

参考文献

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