海洋特征对4月份江淮气旋路径和强度影响的数值模拟研究

摘要

本文运用WRF模式和NCEP／NCAR全球再分析数据,选取合适的参数化方案对4月份江淮气旋三个代表性个例进行实况模拟。模拟结果很好地反映了实况江淮气旋的移动趋势和气旋强度的变化趋势,这也验证了文中选取的参数化方案具有很高的可信度和对4月份江淮气旋具有很强的模拟能力。在此基础上分别针对海洋属性和海温空间型设计海洋特征的敏感试验。结合江淮气旋入海后活动区域探讨了海洋特征对4月份江淮气旋路径和强度的影响。海洋敏感试验反映了海洋在油膜污染背景下海洋属性转变成陆地属性后对江淮气旋的影响,分别从实际海洋特征、近海海洋属性转换成陆地属性和模拟区域海洋属性转换成陆地属性三个方面探讨海洋属性对江淮气旋的影响。结果表明,海洋属性的转换使气旋移动路径偏南,气旋强度减弱。海温敏感试验反映了近海海温的空间分布特征对江淮气旋的影响。近60年(1950年-2009年)4月份近海海温资料经EOF展开后第一模态的空间分布特征为海温一致型分布,第二模态的空间分布特征为海温南北反相型分布。因此近海海温主要呈现的空间分布型为:一致偏冷型、一致偏暖型、南暖北冷型和南冷北暖型。以气候态海温场作为参照对象,当近海海温呈一致偏暖型与南暖北冷型分布时气旋移动路径偏北,气旋强度偏强,且一致偏暖型较南暖北冷型近海海温空间分布对江淮气旋影响偏大；而当近海海温呈一致偏冷型与南冷北暖型分布时气旋移动路径偏南,气旋强度偏弱,且一致偏冷型较南冷北暖型近海海温空间分布对江淮气旋影响偏大。
　　 本文通过分析经向垂直环流场、水汽通量、水汽通量散度、对流有效位能和潜热能探讨了海洋敏感试验和海温敏感中江淮气旋产生差异的因为。在经向垂直环流场中(800 hPa-600 hPa)偏南气流有利于江淮气旋的发展,且增大气旋向北移动分量；而低层偏北气流则抑制江淮气旋的发展,且增大气旋向南移动分量。当气旋位于大别山附近时,江淮气旋前部水汽辐合区中水汽通量方向以西南方向为主,入海后以东南方向为主；气旋中心前侧的水汽辐合区是气旋发展的必要条件。低层对流有效位能(1000 hPa-700 hPa)偏强且位于气旋中心的前侧更有利于江淮气旋发展；气旋中心及其东侧强潜热能对气旋发展起着促进作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 江淮气旋定义与影响

1.2 温带气旋国内外研究概况

1.3 江淮气旋研究进展

1.4 问题提出

1.5 本文主要内容

第二章 资料、方法和个例选取

2.1 资料

2.2 方法

2.2.1 WRF简介

2.2.2 EOF分析方法

2.2.2 CRESSMAN插值法

2.3 个例选取

2.3.1 本文江淮气旋定义与个例筛选

2.3.2 选取个例概况

2.3.3 小结

第三章 实况模拟、验证和敏感试验设计

3.1 实况模拟

3.1.1 参数方案

3.1.2 参数化方案验证

3.2 敏感试验方案

3.2.1 海洋敏感试验方案

3.2.2 海温敏感试验方案

3.3 小结

第四章 海洋属性对江淮气旋的影响与分析

4.1 海洋属性对江淮气旋的影响

4.1.1 海洋属性对江淮气旋移动路径的影响

4.1.2 海洋属性对江淮气旋发展强度的影响

4.1.3 结果

4.2 分析

4.2.1 垂直环流形势

4.2.2 850hPa水汽通量与水汽通量散度

4.2.3 能量

4.3 小结

第五章 海温空间型对江淮气旋的影响与分析

5.1 海温空间型对江淮气旋的影响

5.1.1 海温空间型对江淮气旋移动路径的影响

5.1.2 海温空间型对江淮气旋发展强度的影响

5.1.3 结果

5.2 分析

5.2.1 垂直环流形势

5.2.2 850hPa水汽通量与水汽通量散度

5.2.3 能量

5.3 小结

第六章 总结

6.1 结论

6.2 应用

6.3 展望

参考文献

致谢

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