西北太平洋上一次极端强度爆发气旋对流层低层风速迅速增强的能量特征分析

摘要

2011年一月中旬,西北太平洋上发生了一次罕见的双子气旋事件。该双子气旋中的一个气旋(简称气旋A)迅速发展成为一个强度堪比台风的极端强度爆发气旋。本文采用旋转风,辐散风动能收支分析来研究造成该极端强度爆发气旋风速迅速增强的原因。研究发现,在气旋A的最快发展期,对流层低层,气旋的总动能迅速增大,风速增大最迅速的象限是气旋的东南象限,而西北象限的增速最慢。旋转风动能的增长显著,对应了总动能的增大,而辐散风的动能显著小于旋转风动能并且主要表现出减少的趋势。旋转风动能的增大与气旋A在水平和垂直方向上的伸展过程相一致,非正交风动能在旋转风动能大值区增强总动能,这促使了对流层低层最大风速的形成,然而,在辐散风动能较强的区域,非正交风动能主要减弱总动能。向北的总动能输送以及气压梯度力对旋转风动能的做功是气旋A风速迅速增大的主导因子,尤其是在其东南象限。然而,从旋转风向辐散风动能的转换在一定程度上延缓了气旋风速的增强过程。