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如何快速诊断超强台风“威马逊”突然加强

“断虹现,天要变”,是闽粤沿海渔民流传的一句谚语,讲的是过去渔民通过观察傍晚云的色彩和形状变化来预知台风是否即将来临。如今,预报员利用卫星监测与分析台风云系变化及其系统演变。著名气象学家Robert Houze曾指出,台风强度的快速变化,通常与其快速重组的中尺度云团和降雨结构紧密相联。2014年,超强台风“威马逊”在登陆海南岛前一天近海急剧突然加强(以下简称RI),中心的日降压达到60百帕,登陆时中心气压为910 百帕,风力达60/秒(17级),突破了我国有记录以来的历史极值。准确把握是否发生RI以及时点,是提高防台减灾工作成效的重要前提。因此,是否存在直观的卫星图像前兆信号或预报线索,帮助预报员快速诊断威马逊”即将发生RI

 

围绕该问题,中国气象局气象科学研究院端义宏研究员课题组,基于卫星观测图像和高分辨率集合数值模拟,寻找威马逊”南海RI启动与次级环流发展的对应联系。结果表明,在环境风垂直切变(VWS)较弱条件下,对应集合成员的通风干冷气流下沉冷却作用影响较弱,低层空气饱和度得以快速提升并与眼墙外的低层入流在VWS下风一侧交汇辐合促进不对称对流云团发展,导致VWS下风左侧的次级环流沿着眼墙切向和径向延展,台风的高、低层环流在垂直方向上趋于重叠,RI启动较早;而在VWS较强条件下,对应集合成员的通风干冷气流下沉冷却作用影响较强,低层空气饱和度提升与次级环流发展缓慢,高、低层环流在垂直方向上倾斜度较大,RI启动较晚。据此,文章合作者Davidson博士设计了一个简单的RI诊断工具--同步指数。文章的通讯作者端义宏研究员指出,未来将进一步应用同步指数”进行更多的RI个例验证与深入研究,将有助于提高我国近海RI预报水平。

 

以上研究已被《Advancesin Atmospheric Sciences》接收并出版,得到了国家自然科学基金等项目的共同资助,李勋为第一作者,端义宏研究员为通讯作者。

 

 


1 较早与较晚发生突然加强的集合模拟样本对比示意图

 

论文信息:Li, X., N. E.Davidson, Y. H. Duan, K. J. Tory, Z. A. Sun, and Q. B. Cai, 2020: Analysis ofan ensemble of high resolution WRF simulations for the rapid intensification ofSuper Typhoon Rammasun (2014). Adv.Atmos. Sci., 37(2), 181204, https://doi.org/10.1007/s00376-019-8274-z.

下载链接:http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-019-8274-z