Citation
Li, Y. B., Y. C. Jiang, J. C. L. Chan, and K. K. W. Cheung, 2024: Development of asymmetric convection in atropical cyclone under environmental uniform flow and vertical wind shear. Adv. Atmos. Sci.,https://doi.org/10.1007/s00376-024-3344-2.
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环境均匀流场和垂直风切变条件下热带气旋非对称对流发展研究
摘 要
本研究通过理想数值模拟试验揭示了热带气旋在环境均匀流场、垂直风切变以及两者共同影响下的非对称对流发展特征。结果表明，外围雨带降水在移动方向右侧得到增强，但在内核区域其增强出现在切变上方左侧区域。此外，由于环境流场引起的非对称性，对流层上层约1000 km半径区域内出现了温度和高度波数一异常。在热带气旋中心之外还出现了一个包含波数一的暖中心子涡旋，并伴随有非对称水平风出现，这反过来又改变了风暴尺度（400 km范围内）垂直风切变。当风暴尺度垂直风切变大于2 m s-1时，内核区的深对流紧密随着变化的风暴尺度垂直风切变而变化。并且，在所有的数值试验中，内核区的深对流都位于风暴尺度 垂直风切变 的切变下风向。在外围雨带，最大的边界层辐合主要受移动方向控制，并位于右后象限。本研究从三个方面拓展了先前的研究结果：（1）揭示了环境均匀流场和大尺度垂直风切变对TC非对称降水的大致线性组合作用；（2）发现热带气旋涡旋和环境流场的相互作用促进了1000 km尺度的对流层上层非对称风的发展，从而导致热带气旋区域内风暴尺度垂直风切变的变化；（3）阐明了环境均匀流场和垂直风切变条件下热带气旋非对称对流的发展特征，其始终与风暴尺度垂直风切变而非初始垂直风切变保持一致。
关键词：热带气旋, 环境流场, 垂直风切变, 非对称对流, 内核区, 外围雨带
图1. 环境均匀流场和垂直风切变共同影响热带气旋非对称对流.
亮点
本研究通过一系列理想数值试验，研究了热带气旋在环境均匀流场、垂直风切变以及这两者共同作用下的非对称对流发展特征，揭示了环境均匀流场与垂直风切变对台风非对称降水影响的线性组合效应。此外，本研究还阐明了热带气旋与环境流场相互作用过程中非对称对流与垂直风切变的变化特征，以及它们之间的相互作用机制。
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《大气科学进展(英)》(Advances in Atmospheric Sciences，简称AAS)——中国大气科学领域学术水平最高的英文期刊之一，1984年创刊，1999年被SCI收录。最新影响因子6.5，JCR 一区。
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