台风近中心螺旋云带与暴雨关系研究

针对台风近中心北侧螺旋云带中的暴雨研究，本课题主要开展了以下方面的工作并取得的研究成果。（1）开展资料的同化模拟试验，利用我国云迹风资料和雷达资料在模式中的广泛使用，采用了与实况场资料的订正和判别方法，检验结果表明有效地提高了模拟中尺度降水和地面大风的效果。（2）利用NCEP、GFS等再分析资料以及常规观测资料、自动站、雷达、卫星等非常规的气象资料，分析大、中尺度天气形势、环流演变；调试较优的中尺度数值模式各个方案，对8个台风暴雨个例进行合成分析。（3）在模拟结果较为理想的情况下，利用模式输出的高时空分辨率结果，对其进行诊断分析，特别注意分析多普勒雷达资料和雷达强回波带演变，揭示台风近中心北侧螺旋云带中暴雨产生发展的机制和环流中的中尺度辐合带对其的作用。. 研究结果表明：（1）台风中心北侧附近的螺旋云带，也是台风暴雨中心，对应着边界层内会出现较稳定的中-β尺度强辐合带结构，沿径向向远离台风中心的方向传播加强成为新的主螺旋雨带，它与实况雷达中所反映的螺旋雨带和强回波带相对应，即暴雨主要由边界层强中尺度辐合带直接影响造成的。（2）降水伴随着辐合带发展中尺度流场辐合带由多个更小的强辐合中心紧密排列构成，辐合中心正上方的对流层中层有强辐散中心与之一一对应，两者同步变化构成有利于对流发展的耦合结构。沿着螺旋雨带中的辐合区域，往往会在下一小时会出现强降水，降水的强度和位置随辐合带的发展移动而出现相应的变化。（3）螺旋雨带边界层中尺度辐合带主要是由于径向风在垂直方向上分布不均匀使得空气质点堆积造成的。辐合与垂直方向上的径向风梯度之间有着一定规律，强辐合总是出现在梯度负值较小的区域内，并且辐合的强弱与径向风梯度的大小成正比。辐合带在垂直方向上呈辐合柱状结构，主要是由对流层中下层中正位涡诱生的中尺度涡旋在倾斜锋面上发展结合形成的。（4）沿海登陆台风暴雨主要是由于三支来自洋面上的具有大量对流有效位能的暖湿气流汇合在沿海汇合，在有利的对流不稳定层结和冷暖平流输送的环境场中，由下层气流抬升另外两支气流触发对流的发展，释放能量和水汽形成的。