一种适于较强台风切向风廓线方案和其对异常台风路径数.PDF

第25卷 第2期 大 气 科 学 25,No.2 2001年 3 月 ChineseJournalofAtmosphericSciences VMoalr.2001 一种适于较强台风的切向风廓线方案 及其对异常台风路径的数值模拟研究* 孟智勇 徐祥德 陈联寿 (中国气象科学研究院.北京 100081) 摘 要 针对现今台风数镇预报中强热带气旋切向风廓线设计上的困难，提出了一种利用 台风报告中7级风和10级风的半径来确定台风切向风廓线的方法。它既可反映真实台风外 围结构又避免了强风速切变问题 该方案有可能改进台风尤其是异常路径台风的预报效果， 具有广阔的业务应用前景 关健词:台风;切向风廓线;台风外围结构 1 引言 台风是发生在热带洋面上的天气系统 在广阔的洋面上观测资料十分稀少，这就为 洋面上环流形势的分析带来很大的误差 常规分析场很难给出热带气旋的真实结构，有 时甚至连整个台风系统都分析不出来 初始场的准确性是数值预报的一个关键所在 无 论在台风的路径还是在台风强度的预报中，能够在初始场中较准确地描述热带气旋的结 构、是十分重要的。因而在初始分析场中如何真实地描述热带气旋的结构越来越引起科 学家们的注意 目前，构造台风初始场的基本思路就是首先在原始分析场中消去分析台风，然后加 人一个人造台风涡旋川，即 初始场=全球分析场)一分析台风)+(人造台风) (1) 一个比较好的人造台风涡旋一般应具备以下三个特点I[tl:(1)一致性.即涡旋的结 构必须保持动力和热力上的一致。除了风场和质量场的平衡关系外，水汽场也要和其他 要素场一致 水汽场的分布关系着台风强度的变化。 (2)真实性，即人造台风要反应 真实台风的主要特征。台风因其所处环境的不同而具有不同的大小和强度 (3)协调 性，即人造台风必须与预报模式的分辨率及物理过程相匹配. 关于台风涡旋的构造问题 (即台风的Bogusing问题)，人们多根据估测的台风中心 位置和强度，在现有台风结构认知的基础上构造一个台风模型。目前国内外各台风预报 中心所用的台风对称风场的Bogusing方案一般有两种，其一是建立在气压面上的，通 过经验公式首先计算出海平面气压场的分布，由风压关系得到台风的对称风场2-〔41.其 二是建立在。面上，通过某种形式的切向风廓线直接得到台风的风场分布1[5.61。在第二 1999-12-06收到，2000-09-04收到再改稿 国家自然科学基金资助项49775264共同资助 ~一一一一一一-，r一，一一一一一币趁犷--一sa书 !一一一一 大 气 科 学 25卷 种方法中，切向风廓线的选择就成了一个十分关键的问题。Leslie和Holland曾对各 种廓线方案作过对比，发现不同的廓线会对台风路径造成不同的影响。 一般来讲，一个比较好的廓线方 案应该能够尽可能准确地反映台风的 · 真实结构 研究表明，中心强度差不 三 ) 、 多的台风可以具有显著不同的外围结 州 区 构 (图1)181。就此 科罗拉多州立 尽 曰 大学的Gray教授和他的研究小组(9 吻 提出，热带气旋的结构可分为三种形