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《探析中國海區(qū)域海氣相互作用對臺風(fēng)影響的數(shù)值試驗》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文中國海區(qū)域海氣相互作用對臺風(fēng)影響的數(shù)值試驗姓名:王思思申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):交通信息工程及控制指導(dǎo)教師:黃立文20060401武漢理工大學(xué)碩士論文摘要中國海是瀕臨西北太平洋的最大陸緣海,是西北太平洋臺風(fēng)三個主要發(fā)源地之~,主要分為臺灣海峽以北的中國陸架海(渤、黃、東海,也稱東中國海)和南中國海。它四季交替分明,沿岸徑流多變,海底地貌復(fù)雜,具有復(fù)雜的天氣、氣候以及獨特的熱力和動力學(xué)特性。中尺度海氣相互作用的天氣現(xiàn)象如臺風(fēng)、入海氣旋等在該區(qū)域活動頻繁。眾所周知,臺風(fēng)是發(fā)生在低緯度洋面上的一種強烈的中尺度暖性氣旋性風(fēng)暴,是威脅船舶安全航行的最嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣系統(tǒng)之
2、一。近十年來在中國海區(qū)域的發(fā)生的許多海難事故都與臺風(fēng)有關(guān)。隨著改革開放不斷深入和發(fā)展,我國沿海地區(qū)在國民經(jīng)濟中地位與日俱增,近海區(qū)域的海上運輸也日益繁忙,南海和黃東海區(qū)域還是我國重要的海上養(yǎng)殖區(qū)和漁場,而臺風(fēng)卻給沿海地區(qū)的經(jīng)濟和近海運輸業(yè)帶來極大的損失。因此研究臺風(fēng)過程中海氣相互作用對臺風(fēng)過程的影響,使我們對我國大陸沿海及近海區(qū)域臺風(fēng)過程中海.氣相互作用的機制以及物理過程有更深的了解,從而為精確的沿海臺風(fēng)預(yù)報和強天氣過程下海洋環(huán)境預(yù)報提供更科學(xué)、更可靠的手段,為防災(zāi)減損,發(fā)展生產(chǎn)保障人民生命財產(chǎn)和近海船舶運輸、海洋勘探、水產(chǎn)養(yǎng)殖的安全作貢獻(xiàn)。本文將本課題組開發(fā)中尺度海一氣耦合模式Mc
3、Mvl,0應(yīng)用到中國海區(qū)域,并使用改進(jìn)后耦合模式McM對5個中國海區(qū)域的臺風(fēng)個例進(jìn)行批量試驗,還對臺風(fēng)過程中海.氣相互作用的影響進(jìn)行了定量分析。本文主要的內(nèi)容是第l章緒論簡單介紹了耦合模式和中國海臺風(fēng)的研究意義和研究現(xiàn)狀:第2章對耦合的兩個模式分量進(jìn)行了介紹,重點介紹了MM5v3摸式系統(tǒng);第3章的內(nèi)容是耦合模式的在中國海區(qū)域的實現(xiàn)和對兩個臺風(fēng)個例的試驗結(jié)果的定量分孝廳;第4章選取了5個臺風(fēng)個例進(jìn)行批量的耦合、非耦合模擬試驗,并對批量試驗?zāi)M的結(jié)果進(jìn)行了對比和分析;第5章是結(jié)論部分。對臺風(fēng)耦合批量模擬試驗的定量分析表明:McM所描寫的中尺度海.氣相互作用過程能在一定程度上改進(jìn)臺風(fēng)的路徑
4、模擬,其中在模擬的48h耦合與非耦合試驗結(jié)果相比,路徑模擬誤差減少≥45km(3例)、18km(1武漢理工大學(xué)碩士論文例),誤差增大了200km(1例),但這種影響不顯著,且無規(guī)律可循。海一氣相互作用對于強度的影響要更加明顯,能較好地改進(jìn)臺風(fēng)預(yù)報的強度,特別是后期強度。對于批量試驗中的5個個例,耦合控制試驗與非耦合控制試驗比較48h誤差分別減少3hpa~13hpa。海氣相互作用對臺風(fēng)強度的影響與SST的顯著降低密切相關(guān),其過程是緩慢且具有積累性。所以在耦合試驗的后期海氣相互作用對于臺風(fēng)強度的影響才會有所體現(xiàn)。臺風(fēng)移動的越慢,SsT降低的越多,海氣相互作用對臺風(fēng)的強度影響越大。海.氣相
5、互作用使SST出現(xiàn)大幅度下降,最大降幅達(dá)5℃左右,呈現(xiàn)中心比周圍降幅大,以及左弱右強的不對稱性分布,其中冷水抽吸和大風(fēng)卷夾是引起異常降溫的主要原因。海一氣相互作用減弱了臺風(fēng)中心的暖核結(jié)構(gòu),減少了相對濕度,在暖核中心對應(yīng)地面降溫較大的一側(cè),低層溫度減小達(dá)2。C以上,相對濕度減小10%一60%,且影響可深入到對流層頂。耦合后氣旋中心附近的垂直運動受到抑制,垂直速度減小O.1—0.4m/s。耦合對于垂直運動的影響一直延伸到200hpa的高層。海一氣相互作用對大氣變量的中尺度變量如大氣低層風(fēng)速、氣溫等也產(chǎn)生了明顯的影響。熱帶氣旋.海洋相互作用不改變地面大風(fēng)的不對稱分布,但使熱帶氣旋中心近地層
6、風(fēng)速(除右側(cè)大風(fēng)區(qū)外)減小3—8m/s,大風(fēng)區(qū)風(fēng)速增大2.6m/s,地面溫度降低1。c以上,且降溫區(qū)在與較大的SST下降區(qū)域相對應(yīng)。海氣相互作用改進(jìn)了臺風(fēng)暴雨的落時、落區(qū)及降水強度。主要落區(qū)誤差的修正位于臺風(fēng)移動路徑的右側(cè)并同主要的sST降溫區(qū)有關(guān)。海一氣相互作用使48h對流性降水減少約20—160mm;對非對流性降水的影響,無規(guī)律可循,根據(jù)各個個例的不同增加或減少。海.氣相互作用使SsT發(fā)生顯著變化,sST下降使海面向上的熱通量減少。潛熱通量減少比感熱通量對ssT下降更敏感。關(guān)鍵詞:中尺度海一氣耦合模式中國海臺風(fēng)數(shù)值試驗武漢理工大學(xué)碩士論文AbstractChinaSeawhjch
7、isborderedonthenorthwestPacificOceanisthebiggestpericontinentalseaandoneofthethreetropicalcyclonecradIeIandsiⅡthenorthwestPaci丘cOcean.ChinaSeaisdividedintoChineseShelfSeafBohal.YellowSeaandDonghai)a11dSouthChinaSeabytheTaiwaIlStra