登入颱風核心區降水非對稱結構的都卜勒雷達觀測研究

《登入颱風核心區降水非對稱結構的都卜勒雷達觀測研究》是依託南京大學，由趙坤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：登入颱風核心區降水非對稱結構的都卜勒雷達觀測研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙坤
• 依託單位：南京大學

項目摘要

我國是世界受颱風影響最為嚴重的國家之一，每年因颱風造成的強降水都會給都會給社會經濟發展帶來嚴重損失。過去受觀測的限制，對於登入颱風核心區的降水結構特徵了解相當有限。本課題將藉助我國東南沿海和台灣地區都卜勒天氣雷達網收集的高時、空解析度颱風觀測數據，研究颱風登入前核心區降水非對稱結構和演變的特徵、對流的分布和演變特徵，探討降水非對稱和環流非對稱結構的關係，深入理解降水非對稱結構與主要的颱風外部強迫（垂直風切、颱風移動、海陸強迫差異）和內動力強迫（渦旋Rossby波）因子的關係，促進對颱風核心區強降水發展規律和成因的認識，以改善現有登入颱風定量降水預報能力。

結題摘要

本項目按照研究計畫,利用我國沿海都卜勒天氣雷達網收集的高時、空解析度颱風觀測數據，研究颱風登入前核心區降水非對稱結構和演變特徵及其原因。 首先，分析16個颱風核心區降水和對流非對稱結構的變化，揭示颱風核心區降水存在顯著波數1和2的不對稱結構，且非對稱的能量比值隨颱風強度的增強而減弱。外部強迫（垂直風切變、移動和海陸強迫差異）對降水非對稱貢獻約為內動力強迫（渦旋羅斯貝波）的2倍。在中強垂直風切變環境下，垂直風切對登入颱風眼牆降水不對稱結構起主導作用，對流多在順風切右側激發，至順風切左側成熟、降水最強，到逆風切時開始減弱；在弱風切環境下，颱風移動是主要因子，最大入流和降水發生均在移動的前側。海陸下墊面的差異只是加強了降水非對稱性，並沒有本質上改變非對稱的分布。與華南相比，華東地區複雜地形與颱風環流相互作用,會顯著影響颱風降水的非對稱結構。然而，對同一颱風，不同地形對颱風降水的影響機制卻存在顯著差異。進一步結合雨滴譜和雙偏振雷達資料，揭示我國登入颱風降水由高濃度的小粒子組成，雨滴收集雲滴是強降水形成的主要微物理過程。這些研究成果加深了對中國登入颱風核心區強降水發展規律和成因的認識，也為驗證颱風數值模擬結果和改進現有登入颱風定量降水預報能力建立了基礎。