涡群中双涡相互作用的研究

在涡旋自组织动力学的框架内，数值研究了涡群中双涡相互作用的问题，对比了弱环境流与涡群环境流两类条件下双涡作用的异同。指出：弱环境流条件下双涡合并的过程，在涡群环境条件下不再存在；同时，涡群环境流的引进可使涡强度显著增强。     

一个β中涡对双台风相互作用影响的物理过程

利用高分辨率f平面正压拟谱模式,分析一个β中尺度涡对双台风相互作用影响的物理过程。结果表明：β中涡的存在可以使原本排斥的两个DeMaria型台风涡旋合并;β中涡改变双台风相互作用终态的物理机制是：初始时段处于某一台风涡旋正影响区内的β中涡,构成了非对称涡度场,进而在该台风涡旋内部产生指向另一个台风涡旋的气流。该气流如果足够强,则会使两个台风的中心距离在短时间内下降到合并临界距离之内,触发双涡合并过程的发生。     

非轴对称双涡相互作用的研究

在平流动力学的框架内,用准地转正压涡度方程模式实施了19组试验,研究双涡合并的条件及较大尺度涡旋自组织的问题.结果指出:(1)存在着两个影响双涡合并的因素,即初始双涡中心之间的距离和初始涡旋的非轴对称分布.初始两个对称涡旋合并具有明显的临界距离效应,但初始两个非轴对称涡旋能否合并还受到初始涡旋的非对称结构的复杂影响. (2)存在着两类不同的较大尺度涡旋的自组织过程,形成较大尺度涡旋.第一类,初始两个涡旋相同,均呈轴对称分布.双涡作用经历了缓变、快变,以及涡量羽翼的生成、拉伸和发展的过程,合并后呈对称性流型;终态涡内区涡量的堆积来源于两个初始涡,终态涡外区的螺旋带来源于两个初始涡外缘线涡量羽翼的拉伸.第二类,初始两个涡旋不同,一个为椭圆型,一个为偏心型,均呈非轴对称分布.双涡作用中,椭圆涡一边互旋,一边向计算区域中心靠近,同时涡量范围加大,形成了终态涡的内核区;偏心涡一边互旋,一边被不断拉伸,形成了终态涡的螺旋带区;表现出终态涡内区的涡量堆集来源于椭圆涡,终态涡外区螺旋带主要来源于偏心涡的反复拉伸及断裂的特性.     

阻塞流场与瞬变涡动相互作用的动力学研究

借助于一个β通道正压模型,模拟了瞬变天气尺度扰动与大尺度阻塞流场相互作用,以及所形成的"Ω"型阻塞对风暴轴地带瞬变扰动涡列移动路径的影响,并用描述局地能量变化率的方程分析了能量收支情况的细致结构.结果表明,瞬变扰动在其与背景流场的相互作用过程中,在阻塞发展阶段,阻塞受到瞬变扰动涡的涡度和能量强迫,背景流场增强发展成为阻塞系统.对两种不同的阻塞流场背景下瞬变扰动能量变化的分析表明:在阻塞区扰动瞬变涡失去能量,在南北边缘瞬变扰动的能量变化趋势表现为沿着阻塞外围向下游传播的特征并从背景流场得到能量,从而瞬变涡动由源区的一列分裂为绕行于阻塞外围的两列.在两种不同背景阻塞流场结构下瞬变涡动的移动路径表现出不同的分布特征:当偶极子型阻塞作为背景流场时,瞬变涡动的移动路径呈南北对称分布于阻塞区的外缘;当瞬变涡的背景流场为"Ω"型阻塞时,瞬变扰动带受到"Ω"型阻塞流场结构的影响,表现出北支强南支弱的特征.这些结果与实际观测一致.     

正压无辐散模式中双涡的相互作用

本文在无环境流场的情况下,利用正压无辐散模式对双涡的相互作用以及β效应的影响进行了数值模拟研究。一系列的试验结果表明:双涡的相对运动对双涡间的初始距离及双涡的相对强度是十分敏感的,双涡间的非线性涡度平流可导致两个系统的气旋隆互旋;同时可造成两个系统的相互吸引和合并或相互排斥,吸引或排斥的临界距离取决于双涡的结构及相对强度:"合并"的快慢取决于双涡的联合强度,联合强度越强越难于"合并"β效应对双涡的相互作用具有显著的影响。它可以改变双涡相互吸引或排斥的性质,还可以使两个相互吸引的同等强度的涡旋"合并"后较平直地向西北方向漂移,而使两个不同强度的涡旋"合并"后的运动表现为β漂移和陀螺运动的叠加。      

环境流场对台风发生发展的影响

本文用简单的数学模式、基于CISK理论,从动力学角度分别讨论了在对流层低层气旋性切变基本气流作用下以及对流层上层切变基本气流作用下,台风低压增长率的改变.结果表明,对流层低层的气旋性切变基本气流可以使增长率明显增大,这从动力学角度解释了赤道西风或西南季风的加强以及适中强度的冷空气影响有利于台风生成和发展的天气事实.对流层上层反气旋性切变基本气流有利于台风发展,而对流层上层气旋性切变基本气流使台风削弱.但对流层上层环境流场的影响相对比较微弱.     

双台风相互作用及其影响

采用三维变分混合同化方法对双台风菲特（1323）和丹娜丝（1324）、天鹅（0907）和莫拉克（0908）进行数值模拟,并在此基础上,采用移除双台风中任一台风和增强或减弱任一台风的方法,对双台风的相互作用进行了敏感性试验。结果表明:台风丹娜丝的作用导致台风菲特路径偏南,移速偏慢;台风菲特的作用导致台风丹娜丝路径偏北,移速变化不大。双台风相互作用使台风菲特和丹娜丝强度发生变化。在台风菲特强盛阶段强度更强,减弱消亡阶段强度更弱。2013年10月6-9日我国华东地区出现的强降水主要受台风菲特影响,台风丹娜丝使降水强度增强、强降水中心位置偏南。双台风相互作用使台风天鹅移向偏南,移速偏快,但台风天鹅对台风莫拉克的移向、移速影响不大;台风天鹅路径盘旋曲折,每次移向的变化都与台风莫拉克有关;台风天鹅打转程度与台风莫拉克的强度呈正相关,双台风间存在涡度、水汽通量等的相互影响及输送机制。     

双台风相互作用及对它们移动的影响

本文根据20个(1956—1975年)夏半年(6—11月)西北太平洋的92对双台风个例,研究了双台风的相互旋转、相互靠近现象。并着重对双台风的移动、打转问题进行了分析。 发现二个台风的平均气压太高或太低时,相互旋转都趋向于变慢,这表明过去一些工作只考虑两台风相互作用的风力是不全面的。 当双台风相距10纬距以内时,相互旋转以气旋式占明显优势(>70％),因而可将它定为相互作用明显的距离。双台风中心连线12小时的平均转角θ与二台风距离r的经验关系式为 r=3.23+59.32 (1/θ)° 从相互作用对两个台风整个移动路径的影响来看,约有1/3的个例影响不明显。而对有影响的个例,其中约42％,相互作用的结果,只是二者的移速有变化,移向变化并不明显。 对西台风打转的情况,发现打转时间长短与东台风北上速度关系密切,相关系数达0.72,并求得了它们之间的回归方程。     

不同尺度涡旋相互作用对台风的结构和移动的影响

根据大气运动原始方程组导出一个支配台风中心移动的基本方程，方程中包括了非绝热加热，温度场分布，地形与摩擦等各中能影响台风移动的强迫因子。对非绝热加热与水平温度分布的使用所作分析表明，非轴对称的非绝热引导作用可使台风加速、减速或转向运动；温度场上的准区对台风有吸收作用。     

大气中的波流相互作用研究进展

简要回顾了近年来关于波动同纬向平均流相互作用的研究进展,重点讨论了E-P通量和波作用守恒理论的研究进展,同时,还介绍了波流作用稳定性问题的理论研究动态.     

大气中的波流相互作用研究进展

简要回顾了近年来关于波动同纬向平均流相互作用的研究进展,重点讨论了E-P通量和波作用守恒理论的研究进展,同时,还介绍了波流作用稳定性问题的理论研究动态。     

副热带高压南侧双台风相互作用的数值研究

用一个正压原始方程模式 ,对 Carr和 Elsberry于 2 0世纪 90年代后期提出的双台风相互作用的概念模式进行了数值研究。结果证实了该概念模式的合理性。同时指出 :在一定的参数范围 ,副热带高压南侧东风气流中的双台风作用 ,可以激发出台风路径的移向突变和移速突变     

ON THE INTERACTIONS BETWEEN ENSO AND THE ASIAN MONSOON ON THE SCALE OF QUASI-BIENNIAL OSCILLATION

A diagnostic analysis is performed of the quasi-biennial oscillations during the ENSO cycle and the results are based to study the interactions between ENSO and the Asian monsoons. It shows that the Asian monsoons have significant influence on the ENSO cycle on the quasi-biennial scale. Materialized through the onset and southward progression of the winter monsoon, the influence appears in the tropical western Pacific to excite severe convection and to further affect the ENSO cycle. The phenomenon is not only reflected in the quasi-biennial mode but the annual variation of the Asian winter monsoon in reality.     

扰动间相互作用、通量矢量和流动的低频加速

用合成方法对三次典型的华南暖区暴雨进行了分析，综合给出了华南暖区暴雨的流场结构图，分析发现，这类暴雨具有波状结构，波长为３００公里，暴雨区联系着其中一个最强的波。     

INFLUENCE OF THE VERTICAL SHEAR OF ENVIRONMENTAL FLOWS ON TYPHOON MOTION

Typhoon is regarded as a convergent,modified Rankine vortex.Based on the vorticity equations written attwo levels,higher and lower in the troposphere,typhoon motions are discussed in this study.The analyticalexpressions of vortex motion direction and speed have been derived for simple homogeneous basic flows at twolevels.The expressions indicate that in the easterties,vertical wind shear enhances the steering of east flow,causing the vortex moving westward faster,otherwise,in the westerlies,it reduces the steering of the west flow,causing the vortex moving eastward slower.These results explain theoretically that“cyclones in the easterliesmove to the right of,and faster than the basic flow;conversely,cyclones in the westerlies move to the left of,andslower than the basic flow.”     

大尺度环境场对热带气旋影响的动力分析

文中基于正压大气运动的基本方程组 ,把大气运动场分解为大尺度环境场和热带气旋环流 ,采用动力分析的方法 ,分析了有 /无大尺度环境场作用的热带气旋运动特征。结果表明 :无环境场时 ,热带气旋的运动遵循位涡守恒原理、热带气旋的定常运动满足相当地转风平衡关系 (f 平面近似 ) ,其等位涡线和等压能线均与流线重合 ;有环境场时 ,热带气旋的运动不再遵循位涡守恒原理、其定常运动的等位涡线和等压能线也均与流线不再重合 ,但热带气旋的定常运动满足准相当地转风平衡关系 (f 平面近似 )、等相当压能线与流线重合。最后还能过建立有 /无大尺度环境场作用的热带气旋强度变化及移动速度的方程式 ,定性地分析了大尺度环境场对热带气旋强度变化及移动的影响。