云凝结核对台风“莫拉克”降水及强度影响的数值研究

来源 :南京信息工程大学   | 被引量 : 0次 | 上传用户:jun_er
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本文利用WRF模式设计两个数值试验(CCN试验:背景场云凝结核浓度为2000cm-3;Ctrl试验:背景场云凝结核浓度为300cm-3)来模拟气溶胶对登陆台风“莫拉克”(2009年第8号台风)降水、强度和结构的影响,结果表明:云凝结核浓度增加引起台风主体降水量增加,增幅最大区位于外雨带,且降雨量大值区呈片状分布,原因在于气溶胶增强了外雨带中的中小尺度对流云团,使其降水量增加,外雨带降水增加的同时消耗了大量向台风中心传输的水汽导致其眼壁降水减少;相比之下,控制试验的台风降水大值区位于眼墙。台风“莫拉克”的背景云凝结核浓度增加,它在接近陆地后强度比Ctrl试验减弱更多,最大雷达反射率显示台风眼区范围变大,雨带结构更为松散。在低层(1-1.5km),台风北侧的螺旋雨带向里输送的水汽量减少,维持眼墙发展的“燃料”变少,而东侧有干冷空气卷入;低层的水平风速显示CCN试验的值小于Ctrl试验,尤其是在北侧外雨带向里输送水汽的区域水平风速明显下降,向里的分量随之减少。云凝结核浓度增加使得“莫拉克”中微物理量(如雨水、霰水、雪水混合比)增大,雪粒和霰粒含量的变化尤为明显,从垂直剖面图上看,台风北面(即陆地上空的外雨带)对流增强,雪粒能够上升到很高的位置;台风眼区范围变大,眼壁向外移动。台风外雨带发生闪电概率增大,近海上空也出现雷电潜势较高的区域,说明受到台风风场影响,陆地上的气溶胶被卷入海上;闪电发生概率变大,预示着其强度减弱程度更大,这与前文关于强度变化的结果相同。云凝结核浓度增加主要引起台风主体的变化,在远离台风的区域变化较少;台风外雨带可降水量和绝对涡度增大,眼壁上的减少;台风东侧有一条辐散带,气流下沉引起冷池效应,不利于台风强度的维持。
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