鄭 峰 曾智華 雷小途 陳聯(lián)壽 張靈杰

(1.中國(guó)氣象科學(xué)研究院，北京 100081；2中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所，上海 200030；3.南京信息工程大學(xué)，江蘇 南京210044；4.溫州市氣象局，浙江 溫州 325027)

一次近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的個(gè)例數(shù)值模擬*

鄭 峰14曾智華2雷小途2陳聯(lián)壽1張靈杰4

(1.中國(guó)氣象科學(xué)研究院，北京 100081；2中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所，上海 200030；3.南京信息工程大學(xué)，江蘇 南京210044；4.溫州市氣象局，浙江 溫州 325027)

運(yùn)用非靜力的WRF(V3.4)模式，對(duì)近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)莫蘭蒂(Meranti 1010)進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，驗(yàn)證了近海臺(tái)風(fēng)的突然增強(qiáng)往往發(fā)生在臺(tái)風(fēng)移經(jīng)高海溫區(qū)(SST(Sea Surface Temperature)>28 ℃)之后36 h左右，此時(shí)臺(tái)風(fēng)已處于中海溫區(qū)(26 ℃≤SST≤28 ℃)。同時(shí)也驗(yàn)證了臺(tái)風(fēng)在高海溫海域，內(nèi)核對(duì)流旺盛，臺(tái)風(fēng)處于中等強(qiáng)度的風(fēng)速垂直切變(8 m/s

近海臺(tái)風(fēng)；突然增強(qiáng)；數(shù)值模擬

0 引 言

陳聯(lián)壽,端義宏等[1]研究指出，海洋對(duì)熱帶氣旋的突然增強(qiáng)和衰亡極其重要。根據(jù)中國(guó)“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目規(guī)定，以12 h近海熱帶氣旋中心附近最大風(fēng)速增大10 m/s以上作為近海臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突然增強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。陳聯(lián)壽[1]觀測(cè)研究表明，海洋熱容量與TC加強(qiáng)的關(guān)系比海溫更密切。當(dāng)臺(tái)風(fēng)移入冷海面時(shí)，不利于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的維持，甚至造成衰亡，TC衰亡的影響因子包括低于25 ℃的冷SST及冷海水上翻(陶詩(shī)言[2])等。

SST高于27 ℃是臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng)的基礎(chǔ)條件，27～30 ℃海溫海域適于TC加強(qiáng)。Robert等[3]認(rèn)為，TC的生成通常與26～27 ℃的SST或更高的SST相聯(lián)系。許多學(xué)者認(rèn)可27 ℃的SST是熱帶氣旋發(fā)展加強(qiáng)的閾值(Johnny et al.[4]；Chan[5]；Kaplan et al.[6])，但也有專家認(rèn)為TC突然增強(qiáng)通常發(fā)生在大于等于28 ℃海域(陸波等[7])；朱曉金,陳聯(lián)壽[8]認(rèn)為SST大于28 ℃是熱帶風(fēng)暴發(fā)展成臺(tái)風(fēng)的海溫條件。趙大軍等[9]、Chan[10]、Aplam等(2003)指出熱帶氣旋生成、發(fā)展最主要能量來(lái)源于海洋的潛熱和感熱，熱帶氣旋處在27～30 ℃之間海域，其強(qiáng)度加強(qiáng)最迅速，大于30 ℃增強(qiáng)減慢。

TC的強(qiáng)度變化對(duì)SST的響應(yīng)存在時(shí)間滯后。Shay等[11]研究颶風(fēng)Opal移經(jīng)墨西哥灣暖水區(qū)，發(fā)現(xiàn)Opal最低氣壓值不是出現(xiàn)在暖水區(qū)，而是離開(kāi)暖水區(qū)進(jìn)入冷水區(qū)之后，颶風(fēng)強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)與暖水區(qū)作用存在滯后現(xiàn)象，即颶風(fēng)強(qiáng)度對(duì)SST的響應(yīng)存在時(shí)間滯后。陳聯(lián)壽[12]研究指出，臺(tái)風(fēng)對(duì)SST的響應(yīng)時(shí)間大致為8～16 h。Duan等[13]數(shù)值模擬表明，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化對(duì)SST變化的響應(yīng)時(shí)間大致為8～16 h，臺(tái)風(fēng)中心最低(高)氣壓出現(xiàn)時(shí)間，約滯后SST變化18～40 h。劉磊等[14]的研究結(jié)果認(rèn)為，42 h之前的對(duì)流加強(qiáng)，是臺(tái)風(fēng)之后強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)的原因。另外，臺(tái)風(fēng)活動(dòng)對(duì)海洋SST的降溫影響，與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、移速、海洋環(huán)流、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)迫有關(guān)，且存在時(shí)間滯后(劉磊等[14]；楊元建等[15])。合成分析表明，臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)前36 h移經(jīng)海域的高海溫與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的突然增強(qiáng)有密切的關(guān)系，該海域的高海溫對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度有何影響，以及影響的程度如何？本文通過(guò)選取近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”進(jìn)行模擬試驗(yàn)分析。

1 臺(tái)風(fēng)莫蘭蒂簡(jiǎn)介

2010年第10號(hào)臺(tái)風(fēng)莫蘭蒂(Meranti 1010)(圖1a)，于2010年9月8日02:00(北京時(shí)，下同)在臺(tái)灣省恒春東南洋面生成，此時(shí)海溫在29.1～29.4 ℃之間(圖1b)，生成后一直向偏西方向移動(dòng)，強(qiáng)度緩慢加強(qiáng)為熱帶風(fēng)暴，于8日夜間至9日上午在南海東沙群島以東海域逆時(shí)針打圈后轉(zhuǎn)向北上，離開(kāi)29.1～29.4 ℃暖海溫帶，強(qiáng)度加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，9日夜里進(jìn)入臺(tái)灣海峽南部，“莫蘭蒂”移入28.8 ℃海溫相對(duì)低海域后，強(qiáng)度開(kāi)始迅速增強(qiáng)，至10日凌晨“莫蘭蒂”加強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)(8 h內(nèi)中心風(fēng)速增幅達(dá)10 m/s)，此時(shí)“莫蘭蒂”中心附近海溫僅為28.2 ℃，此后“莫蘭蒂”逼近福建近海，登陸泉州。觀察“莫蘭蒂”移經(jīng)的海溫分布狀況(圖1b)，發(fā)現(xiàn)“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)36 h之前是在29 ℃以上高海溫海域活動(dòng)，進(jìn)入28.8 ℃海域后，強(qiáng)度開(kāi)始突然增強(qiáng)，這與Shay[11](2000)的研究結(jié)果相符。“莫蘭蒂”從高海溫進(jìn)入海溫相對(duì)低的海域后，強(qiáng)度開(kāi)始迅速加強(qiáng)，在臺(tái)灣海峽南部貼近福建近海的海域，強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)，歷史不多見(jiàn)，造成防御被動(dòng)，釀成重災(zāi)。

2 控制試驗(yàn)

采用非靜力的WRF(V3.4)模式，對(duì)“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的變化和路徑進(jìn)行了模擬，模擬時(shí)段為2010年9月8日20:00(模式初始時(shí)刻)至9月10日20:00，模式積分48 h。模式區(qū)域以22.2 °N，118.8 °E為中心，采用雙重嵌套網(wǎng)格(圖略)，其中：粗、細(xì)網(wǎng)格的水平分辨率分別為30 km和10 km，積分步長(zhǎng)分別為180 s和60 s。此外，粗、細(xì)網(wǎng)格均采用Lin等的方案微物理過(guò)程、YSU邊界層方案以及Kain-Fritch積云參數(shù)化方案，模式垂直方向分36層。海溫資料來(lái)自NCEP/NCAR 1.0°×1.0°再分析資料自帶的日平均海溫。

分析控制試驗(yàn)結(jié)果，由圖2可見(jiàn)，控制試驗(yàn)較好地模擬出了臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”在東沙群島以東的逆時(shí)針打圈及此后北上的路徑，但模擬的海上北上路徑比實(shí)況略偏東，陸上北上路徑比實(shí)況略偏西，模擬與實(shí)況的路徑略有偏差，但“莫蘭蒂”移動(dòng)趨勢(shì)基本模擬出來(lái)。

圖1 臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”移動(dòng)路徑及路徑上海溫分布 (單位：℃)

此外，控制試驗(yàn)較好地模擬出了臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”的強(qiáng)度變化。分析可見(jiàn)，初始時(shí)段控制試驗(yàn)?zāi)M的“莫蘭蒂”中心氣壓與實(shí)況氣壓偏差略大，主要原因是初始資料、模式本身誤差等引起，以及初始場(chǎng)資料與模式需要適應(yīng)過(guò)程。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間調(diào)整，初始資料與模式逐漸適配，模擬的“莫蘭蒂”強(qiáng)度與實(shí)況偏差很快縮小，氣壓值很接近。

圖2 臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”實(shí)況路徑和控制試驗(yàn)路徑

在t=27至t=32時(shí)次臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突然增強(qiáng)的時(shí)段內(nèi)，雖然模擬的“莫蘭蒂”氣壓與實(shí)況最大差值達(dá)9 hPa，但模擬的“莫蘭蒂”強(qiáng)度也有明顯的加強(qiáng)，模式基本能模擬出“莫蘭蒂”強(qiáng)度變化趨勢(shì)。

殷明，漸漸平靜下來(lái)，呼吸也慢慢緩和起來(lái)。金絲眼鏡又發(fā)話了，“小伙子，你來(lái)大致談一談未來(lái)廣告的發(fā)展方向吧?！?/p>

3 敏感試驗(yàn)

控制試驗(yàn)較好地模擬了臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”的移動(dòng)路徑和強(qiáng)度變化。在此基礎(chǔ)上，為探討前文統(tǒng)計(jì)出的臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)與海溫之間的關(guān)系特征，即近海臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)前36 h的高海溫(見(jiàn)圖3“O”部分)對(duì)未來(lái)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突然增強(qiáng)的影響機(jī)制。以“莫蘭蒂”為對(duì)象，本文共設(shè)計(jì)了3個(gè)敏感試驗(yàn)，均為修改“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)前36 h的28.9～29.6 ℃高海溫海域海溫(簡(jiǎn)稱-36 h海溫)，1個(gè)升高該海域海溫敏感試驗(yàn)1，將該海域海溫乘以系數(shù)1.002，海溫調(diào)為29.5～30.2 ℃；另2個(gè)降低該海域海溫，敏感試驗(yàn)2將該海域海溫乘以0.9922，海溫調(diào)為26.5～27.2 ℃，敏感試驗(yàn)3將該海域海溫乘以0.9873，海溫調(diào)為25～25.7 ℃，具體參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 敏感試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

(00 h表示臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)時(shí)，圖中“O”表示臺(tái)風(fēng)突然增強(qiáng)前36 h的高海溫)圖3 近海突然增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)合成的中心氣壓與海溫關(guān)系圖

3.1 強(qiáng)度變化

將“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)36 h之前(-36 h)的28.9～29.6 ℃高海溫海域，海溫下降為26.5～27.2 ℃，敏感試驗(yàn)2(圖4)模擬的“莫蘭蒂”強(qiáng)度比控制試驗(yàn)(圖4)弱，且隨模擬時(shí)間延伸強(qiáng)度偏弱越明顯，至t=33時(shí)次偏弱最大達(dá)11.4 hPa。進(jìn)一步降低-36 h高海溫海域海溫至25～25.7 ℃，敏感試驗(yàn)3(圖4)模擬“莫蘭蒂”強(qiáng)度偏弱更加明顯，不僅比控制試驗(yàn)強(qiáng)度偏弱，而且比敏感試驗(yàn)2模擬的強(qiáng)度偏弱，與控制試驗(yàn)比氣壓最大偏大達(dá)14.1 hPa。相反，將-36 h高海溫海域海溫上調(diào)為29.5～30.2 ℃，敏感試驗(yàn)1(圖4)模擬的“莫蘭蒂”強(qiáng)度比控制試驗(yàn)強(qiáng)，且隨模擬時(shí)間延伸強(qiáng)度偏強(qiáng)越明顯，至t=35時(shí)次偏強(qiáng)達(dá)7 hPa。

圖4 “莫蘭蒂”實(shí)況、控制試驗(yàn)和敏感試驗(yàn)強(qiáng)度演變(單位： hPa)

從表2可見(jiàn)，-36 h高海溫海域的海溫越高，模擬的未來(lái)36 h的“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度越強(qiáng)，-36 h海域的海溫越低，“莫蘭蒂”的強(qiáng)度越弱，-36 h海溫高低與未來(lái)36 h“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。-36 h高海溫海域海溫下降越低，敏感試驗(yàn)?zāi)M的“莫蘭蒂”強(qiáng)度比控制試驗(yàn)偏弱越大；反之-36 h高海溫海域海溫上升，敏感試驗(yàn)?zāi)M的“莫蘭蒂”強(qiáng)度比控制試驗(yàn)偏強(qiáng)。分析3次敏感試驗(yàn)“莫蘭蒂”最低氣壓出現(xiàn)的時(shí)次表明，-36 h海溫越高，“莫蘭蒂”強(qiáng)度最強(qiáng)出現(xiàn)的時(shí)間越遲，說(shuō)明-36 h海域海溫越高對(duì)“莫蘭蒂”的強(qiáng)度加強(qiáng)更顯著、影響持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。

表2 敏感試驗(yàn)“莫蘭蒂”氣壓

3.2 渦度變化

圖5“莫蘭蒂”渦度分布表明，t=33時(shí)次敏感試驗(yàn)1(圖5a)、控制試驗(yàn)(圖5b)、敏感試驗(yàn)2(圖5c)中“莫蘭蒂”有較完整的臺(tái)風(fēng)渦旋，其中敏感試驗(yàn)1和控制試驗(yàn)的臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)緊密呈比較規(guī)整的旋轉(zhuǎn)圓形、螺旋結(jié)構(gòu)清晰，敏感試驗(yàn)2的臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)略松散，臺(tái)風(fēng)對(duì)稱軸逐漸變?yōu)槟媳弊呦?。敏感試?yàn)3(圖5d)臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步松散，螺旋結(jié)構(gòu)不明顯，“莫蘭蒂”呈現(xiàn)南北帶狀。

圖5 (a)敏感試驗(yàn)1、(b)控制試驗(yàn)、(c)敏感試驗(yàn)2、(d)敏感試驗(yàn)3的850 hPa渦度(單位：10-3s-1)

3.3 潛熱通量變化

海表面潛熱和感熱的公式(陳國(guó)民等，2013)分別為：

LHF=ρLCq(qs-qa)

SHF=ρcpCh(θs-θa)

式中交換系數(shù)Ch、Cq、U*分別如下。

qs為表面比濕、qa為飽和比濕、θs為海平面位溫、θa為模式第一層位溫、k為馮卡曼常數(shù)、U*為摩擦速度、Za為模式最低層高度、ZT為熱

粗糙長(zhǎng)度、ψh和ψm為無(wú)量綱參數(shù)、Zq為濕粗糙長(zhǎng)度、Zo為粗糙度。

分析t=33時(shí)次海表潛熱通量，敏感試驗(yàn)1(圖6a)“莫蘭蒂”渦旋潛熱通量最多，其次是控制試驗(yàn)(圖6b)略減少，敏感試驗(yàn)2(圖6c)中“莫蘭蒂”的潛熱通量明顯減少只在渦旋東部有240 W·m-2以上的潛熱，敏感試驗(yàn)3(圖6d)的潛熱進(jìn)一步減少。從潛熱通量的差值看(圖略)，控制試驗(yàn)與敏感試驗(yàn)3之差最大為280 W·m-2，其次為控制試驗(yàn)與敏感試驗(yàn)2之差為220 W·m-2，最小差值為敏感試驗(yàn)1與控制試驗(yàn)之差約為200 W·m-2。敏感試驗(yàn)表明“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)之前36 h高海溫海域，該海域海溫上升或下降都會(huì)影響“莫蘭蒂”海表潛熱的輸入，海溫下降越多，輸入“莫蘭蒂”海表潛熱越少。

圖6 (a)敏感試驗(yàn)1、(b)控制試驗(yàn)、(c)敏感試驗(yàn)2、(d)敏感試驗(yàn)3的海表潛熱通量(單位：W·m-2)

3.4 感熱通量變化

敏感試驗(yàn)表明(圖7)，海表感熱與潛熱的變化基本一致，但感熱的量級(jí)比潛熱偏小。分析t=33時(shí)次海表感熱通量，敏感試驗(yàn)1(圖7a)“莫蘭蒂”渦旋感熱通量最多，主要集中在其西北部；其次是控制試驗(yàn)(圖7b)感熱通量明顯減少，敏感試驗(yàn)2(圖7c)中“莫蘭蒂”的感熱通量進(jìn)一步減少，在渦旋西部尚存30 W·m-2以上的感熱，敏感試驗(yàn)3(圖7d)的感熱衰減明顯，“莫蘭蒂”渦旋區(qū)被大量的低感熱區(qū)域控制。

圖7 (a)敏感試驗(yàn)1、(b)控制試驗(yàn)、(c)敏感試驗(yàn)2、(d)敏感試驗(yàn)3海表感熱通量(單位：W·m-2)

從感熱通量的差值看(圖略)，敏感試驗(yàn)1與控制試驗(yàn)之差最大約為80～100 W·m-2，、控制試驗(yàn)與敏感試驗(yàn)3之差比控制試驗(yàn)與敏感試驗(yàn)2之差略大，均約為60 W·m-2。敏感試驗(yàn)表明“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)之前36 h高海溫海域，海溫上升或下降不僅會(huì)影響“莫蘭蒂”海表潛熱的輸入，還會(huì)影響到海表感熱的輸入，海溫下降輸入“莫蘭蒂”海表感熱減少。

3.5 水汽通量變化

敏感試驗(yàn)水汽通量表現(xiàn)的特征基本與潛熱、感熱通量的演變特征一致。分析t=33時(shí)次水汽通量，敏感試驗(yàn)1(圖8a)“莫蘭蒂”渦旋水汽通量最旺盛，其次是控制試驗(yàn)(圖8b)水汽通量略減少，敏感試驗(yàn)2(圖8c)中“莫蘭蒂”的水汽通量明顯減少，僅在其東南部位有較大水汽通量輸送，敏感試驗(yàn)3(圖8d)的“莫蘭蒂”渦旋區(qū)水汽通量衰減迅速。從水汽通量的差值看(圖略)，敏感試驗(yàn)1與控制試驗(yàn)之差最小約為8×10-5kg·m-2·s-1、控制試驗(yàn)與敏感試驗(yàn)2之差居其次，約為9×10-5kg·m-2·s-1，差值最大為控制試驗(yàn)與敏感試驗(yàn)3之差約為12×10-5kg·m-2·s-1。敏感試驗(yàn)表明“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)之前36 h高海溫海域，海溫上升或下降都會(huì)影響“莫蘭蒂”海表水汽通量的輸入，相比而言高海溫對(duì)海表水汽通量輸入的貢獻(xiàn)更明顯。

圖8 (a)敏感驗(yàn)1、(b)控制試驗(yàn)、(c)敏感試驗(yàn)2、(d)敏感試驗(yàn)3海表進(jìn)入大氣水汽通量(單位：×10-5 kg·m-2·s-1)

3.6 風(fēng)垂直切變和垂直運(yùn)動(dòng)

由于模式?jīng)]有臺(tái)風(fēng)內(nèi)核對(duì)流密度的要素，本文選用垂直速度w代替，分析如下：

圖9和表3表明，在高海溫海域(敏感試驗(yàn)1和控制試驗(yàn))，盡管風(fēng)速垂直切變較大在9～12 m/s，臺(tái)風(fēng)內(nèi)核對(duì)流發(fā)展旺盛，垂直速度在1.1 m/s(圖9b)～1.6 m/s(圖9a)，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng)；在中海溫海域的敏感試驗(yàn)2臺(tái)風(fēng)內(nèi)核對(duì)流比在低海溫海域的敏感試驗(yàn)3臺(tái)風(fēng)內(nèi)核對(duì)流強(qiáng)，前者垂直速度為1 m/s(圖9c)，后者僅為0.6 m/s(圖9d)，敏感試驗(yàn)2模擬的臺(tái)風(fēng)加強(qiáng)，敏感試驗(yàn)3模擬的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度衰弱。上述模擬試驗(yàn)的結(jié)論與本文前文的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是一致的，即模式模擬驗(yàn)證了本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果，臺(tái)風(fēng)在高海溫海域，與中等風(fēng)速垂直切變配置時(shí)，內(nèi)核對(duì)流旺盛，臺(tái)風(fēng)出現(xiàn)增強(qiáng)；在中海溫海域，只有與低風(fēng)速垂直切變配置時(shí)，臺(tái)風(fēng)內(nèi)核對(duì)流偏大，才可能出現(xiàn)增強(qiáng)；在低海溫海域即使風(fēng)速垂直切變小，臺(tái)風(fēng)仍然衰弱。

圖9 (a)敏感試驗(yàn)1、(b)控制試驗(yàn)、(c)敏感試驗(yàn)2、(d)敏感試驗(yàn)3 850 hPa垂直運(yùn)動(dòng)(單位：×10-2m/s)

試驗(yàn)SST/℃VWS/(m/s)W/(m/s)敏感試驗(yàn)129．5～30．2121．6控制試驗(yàn)28．9～29．691．1敏感試驗(yàn)226．5～27．271敏感試驗(yàn)3325～25．720．6

4 結(jié) 語(yǔ)

1)控制試驗(yàn)成功模擬出了“莫蘭蒂”在36 h前穿越高海溫海域后，進(jìn)入相對(duì)低海溫(中海溫以上)海域強(qiáng)度開(kāi)始突然增強(qiáng)的過(guò)程。驗(yàn)證了本文前文統(tǒng)計(jì)的近海臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)突然增強(qiáng)前36 h高海溫海區(qū)加熱后進(jìn)入相對(duì)低(中海溫以上)海溫區(qū)后，強(qiáng)度才開(kāi)始迅速加強(qiáng)到最強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)事實(shí)。

2)通過(guò)設(shè)計(jì)，修改“莫蘭蒂”突然增強(qiáng)前36 h移經(jīng)的高海溫海域，敏感試驗(yàn)驗(yàn)證該海域海溫對(duì)未來(lái)“莫蘭蒂”強(qiáng)度變化的影響。結(jié)果表明，升高該海域海溫，36 h后“莫蘭蒂”強(qiáng)度比控制試驗(yàn)明顯加強(qiáng)；降低該海域海溫，敏感試驗(yàn)表明海溫降低越大，36 h后“莫蘭蒂”的強(qiáng)度越弱。分析表明，升高36 h前移經(jīng)的高海溫海域海溫，輸入“莫蘭蒂”的潛熱、感熱、水汽通量均增加；降低該海域海溫，輸入“莫蘭蒂”的潛熱、感熱、水汽通量均減少，海溫降低越大，潛熱、感熱、水汽通量衰減越明顯。

3)通過(guò)“莫蘭蒂”控制試驗(yàn)和3次敏感試驗(yàn)表明，不同海溫出現(xiàn)不同的風(fēng)垂直切變，主要原因在于大氣對(duì)海洋的響應(yīng)，以及該響應(yīng)存在時(shí)間的滯后性。驗(yàn)證了本文前文統(tǒng)計(jì)的臺(tái)風(fēng)在高海溫海域，內(nèi)核對(duì)流旺盛，風(fēng)切強(qiáng)度中等，強(qiáng)度增強(qiáng)；在中海溫海域，臺(tái)風(fēng)風(fēng)切小、內(nèi)核對(duì)流偏大有利于加強(qiáng)；在低海溫海域即使風(fēng)切小，臺(tái)風(fēng)仍然衰弱的結(jié)論。

[1] 陳聯(lián)壽,端義宏,宋麗莉，等.臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)及其災(zāi)害[M].北京:氣象出版社,2012.

[2] 陶詩(shī)言.中國(guó)之暴雨[M].北京,科學(xué)出版社,1980:225.

[3] Robert E. Tuleya,Yoshio Kurihara.A note on the sea surface temperature sensitivity of a numerical model of tropical storm genesis[J].Notes and correspondence,1982,110,2063-2068.

[4] Johnny C L Chan,Yihong Duan.Tropical cyclone intensity change from a simple ocean-atmosphere coupled model [J]. Journal of the atmospheric sciences,2001,58:154-170.

[5] Chan J C L,Duan Y H,and Shay L K.Tropical cyclones intensity change from a simple ocean-atmosphere couple model[J].J Atmos Sci,2001,58:154-172.

[6] Kaplan John,DeMarian Mark.Large-scale characteristics of rapidly intensifying Trop-ical cyclones in the North Atlantic basin.Weather and Forcasting [J],2003,18:1095 -1105.

[7] 陸波,錢維宏.華南近海臺(tái)風(fēng)突然的初秋季節(jié)鎖相[J].地球物理學(xué)報(bào),2012,55(5):1524-1530.

[8] 朱曉金,陳聯(lián)壽.2003—2005年西北太平洋臺(tái)風(fēng)眼生成特征分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2012,28(5):647-650.

[9] 趙大軍,于玉斌,李瑩.“0814”號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)發(fā)展維持的環(huán)境場(chǎng)分析[J].氣象科學(xué),2011(5):592-597.

[10] Chan J C L,Duan Y H,and Shay L K.Tropical cyclones intensity change from a simple ocean-atmosphere couple model[J]. J Atmos Sci,2001,58:154-172.

[11] Shay L k,Black P G,Mariano A J,et al.Upper ocean response to hurricane Gilbert[J].J Geophys Res,1992,97(c12):20227-20248.

[12] 陳聯(lián)壽,丁一匯.西太平洋臺(tái)風(fēng)概論[M].北京：科學(xué)出版社，1979.

[13] Duan Yihong,Qin Zenghao,Gu Jianfeng,et al.Number study on the effects of sea Surface temperature on tropical cyclone intensity-Part II:coupling model and experiment[J]. Acta meteorological sinica,2000,14(2):194-199.

[14] 劉磊,費(fèi)建芳,林霄沛，等.海氣相互作用對(duì)“格美”臺(tái)風(fēng)發(fā)展的影響研究[J].大氣科學(xué),2011，35(3):445-455.

[15] 楊元建,冼桃,孫亮，等.連續(xù)臺(tái)風(fēng)對(duì)海表溫度和海表高度的影響[J].海洋學(xué)報(bào)，2012,34(1):72-77.

2016-05-23

*資助項(xiàng)目：臺(tái)風(fēng)973項(xiàng)目2015CB452806、海洋973項(xiàng)目2013CB430305、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目41275067和41305049