文摘

大规模的大气环境的贡献在降雨和洪水飓风弗洛伊德在本研究调查。通过涡天气的去除技术研究和预测(WRF)模型,与飓风有关的涡弗洛伊德(1999)主要是去除模型中的初始条件和随后的集成。结果表明,由环境导致降水占总降水量的22%可以在最内层的模型域覆盖北卡罗来纳州沿海地区和集中水文研究区域的7%。高分辨率降水WRF模式的数据然后用于输入水文模型模拟河流径流。水文模拟结果表明,没有热带系统和他们的交互与大规模的天气环境天气环境只会贡献在Tarboro总排放的10%计。这表明飓风弗洛伊德和丹尼斯飓风前,这些热带系统之间的交互和大规模的环境,造成了大部分(90%)的记录数量的Tar-Pamlico流域的洪水。

1。介绍

飓风弗洛伊德1999年9月美国大西洋沿岸造成灾难性的洪水从南卡罗来纳到麻萨诸塞州。洪水尤为严重,长时间在部分的北卡罗来纳州东部,飓风丹尼斯和弗洛伊德的联合效应导致更大的洪水径流水和污染物的载荷帕姆利科湾,北卡罗莱纳,比先前记录的事件(1]。超过50厘米的降雨量在偏远地区的北卡罗莱纳广泛数量超过20厘米从卡山麓延伸到纽约东南部[2]。以前的研究(例如,1,3,4])表示,这不仅严重洪灾是由丹尼斯和弗洛伊德的结合,但也由于后降水的增强与一道西风槽在弗洛伊德的登陆。前面的降雨事件的影响,丹尼斯,飓风研究和量化了唐et al。5]。然而,天气尺度环境之间的定量关系,如槽/脊系统,及其相关的降水在弗洛伊德的登陆仍不清楚。

大规模的大气环境数百到数千公里的热带气旋(TC)在TC登陆可能发挥重要作用。槽的强度/脊会影响轨道,TCs的速度、强度和持续时间(例如,3,6- - - - - -9])。这些功能可能会进一步影响降雨量和分布。许多努力都致力于了解TC环境特征的影响和由此产生的降水分布(例如,3,4,10,11])。这些研究可以分组,根据焦点,分成三个主要方面。

第一个是温带过渡(ET)的影响。大量的TCs进入中纬度和转变成温带气旋(通常发生在30 - 40°N纬度带)。这个过程通常被称为等。等期间,飓风经常获得增加向前运动,有时大大加剧,这种系统陆地和海上活动构成了严重威胁。Atallah和通过3)指出,热带气团在中纬度地区的运输导致大量增加可用势能(猿)的大气层。西风槽提供了一种机制,通过这种机制这猿是通过热直接转换为动能的发行量,导致一个相当强大的温带气旋。飓风大卫在1979年恢复了对土地之前经历等,因为它解除了对流层顶的中纬度槽由于深对流传热的加热与TC (12]。Atallah和通过3)诊断与弗洛伊德的等相关的动力学,发现强大的等熵上升会导致大量的降水。并列的中纬度槽相对凉爽干燥的空气,温暖潮湿的空气与弗洛伊德产生一种强烈troposphere-deep斜压区。弗洛伊德的流通中心然后与斜压区,生产深等熵上升和降水弗洛伊德的北面。冷雾和Elsberry提出的概念模型13和冷雾等。14)表明,强等往往会产生显著的降水的东北TC。这些特性时青睐主要中纬度槽位于西北的TC。

第二个方面是hurricane-trough交互,多年来众多调查的主题(例如,(6,7,15- - - - - -19])。在TCs和上层对流层波谷之间的相互作用的研究中,汉利et al。6)进行复合槽交互与121年大西洋TCs为了区分波谷导致集约化和那些导致腐烂。槽相互作用分为四类,即有利的叠加(TC加剧与上层对流层光伏最大TC中心的400公里范围内),不宜叠加,有利的遥远的交互(上光伏最大400至1000公里的TC中心),和不利的遥远的交互。在叠加的情况下,有一个上积极PV TC中心的最大在400公里。周围400公里内,流仍然是气旋风暴中心的上层(20.]。一个遥远的交互发生在上层积极光伏最大400公里至1000公里的TC中心。在这种情况下,流量通常是反气旋上水平。没有槽相互作用被认为是发生在一个上层光伏最大距离超过1000公里。他们发现78%的TCs叠加和61%的TCs与一个遥远的交互加深。叠加情况下,复合显示一个小规模的上层PV异常接近TC中心和消散之前穿越TC中心,类似于莫伦纳等人的结果。16,17]。金伯尔和埃文斯7)模拟飓风的理想化的情况下相互作用的四种不同类型的上层槽条件相对较弱的环境垂直风切变。其仿真结果表明,该相互作用最强的飓风槽最大(PV)成为最强烈而较弱的槽是流水的风暴,很快消散。所有飓风与波谷互动发展越来越强,但没那么强烈的飓风加剧仅在垂直风切变。

第三个方面是登陆前后降水的分布。降水的分布引起的TCs TC的大小和强度变化(例如,1,8,21,22])。TC大小已经发现敏感环境湿度;希尔和Lackmann [21)执行四个理想化的高分辨率数值模拟来测试TC的敏感性大小环境湿度。他们的研究结果表明,潮湿的环境有利于大TCs的发展,逐步与更大的风暴与每个增量相对湿度(RH)明显。虽然所环境没有显示重眼壁降水或更强烈气旋PV塔,更多的降水外雨带在高湿环境中发生。地主选手(22]研究了31我们一直飓风。她的研究结果显示,飓风,并没有成为温带,是最对称形状在登陆的时候,而在2天内成为温带最不对称的。虽然雨字段没有精确的边缘与任何风暴的措施规模的调整,他们最密切托管的狂风在每个象限的半径。

当飓风弗洛伊德(1999)转换成一个温带气旋,它产生暴雨远离流通中心还在左边的跟踪1,3]。飓风期间,周围的环境变得斜压和等熵崛起发生在热带和大陆气团之间的陡峭的热梯度通常位于北部的风暴中心,加强该地区降水(例如,8,23])。除了弗洛伊德与上层槽之间的相互作用,阿巴拉契亚山脉和海岸地形毁灭性的洪水中扮演次要角色这个特殊事件(例如,(4,24])。考勒(4)研究了高分辨率数值模拟弗洛伊德与中纬度槽后,发现没有蒸发影响降水低级战线是10% - -20%低于控制和弗洛伊德的中央压力约hPa弱。另一个模拟没有表面热通量导致4 - 5 hPa弱气旋,,降水减少20% - -30%向东转移100 - 150公里远比控制。

尽管广泛研究的各种物理过程的影响(trough-hurricane互动、环境湿度、降水分布在不同的情况下,表面热通量和沿海地形),定量分析很少进行理解大气环境的作用等加强降水由飓风飓风弗洛伊德。具体问题包括以下:midlatitute槽在其中扮演了多大的角色在弗洛伊德的整个生命周期,有百分之多少的降水是完全由于中纬度槽?描述的是唐et al。5],hurricane-induced沿海流域的洪水是由于(1)的结合前面的降雨事件,通过前期土壤湿度和地下水位的增加,(2)降水天气环境的交互(槽/脊)和飓风登陆我国,和(3)从海洋风暴潮引起的强烈的飓风。既存的降雨的作用与丹尼斯在弗洛伊德总洪水飓风登陆已经被唐等研究。5,结果表明,总没有既存的降雨径流就会减少37%。在这项研究中,我们试图区分降水的贡献和飓风弗洛伊德及其天气环境和量化河量由后者。

2。模型、数据、方法和实验

2.1。模型和数据

在这项研究中,使用两个模型:一个是天气研究和预测(WRF)模型(25,26]。它完全可压缩特性,欧拉和nonhydrostatic控制方程。该模型使用Arakawa-C网格地形跟踪,静水压力垂直坐标系统模型的顶部是恒压表面。时间集成方案三阶龙格-库塔方案,其次通过sixth-order平流方案可供空间离散化。WRF包含各种物理过程包括微观物理学、积云参数化,行星边界层(PBL),表层,陆地表面,长波和短波辐射,几个选项为每个过程。更详细的WRF模式被王et al。26]。

WRF 3.1版是用来模拟在北卡罗莱纳飓风弗洛伊德登陆1999年9月15日。图1本研究中显示了triple-nested WRF模式域名。所有领域有301×301水平网格网格。最里面的域2公里网格间距一个中间域中在于6公里网格间距,在最外层嵌套域和一个18公里网格间距。应该注意的是,两个嵌套域与内层的高分辨率固定域覆盖感兴趣的分水岭地区,Tar-Pamlico河流域(图2),这期间经历了暴雨弗洛伊德的登陆。最外层的领域涵盖了大部分的美国大陆,包括区域的中纬度槽/脊。模型被设定为100 mb。31不均匀间隔full-sigma水平用于垂直,最大分辨率的边界层。五分钟的平均地形和土地利用数据插值到18公里网格模型。6和2公里的领域,两分钟30秒的地形和土地利用数据集插值网格,以更好地解决内陆丘陵和山谷。在最里面的域模型模拟降水研究流域面积提取每6网格点的分辨率12公里(见黑色的十字架在图2(一个))驱动水文模型。

另一个模型是水文模型年农业非点源污染模型(AnnAGNPS, (27])。AnnAGNPS是一个地理信息系统(GIS)驱动的流域水文和水质模型由美国农业部(USDA)。这是一个批处理,连续模拟、地表径流污染物负荷模型,可以模拟日常河道流量的载荷,峰值径流和非点源污染物。它已经被广泛应用于美国和许多其他国家。研究中的选择AnnAGNPS模拟水位图的分区Tar-Pamlico流域的上游上方的美国地质调查局Tarboro计车站。这个分水岭地区其出口Tarboro占地面积5605公里²。AnnAGNPS模型是分布式模型,数字高程模型被应用到模型和创造了1035个不规则细胞根据每个单元(图的高度和方面2 (b))。本研究区进一步划分为七个subwatersheds如图2。研究区域的海拔变化从7到海拔240米。研究区域的土地利用类型占主导地位的森林和农田。没有大型水体存在于研究区域。AnnAGNPS需要网格在盆地降水或每一个细胞。降水从气象站观测或从WRF模式输出是输入的细胞AnnAGNPS插值模型。详细描述关于AnnAGNPS模型设置这个分水岭地区被称为唐et al。5]。

北美地区再分析数据集(NARR)选择提供初始和侧边界条件WRF模式。它提供了大气变量29日压力水平约32公里网格分辨率每三个小时。NARR数据涵盖了时间从1979年到现在。表面和地面观测数据提供北卡州立气候办公室和NOAA国家气候数据中心。每个车站的流数据流图中描述2 (b)来自美国地质调查局(美国地质调查局)。数字数据,如土地利用、土壤、和数字高程模型(DEM) AnnAGNPS模型从北卡罗来纳州立大学图书馆网站。

2.2。除涡

虚假的和/或删除TC从初始条件是通过实用程序(tc_em.exe)。虚假的计划在3.1版本移植从MM5 WRF Fredrick et al。28]。在这个版本的计划,一个可以引入一个新的涡或删除现有的漩涡。计划是一个文件包含的输入字段产生的等压面,WRF预处理系统(WPS)。为了隔离大规模天气环境的作用,与飓风有关的涡弗洛伊德被使用这种技术。

根据Fredrick et al。28],涡删除方案首先寻找相对应的漩涡风暴在第一个猜测。这是通过寻找最大相对涡度在规定的径向距离内最好的TC的轨道位置。400公里搜索半径是目前用于这项研究。最大涡度所在网格点作为删除漩涡的中心。一旦涡被发现,初始假想涡度和散度在600公里半径范围内的第一个猜测风暴中移除,然后速度是回馈。涡度的关系如下: 在哪里是nondivergent风和流函数吗相对涡度。定义nondivergent风与初始假想风暴,外面的涡度设置为0半径为600公里。狄利克雷边界条件流函数被定义为0,逐次超松弛(SOR)方法用于解决(1)微扰流函数的所有表面的压力。nondivergent风然后计算从以下关系: 一旦nondivergent风计算,减去初始假想风能领域。删除初始假想的发散风风暴是相似的。发散风移除后,初始假想的位势高度和温度异常场也删除,表面和海平面压力扰动被相应地更新。更详细的信息关于涡删除技术是指由弗雷德里克·et al。28]。

删除的配置与飓风有关的涡弗洛伊德设置如下:飓风的中心位置弗洛伊德在1500 UTC 9月15日,1999年为27.1°N和77.7°W根据最好的国家飓风中心的跟踪数据。观察到的最大持续风速为59.16米⁻¹。最大风力的半径设置为90公里。

2.3。实验设计

为了研究大型天气环境的影响,两个进行了模拟:控制(CTRL)模拟和天气环境(ENV)模拟。所有的配置都是相同的除了CTRL实验飓风弗洛伊德尽管ENV实验与飓风有关的涡弗洛伊德在初始时间删除。

两个模拟选择明确的WSM 6级微观物理学计划(29日)包括预测方程对于云冰和水,雪,雨,霰流程适合高分辨率模拟。的Mellor-Yamada录像Niino (MYNN)水平2.5行星边界层(PBL)方案30.),MYNN Monin-Obukhov相似理论表面方案对应MYNN-PBL方案,快速辐射传输模型(RRTM)长波31日辐射方案,Dudhia短波辐射方案(32)被选为所有三个领域,而Kain-Fritsch积云计划(33只是为外层指定域。

为了匹配的每日降雨量观测数据,所有1200 UTC - 1200 UTC 24小时时间将引用的24小时周期结束的日期。因此,积累从1200 UTC 9月15日,1200 UTC 9月16日,1999年将是简单地称为24小时累积9月16日,1999年。的降水从WRF模式输出CTRL和ENV实验然后AnnAGNPS模型作为输入数据来模拟径流水的排放和总量进行出口的分水岭。相应地,三AnnAGNPS模型进行运行,通过使用在气象观测站观测降水数据,模型的模拟降水模型网格的CTRL实验,和模型模拟的降水引起的飓风弗洛伊德仅(通过减去降水ENV的CTRL跑的假设下的线性关系在大气环境之间的相互作用和TC),分别。

3所示。结果

弗洛伊德的历史可以从最好的跟踪位置(图描述3国家飓风中心)。早期的飓风弗洛伊德开始作为一个热带波在1999年9月初非洲海岸。跨大西洋旅行直到成为一个热带低气压9月7日,1999年,位于14.6°N和45.6°W中央1008 hPa的压力和风速的13米⁻¹(34]。z在06年9月8日,升级为热带风暴(TS)和中央1005 hPa的压力和风速高达18米⁻¹。9月10日12时z背风群岛东北大约370公里,弗洛伊德是升级为飓风地位中央989 hPa的压力和风速36米⁻¹。

弗洛伊德向西移动,达到最大强度9月13日最低中央921 hPa的压力和最大持续风力多达69年代⁻¹,使风暴减弱的4级。当通过巴哈马9月14日,弗洛伊德开始西北由于一个大的影响上mid-trough位于安大略省,加拿大(34]。

WRF模拟在这项研究涵盖从00 z 9月15日至12 z 9月17日,结果描述如下。经过12 z 9月17日,弗洛伊德从缅因州到东北,然后东东北,很快消散后9月18日,这是出于对这个研究感兴趣的。

3.1。控制仿真和飓风弗洛伊德的天气特征

图4显示海平面气压和10米风最外层域从CTRL仿真每12小时00 z 9月15日,1999年9月17日到12 z。这些情节清晰描述跟踪飓风弗洛伊德从附近沿海佛罗里达到缅因州。弗洛伊德继续逐渐转向北期间00 z - 12 z 9月15日(数字4(一)和4 (b))。飓风的中心佛罗里达东海岸平行移动,直到12 z 9月15日。图4 (c)类似于手工面分析地图的贴画([4),看他的图1 (a))的中央位置弗洛伊德(北卡罗来纳州南部约200公里)和9月16日00 z的压力场。差异是前有一个大的中央压力(980和951 hPa)和较小的最大风力(25和59 m s⁻¹)。这可能是由于较高的中央的压力和较低的最大风力从NARR数据在初始时间00 z 9月15日,以及相对较低的分辨率(18公里网格间距)的最外层的域。图5描绘了500 hPa潜在的涡度和位势高度CTRL模拟在12 h增量。大上中纬度槽可以看到500 hPa从图5(一个)在9月15日00 z。在9月16日00 z(图5 (c)),弗洛伊德开始与广泛的斜压区,沿海岸延伸的东南部和中部各州。500 hPa位势高度认同与NCEP分析贴画([4),见图1 (b)),与弗洛伊德和中纬度槽在非常相似的地方。

弗洛伊德在光头岛登陆,数控0630 z 9月16日。尽管弗洛伊德的中心压力逐渐削弱了在9月13日,500 hPa(潜在的涡度中心人物5)从3.5增加PVU 00 z z 9月15日9月15日4 PVU 12和4.5 PVU 00 z 9月16日和12 z 9月16日(1 PVU = 10⁶K公斤⁻¹米²年代⁻¹)。槽到西北逐步深化和搬往东南而弗洛伊德继续向北移动,直到两个系统合并在12 z 9月16日(图5 (d))。00 z 9月17日(图5 (e)),这两个系统完全相互合并,弗洛伊德了温带过渡(ET)。12个z 9月17日,弗洛伊德削弱了从观察984 hPa在新英格兰北部。光伏的面积大于1.5 PVU变得更大了,和合并后的温带气旋向东北移动,虽然温带气旋的最大光伏中心3.5 - 4 PVU削弱。最重的降雨发生在这等12 z 16-12Z 9月17日。虽然压力场减弱,但光伏领域并增加期间登陆后等由于槽的交互和弗洛伊德。考勒(4北]证明了表面温度梯度从12级气旋中心增加了一倍的z 9月16日00 z 9月17日虽然表面压力略弱。的联合效应加剧斜压区在此期间符合Atallah的观点,通过(3]。但这强化并不是像其他记录等事件(例如,12,23)以减少压力和温度梯度增加。弗洛伊德进一步削弱了992 hPa 12 z 9月18日,和维护这强度在接下来的24小时34]。

3.2。弗洛伊德的降水分布控制仿真

模型模拟的降水观测的比较如图6。的降水控制在最内层的域(图中运行6 (b))是与NOAA观测结果(图6(一))。NOAA的地图已被修改的配色方案比较的目的。原来的地图可以找到在派斯克等人的工作34]。应该注意的是,NOAA的时间段观测降水累积于9月14日至9月19日,1999年在WRF模式结果只占从00 z z 9月17日9月15日至12。然而,大多数降雨在北卡罗莱纳在这个事件发生的时间。很明显,累计降雨量非常相似的模式,除了最高CTRL模拟降雨区域位于南卡罗来纳而不是北卡罗莱纳的观察和地区降雨量380毫米小于观测到。在南卡罗来纳和登陆后北上北卡罗来纳州,沉重的降水从沿海到中部山前地区西部的阿巴拉契亚山脉作为证明。弗洛伊德积累的降水模式突出了一个线性东北和西南轴。

检查积累沉淀从12 z z 9月17日9月15日至12集水面积,人物9比较了模拟降雨雪从CTRL运行在所有三个领域观察选定的气象站。分配这些电台可以在图中找到2。在图表的顺序从左到右的顺序列出从上降低分水岭(这也意味着从西向东)。双向嵌套是用于域嵌套,没有显著差异在域的三种模型的模拟结果。在上面的分水岭,模拟降水低于观察等电台Roxboro 7 ESE, Roughment,和牛津AG),模拟降水高于观察一些低地区的分水岭。总体而言,该模型模拟降雨雪靠近观察,与所有车站的差异小于30%,除了苏格兰颈2号站。和五13站模拟和观测降水之间的差异小于10%领域1。更多细节关于CTRL运行的模拟降水之间的比较和观察表列出每个气象站降水1。

3.3。比较降水与CTRL TC涡移除

图7显示海平面气压和10米的风ENV仿真每12小时。相比之下,图4,弗洛伊德从压力场,虽然仍然是一个现有的南卡罗莱纳州气旋环流。这可能是由于大尺寸的漩涡。除涡从周围的环境可能不干净地消除影响。然而,这剩余的循环不动像弗洛伊德和向北逐渐消失(图7)。因此,ENV来看剩下的循环没有显著影响流域的降水对这项研究的兴趣。

图8提出了潜在的涡度和位势高度每12小时后500 hPa移除涡与弗洛伊德在00 z的初始时间9月15日。没有弗洛伊德漩涡,西北槽仍位于同一个地方,位势高度并没有改变。在图12 z 9月15日8 (b),最高的1.5 PV PVU偏西风为主,位于东部的达科塔人。这些都是非常类似的图5 (b)不排除这一漩涡。这个槽继续移动偏西风00 z 9月16日和1.5 PVU的光伏领域类似于字段是位于爱荷华州和密苏里州之间的边界。直到12 z 9月16日,光伏领域的差异可以清楚的看到有/没有弗洛伊德。光伏的面积大于1.5 PVU扩大和深化中描述的人物5(一个)和5 (d)。然而,1.5 PVU字段没有弗洛伊德只是转移到东南部的印第安那州和俄亥俄州的扩张而不是加强。这个1.5 PVU区域向东北移动00 z 9月17日,进一步向北移动时12 z 9月17日,没有加强。

ENV的积累沉淀实验如图6 (c)。environment-only-induced降水主要分布在沿海地区。在研究区,只有少量的环境沉淀而更多的降水分布的下游Tar-Pamlico声音。有更多的降水在东北西部和西南地区。图10演示环境降水占总降水量(运行控制)领域1、2和3的气象站。对于这些站,降水仅由于天气环境(不考虑天气环境和飓风弗洛伊德)之间的相互作用相对小于总降雨雪。只有海岸电台的格林维尔和Williamston 1 E降水总量的15%以上。表2列出了降雨雪从气象站ENV实验以及他们与CTRL实验的结果比较。指出平均只有7%的总降水事件是由研究区域大气环境。然而,在最里面的域(域3),22%的总降水引发的大规模的大气环境。没有弗洛伊德的漩涡,主要降雨地区向东转移,大多数天气environment-induced降水是位于沿海地区(图6 (c))。这种分析证实,弗洛伊德与天气环境之间的相互作用是一个重要因素导致沉重的实际降雨量,符合贴画(4]和Atallah通过[3]。还应该指出,尽管天气环境的直接贡献的流域降水的兴趣研究环境也可以导致降水与热带交互系统。

3.4。地表径流的比较

模型模拟的降水(数字6(一)和6 (c))约为40分从WRF模式网格(见图2(一个))作为输入数据到AnnGNPS模型来模拟总决选。图11礼物比较三种表面径流从(1)AnnAGNPS模拟径流输入降水WRF模式输出;(2)AnnAGNPS模拟径流输入在气象站降水;(3)美国地质调查局实测径流(每单位面积单位是毫米每天)。仿真进行了七美国地质调查局的电台。站Tarboro(02083500,以下简称为3500)的出口是分水岭。每个车站代表的一部分subwatershed上部的流到下游。可以看出,利用WRF降雨雪的径流模拟输出与模拟利用气象站观测降雨雪。他们都是在良好的协议与美国地质调查局测量。3500年站模拟地表径流从WRF输出匹配美国地质调查局测量结果更好。上游站的1500年和2506年,输出仿真结果利用WRF降雨雪还同意美国地质调查局的测量值比那些使用气象站观测降雨雪。 However, for some middle stations (2770 and 2950), the simulated results tend to underestimate surface runoff. It should be noted that USGS stream flow data at station 2950 during Floyd were estimated values and might not be very accurate. This might be due to the fact that the WRF output gridded precipitation provides better resolution to capture the detailed precipitation pattern; however, it still has model errors against observed precipitation.

图12展示了模拟日常成因使用CTRL降水模拟放电在9月16日和17日(其余的天使用观测降水)在上述七个美国地质调查局量规在应用Muskingum流路由(5]。单位是米³年代⁻¹。1999年9月美国地质勘探局测定河排放也显示(Dennis 9月5日,飓风和弗洛伊德9月16日,1999年)。模拟结果显示良好的协议与美国地质调查局测量排放。上站(1500和1747),模拟放电非常接近那些由美国地质调查局测量,因为它更容易在上游subwatersheds参数化小于大subwatershed下游。流流由于飓风丹尼斯显然可以模拟上游站。然而,下游成因证明延迟效应从丹尼斯降雨,放电后不能反映在3500车站和略反映车站2585年和2950年。这些仍然是更好的结果比数据从气候站组2。

仿真通过降水引起的飓风弗洛伊德仅(CTRL降水- ENV跑降水),总径流减少约10% Tar-Pamlico流域(如图所示)。这是由于降水引起的天气环境仅占总降水量的7%在分水岭地区。以及天气环境之间的相互作用的影响(例如,中纬度槽)和飓风弗洛伊德已经包含在这个模拟。否则,飓风的强度和跟踪弗洛伊德会改变,而中纬度槽。

4所示。结论

在这项研究中,大规模的天气环境影响在Tar-Pamlico河流域河道流量在飓风弗洛伊德1999年调查。environment-induced降水的比例量化了涡去除技术的援助。降水在飓风登陆弗洛伊德是模拟利用WRF模式与triple-nested域和高分辨率网格在分水岭地区。WRF模式复制狭窄的轴和强烈的暴雨,发达的内陆在北卡罗莱纳海岸。模型的分布模式模拟的积累沉淀与观察到的降雨量是一致的。分析本研究还证实,弗洛伊德并加强登陆后不久与中纬度槽在交互。这一点已经被Atallah表示,通过3]但有争议的贴画4]。另一个发现是,通过使用高分辨率降水数据动态数值天气预报模型的输入水文模型提高了预测的总决选。这可能会延长交货时间为几天洪水警告或超越。

独自在登陆过程中,环境对降水的贡献高达22%的领域,涵盖了北卡罗莱纳,虽然它只贡献了7%的降雨量集中水文区。天气尺度环境单独将贡献约10%的总Tar-Pamlico河径流Tarboro计站来衡量。因此,天气尺度的模拟影响流单(不考虑天气环境之间的交互和飓风)在总降水集中分水岭地区内的模型误差。因此,本研究的结果表明,大部分的破纪录Tar-Pamlico河流域的河流流量在飓风登陆弗洛伊德是飓风弗洛伊德和飓风丹尼斯的结果和他们的交互与天气环境。

尽管漩涡删除技术用于这项研究消除涡与飓风弗洛伊德有关,需要更多的敏感性分析进一步测试这个方法。其他漩涡去除技术,如潜在的涡度反演技术,应该探索并与TC-removal过程用于这项研究。另一方面,而不是消除涡与飓风弗洛伊德有关,调查的天气槽与它交互单独隔离飓风的影响可能是未来研究的一个有趣的话题。

确认

这项研究是由美国国家海洋和大气管理局批准号NA07NWS4680002、美国国家海洋和大气管理局气候变化项目通过分包合同(uf -嗯- 1100031 - nc)的佛罗里达大学和ioo项目没有通过奖。通过SECOORA NA11NOS0120033&CFDA # 11 - 012的计划。作者也感谢NCAR / NCEP NARR数据,美国农业部对于AnnAGNPS模型,美国地质调查局水文数据,和北卡罗莱纳州气候办公室对地表水和地下水的数据。