文摘
当台风之(2013)是位于台湾东北部在6 - 8 2013年10月,一场暴雨带来的台风菲特(2013)发生在中国的东部。观测表明,菲特的雨带,这可能是受之影响,造成浙江北部的降雨量。天气的高级研究版本研究和预测(ARW-WRF)模型被用来研究可能带来的不利影响,台风之降雨事件(2013)。结果表明,该模型捕获相当不错的空间分布和演化菲特的雨带。敏感性实验结果删除之漩涡,这是进行确定其对极端降雨的影响,表明额外的滋润与之相关的扮演着重要角色的维护和增强北雨带菲特,导致暴雨在浙江北部。本研究可以解释不同寻常的降雨量在浙江北部的雨带之间的相互作用引起的台风台风之菲特和额外的水分了。
1。介绍
极端降雨负责各种社会影响,包括洪水可能导致伤害,受伤和死亡1]。热带气旋(TCs)往往大雨生产商2]。因此,准确地预测极端降雨造成的极大的兴趣TCs。然而,强降雨(包括TCs降雨)交织多尺度非线性相互作用不同的物理过程和天气系统(3- - - - - -5]。这样的交互包括环境水分运输和二进制TC (BTC)相互作用[6]。
二进制热带气旋(btc)相互作用时能足够近(7- - - - - -10]。他们相互作用取决于两个TCs的距离,TC的差异大小、强度和电流的变化(11]。基于数值实验的结果,胫骨et al。10)认为,关键的双涡的分离距离是略低于两倍的半径相对涡度的一个漩涡变成了零。关于二进制热带气旋和现实的流模式的观察周围的热带气旋,研究卡尔三世et al。12)和卡尔三世和Elsberry [13)提出了四个概念模型track-altering二进制发生在太平洋的热带气旋。
如果附近有另一个台风灾害的面积,二进制热带气旋的影响相互作用使沉淀的过程变得更加复杂。研究[14,15)表明,BTC过程可能与暴雨在有利的环境条件。吴et al。14)发现,热带风暴保罗(1999)中扮演一个重要的角色在阻碍瑞秋的运动,因此成为提高的关键因素之一在台湾南部降雨量。徐et al。15]发现戈尼(2009年08 W)运送大量的水分和能量莫拉克(2009年,09年W)。戈尼之间的交互和对台湾莫拉克约占30%的降水。
在这项研究中,我们讨论了与之相关的循环的作用(2013)在极端降雨引起的菲特(2013)。具体地说,本文的目的是量化的台风之遥远的影响带来的极端降水雨带的菲特2013年10月8 - 10日在中国的东部。节2,我们描述了数值实验的模型配置和设计用于这项研究。我们提出了数值模拟的结果部分3。最后我们总结结论部分4。
2。2013年10月8 - 10日暴雨的概述
图1显示500 hPa位势高度和风力的国家环境预报中心(NCEP)”分析。它显示了一个南亚反气旋在中国西南、青藏高原和西风槽扩展从北中国四川省(图1(一))。在中纬度日本海,副热带高压。在菲特台风登陆在中国东部(数字1 (b),1 (c),1 (d)),副热带高压搬到东部。温暖和潮湿的台风与西风槽后的冷空气。这个条件是有利于对流的发展,由于降雨。
(一)00 z060ct2013
12 z060ct2013 (b)
00 z070ct2013 (c)
12 z070ct2013 (d)
菲特台风袭击福建省北部在2013年10月6 - 8和产生极端降雨和浙江省带来灾难性的洪水。观察到48小时降雨量图所示2。极端降水区域主要位于浙江省北部的海岸。创纪录数量的异常降水700毫米(浙江东北部)超过了60年复发。中国大陆的东南沿海经历几位每年对登陆我国台风袭击15]。然而,降雨量在浙江菲特带来的(特别是浙江北部)是相当罕见的。因此,有极大的兴趣去探索可能机制负责不同寻常的强降雨。
雷达反射率(图3)显示了一个quasistationary雨带,近东西方向浙江北部。乐队,有几个回波中心45 - 55 dBz嵌入线,与北雨带的台风菲特。在北雨带,还有一个雨带出现在浙江的南部。内部回声带也由很多与中心。在两个雷达回波的乐队,有一些回声块沿径向延伸到眼壁,这与连接螺旋雨带。
(一)16 UTC 06
(b) 19 UTC 06
(c) 22 UTC 06
(d) 01 UTC 07
研究表明,雨带的TC缓慢移动沿径向向外(16- - - - - -18)可能会与新细胞形成固定的边缘(19,20.]。这个过程也发生台风雨带的菲特(图3)。朝鲜雨带仍固定在浙江省。然而,当台风雨带进一步转移到南方菲特是西南。这两个雨带是由不同来源的水分。朝鲜雨带持续的温暖、水分运输水东流,与新的对流细胞重复启动雨带的逆风。然而,菲特的南雨带是由东流和台风环流与台风之相关。朝鲜quasistationary雨带开始腐烂,台风之正进一步向西南。
台风带来的降雨在台风韦帕菲特类似于(2007年,13 W) (21,22),但更大数量和更严重的灾难。除了良好的环境类似于,哪些因素导致了极端降雨引起的菲特?
3所示。模型描述和实验设计
3.4.1 WRF模式版本(23)是利用在convection-permitting决议模拟极端降雨事件。模型是在1800 UTC 5 2013年10月启动,但域D03 6 h后被激活。图4显示了两个实验域和地形。模型水平间距30公里、10公里、3.3公里,d01, d02, d03。模型网格的大小为375×246、238×160,分别和394×286。30σ水平与模型顶部100 hPa定义。
该模型物理选项包括汤普森微观物理学方案(24],YSU行星边界层方案[25),Kain-Fritsch积云参数化方案(26,27],诺亚地表模型[28,29日),快速辐射传输模型(30.长波,Dudhia短波辐射方案(31日]。积云参数化方案并不适用于最好的(3.3公里)网格域显式地解决对流降水。
控制(CTRL)和敏感试验(No_Danas)进行调查之在极端降水的影响。在控制实验中,初始化条件是从NCEP-NCAR再分析数据(1°×1°)(32),同时,在敏感的实验中,再分析之涡的数据删除。分析领域的方法来删除一个漩涡的热带气旋(TC)虚假的方案ARW-WRF [23]。该计划可以删除现有的热带风暴,用来清除台风No_Danas实验之涡。
4所示。结果和讨论
我们首先检查雨带的结构及其在CTRL降雨实验。图5介绍了模拟雷达反射率(DBZ) CTRL实验。在CTRL实验中,有两个雨带南北的浙江省,分别与观察(图好协议5(一个))。朝鲜雨带向外扩展的台风。新的对流细胞在逆风重复启动,沿着雨带(数字5 (b)和5 (c))。然而,模拟雨带北开发西部的位置和更强烈的浙江省西北部观察雨带(数字5和4)。
(一)16 UTC 06
(b) 19 UTC 06
(c) 22 UTC 06
(d) 01 UTC 07
模拟48小时累积降雨量CTRL如图7(一)。模拟降雨的分布和强度几乎是一样的观察(数字7(一)和2)。CTRL实验的最大降雨量550毫米,而观测到的570毫米。有广泛的浙江北部和沿海地区的超过300毫米。的水平分布模拟48小时累积降水量也类似于观察,但西南的位置是不正确的。在良好的协议与模拟雨带分布,有向西和向南位移的模拟降水和高估浙江省西北部。图11给出了时间序列的每小时区域平均降水量,CMORPH-Gauge合并数据和CTRL和No_Danas实验。实验与观测相比,CTRL低估了北方的总降雨量浙江省;underprediction发生主要在1500 UTC 10月6日- 0000 UTC时间2013年10月8日,即最大降雨的时间。尽管菲特的降雨强度峰值的低估,CTRL的模拟实验显示,合理的进化和降水的分布。
图6在0000年显示了模拟跟踪CTRL, UTC 10月6日- 0000 UTC 7 2013年10月,中国气象Administration-Shanghai台风研究所(CMA-SH)。模型模拟台风强度前12 h菲特相当不错的集成,但大大低估了削弱台风菲特(图6(一))。另一方面,模拟跟踪“桑美”几乎是一样的海洋观测跟踪。菲特后登陆,向西和向南位移的模拟降水(图6 (b))。
(一)跟踪菲特
菲特(b)得到
(一)按CTRL
(b) No_Danas
图8比较CTRL和No_Danas模拟水分通量(向量)和特定的湿度(阴影、单位:g /公斤)0100 UTC时间2013年10月7日。在两个实验,高水分的价值观在中国东部由强劲的东南向西流(图8)。CTRL实验,Danas-related水分表现出螺旋band-shaped桥菲特和之,导致更多的水分带到浙江北部(图8(一个))。另一方面,No_Danas实验显示只有两个狭窄的水分带连接到台风菲特在浙江的南部(图8 (b)),和高值(> 14 g / Kg)的水分在浙江省主要局限在台风菲特,和没有一个乐队的高水分(> 14 g / Kg)在浙江北部。结果表明,两个实验之间的显著差异之一是由台风之水分运输。之前的研究表明,低水分从海洋中可以产生更多的降雨27,33]。
(一)按CTRL
(b) No_Danas
前双台风相互作用之菲特,雨带分布在两个实验几乎相同(数字5(一个)和9(一个))。本协议表明,切除之台风没有影响形成north-rainband进一步向西之前台风的到来Danas-related水分(34]。在CTRL实验中,两个雨带出现在浙江的北部和南部约1900 UTC 06年10月。然而,朝鲜雨带消失了,与小细胞分散的对流,流离失所和层状降水的对流面积不大。1900 UTC 06 - 0100 UTC 07年期间,两个模拟之间的差异变得更好的定义,对流细胞重复启动仅在逆风和移动的雨带CTRL实验,但在No_Danas这个过程并没有发生。因此,通过0100 UTC 07(数字5 (d)和9 (d)),还有一个雨带在浙江北部的CTRL模拟,虽然在No_Danas消失了。因此,浙江北部的极端降雨发生在CTRL实验中,但不是在No_Danas。
(一)16 UTC 06
(b) 19 UTC 06
(c) 22 UTC 06
(d) 01 UTC 07
这些差异的原因在维护向东北方雨带可以归因于运输水分与之有关。图10显示了沿着a1a2横截面(数字10 ()和1 (c))和b1 b2(数字10 (b)和10 (d)在0000 UTC) 2013年10月7日。我们可以看到,有对流细胞从西北到东南沿北雨带。雷达反射率大于35 DBZ扩展从表面到~ 8公里。相反,在No_Danas模拟,对流细胞停止发展。这表明,台风之为雨带提供了额外的水分,并允许它持续的时间较长。
(一)
(b)
(c)
(d)
水分的重要性变得清晰。在CTRL仿真,几乎源源不断的水分北雨带菲特,而No_Danas实验有更少的水分来源。因此,新对流继续发起CTRL雨带的西边,潮湿的空气是运入区。由于雨带在浙江北部的缓慢移动,这使更多的降雨在浙江北部的积累。另一方面,一旦从附近的来源不稳定No_Danas公布的实验中,雨带停止,削弱的发展。这些结果表明,潮湿的空气从东海岸中国在水分融合发挥了重要作用,形成北雨带无论之存在,Danas-related水分提供了一个额外的燃料来源这雨带,允许对流雨带持续的时间较长。
总之,No_Danas实验表明,额外的水分与台风有关之约2倍的最大降水引起的台风外围雨带的菲特在浙江北部省最大48 h总No_Danas来看~ 220毫米与超过500毫米的CTRL实验和观察(数字1,3,10)。这表明降水减少55%的CTRL No_Danas。即从台风之导致额外的水分超过55%增强浙江省北部的总降雨量。因此,台风菲特之间的交互和之在1900 UTC 06年和0400 UTC 07年10月(图11)运送额外的水分浙江省北部,导致维护北雨带台风菲特。因此,这个过程最大的区别在降水发生在浙江北部。
5。结论
ARW-WRF模型是用来研究台风的影响之(2013)在西北太平洋台风暴雨产生的菲特(2013)在中国的东部。在这种情况下,当台风之位于台湾东北部,暴雨降水发生远西部在中国东部的浙江省及其沿海地区。CTRL模拟,模型合理地再现了台风的主要特性,菲特雨带和暴雨在浙江省。调查的贡献之台风降雨在浙江省,一个敏感试验(No_Danas)台风之涡被执行。由于没有台风之,浙江北部的降雨量与台风北雨带菲特迅速消失,表明台风之发挥了重要作用的台风降雨产生的菲特案例研究。
台风之的影响的主要过程是通过增强西水分运输的北雨带台风菲特。结果,台风之发挥了重要作用在暴雨北部的浙江省,虽然台风之东北东部1000公里以上的台湾。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。