台风螺旋雨带的数值模拟研究

螺旋雨带是台风的基本特征之一.近年来螺旋雨带发生机理的涡旋Rossby波理论已得到普遍的认同,但对螺旋雨带的内部结构还没有详细的研究.利用MM5(V3)对2002年8月给厦门带来特大暴雨的强热带风暴Kammuri的螺旋雨带作了数值模拟.结果表明,模拟螺旋雨带沿方位角的移速与涡旋Rossby波的理论波速一致,并伴随着能量在径向的频散.从模式输出的高分辨率的多种物理参数数据集中分析出的螺旋雨带结构表明,台风中的气旋式涡度、垂直运动、水平动量等都高度集中在螺旋雨带中.并进一步指出,螺旋雨带的水汽主要来自1km以下,而且来自外侧的空气具有明显的对流性不稳定,它为螺旋雨带中对流的发展提供了不稳定能量.螺旋雨带内侧空气的层结是中性的,说明不稳定能量已经释放.螺旋雨带的外侧存在风速高达30m/s以上的中尺度强风带,它的产生和外侧的空气向螺旋雨带流入时气压梯度力所起的加速作用有关.