台风“灿都”的数值模拟分析.docx

台风“灿都”的数值模拟分析摘要：本文利用NCEP资料对2010年第3号台风“灿都”进行了诊断分析。通过模拟和分析发现本文所用实验方案模拟的温度场吻合较好路径误差控制在100km以内；对流层低层是正涡度辐合上升区高层是辐散区强烈的抽吸效应使对流云团得以发展。本次模拟分析说明Kessler微物理过程方案和BMJ积云对流参数化方案能够较好的模拟西太平洋西行台风的登陆过程。关键词：台风数值模拟WRF1、引言“灿都”（Chanthu）是生成于西太平洋并从南中国海登陆我国对珠三角经济圈造成严重影响并罕见的深入我国西南地区带来多省市风雨影响的强台风。本文利用NCEP的全球分析资料（GRIB1）通过WRF模式（V3.2）模拟“灿都”的发展变化过程从温度场、高度场和路径等结合云图和实测资料的分析图探讨此次登陆台风的天气变化过程及其特点以期为以后的台风预报工作提供一些有益的参考。2、天气实况分析“灿都”于2010年7月19日在我国南海生成21日凌晨加强为强热带风暴05时其中心位于海南省文昌市东南方大约320公里的南海北部海面上中心附近最大风力达11级最低气压为980百帕。成为广东省近10年首个登陆台风。“灿都”登陆时中心附近最大风力12级达到35米/秒的风速中心最低气压970百帕。“灿都”22日02：31已到达广东西部沿岸台风结构完整台风眼半径较小涡旋区厚度达上百公里从云的厚度可以看出其携带了大量云水外圈螺旋云雨带影响范围较广半径约在300km左右可明显的看到外扩的卷云。台风从雷州半岛登陆我国登陆前持续增强登陆后迅速减弱但同时开始释放能量携带的云水收缩并释放风雨天气影响区域广阔甚至深入到了四川盆地而两广南部持续大暴雨。“灿都”的特点可以总结为以下四点：一是路径曲折在西北方向行进中先转向西南后转向西北；二是近海加强登陆前广东沿海海表温度维持在26℃左右有利于台风加强；三是风大雨急“灿都”在成熟阶段登陆给局部地区带来大暴雨和12级大风；四是深入内陆、影响范围大致使广东、广西、云南、贵州、四川等多地都受到风雨影响。据不完全统计“灿都”给两广地区造成直接经济损失逾20亿元受灾人数达200万以上。3、模拟方案设计采用中尺度数值模式WRF对“灿都”的发展情况进行数值模拟资料选取时空分辨率较高的FNL全球分析资料资料的时间间隔为6h垂直方向分为26层。空间网格采用二重嵌套粗网格分辨率为45km细网格为15km模式中心区域为23°N116°E两重嵌套网格分别为domain1（110×80个格点）、domain2（151×103个格点）；模拟实验开始时间为2010年7月21日18时（UTC）结束时间为2010年7月23日18时（UTC）共积分48小时模式粗网格每3小时输出一次结果细网格每1小时输出一次结果。模式中使用NCAR提供的地形资料地形分辨率分别为10m和5m；地图投影采用兰伯特投影（Lambertprojection）。模式大气层顶取100hPaeta层取19层时间步长取120s。主要物理过程参数化方案设置为：粗网格的微物理过程采用Kessler方案细网格的微物理过程采用Lin方案；积云对流参数化方案均采用Betts-Miller-Janjic方案；长波辐射方案均采用RRTM方案；短波辐射方案均采用Dudhia方案；陆面过程均采用Noah陆面过程方案；边界层方案均采用YSU方案。4、模拟结果分析西太平洋-南海的台风主要由四种扰动提供能量即热带幅合带、东风波、斜压性扰动以及中高纬长波槽中的切断低压或高空冷涡七月下旬南海季风强盛副高控制我国东部海域。气压场配置表明西太平洋副热带高压呈带状西进深入到我国华东地区逼迫“灿都”持续西行。当其来到近岸时副高西南侧的偏东气流和西南季风共同作用使台风迅速加强。所以台风登陆后中心组织比较成熟风圈收紧中心产生强对流云团即中心密蔽云区（CentralDenseOvercast简称CDO）能量强大且集中才能一路来到云贵高原东南侧。模拟结果的气旋强度偏强登陆时间偏晚周围环境的气压场比较散乱副高位置偏西偏北对于气旋的路径和影响范围模拟得比较准确。为了分析台风的大气环流形势在此分析模式4个中间时次的500hPa高度场的等高线分布情况。从500hPa高度场上可以看到西风槽令副热带高压减弱东退令台风于7月20日转向西北方向移动穿越南海北部。由于东西方向均有副热带高压脊势力南海北部海表水温较高而西南季风引进的水汽及风切变较为微弱使得灿都继续增强发展出中心密蔽云区和云卷风眼。受西南季风带来的水汽影响到达沿海后结构得到巩固加强但对