多普勒雷达研究台风登陆前内核区轴对称和非对称环流结构演变特征

我国是世界受台风影响最为严重的国家之一，但对于近海台风在登陆前内核区的结构特征和动力过程的了解相当有限。本课题将借助我国沿海和台湾地区多普勒天气雷达网收集的高时、空分辨率台风观测数据，重点是改进现有多普勒雷达反演台风内核区环流的方法，研究台风登陆前内核区轴对称环流和非对称环流结构演变特征、轴对称涡度廓线变化对台风强度变化的影响，探讨正压不稳定在台风强度变化中的作用，促进对登陆台风强度、结构预报的能力,以改善现有登陆台风灾变天气预报能力

本研究利用2005-2012年我国沿海多普勒天气雷达网收集的高时、空分辨率台风观测数据，对近海台风在登陆前内核区环流结构进行研究。在VTD系列方法基础上，发展了梯度VTD技术（GrVTD）和扩展飓风体积分析技术（EHVVP），可更准确的反演出台风内核区轴对称、非对称环流结构和环境风信息。利用三维变分和云分析技术，结合高分辨率数值模式，开展多雷达资料和反演风场的高分辨率循环同化试验，进一步获取台风内核区三维动力和热力结构。. 利用雷达反演方法，对9个台风个例进行分析，系统性揭示了我国台风登陆前内核区轴对称环流和非对称环流结构演变特征。在此基础上，深入研究了强度减弱（单眼墙）、双眼墙、快速增强三类台风内核区结构和演变机制。通过Khanun（0515）台风分析，揭示近海强度减弱台风的轴对称切向风速值随时间呈明显减弱的趋势，以及垂直风切、台风移动和陆气相互作用三者共同引起对内核区环流不对称结构。通过Saomai（0608）台风分析，揭示台风的双眼墙是自下而上发展，同时证实了内眼墙附近VRW的存在及其外传对外眼墙形成的作用。通过Vicente（1208）台风分析，揭示台风快速增强过程中涡度从不稳定的环状结构发展为稳定的单极结构，并伴随非对称环流和多边形眼墙的发展，验证了正压不稳定发展及其对台风强度变化的影响。这些研究结果有助于深入了解我国登陆台风内核区动力结构，提高对登陆台风强度、结构预报的能力。