登陆台风螺旋雨带结构变化动力学研究

Devastating floods often occur during the landfall process of typhoon. It has long been known that striking precipitation in some localized areas are highly related to the spriral rainband. By using observational data, high resolution simulation and dynamical analysis, dynamics of the structure change in the landfall typhoon is investigated in this project. The objective is to interpret the possible causes and ways that rainband structure change during the process of landfall. Interactions of multiscale vortices will also be analyzed to explored the mechanisms that dominate the structure change in landfall typhoon principal rainbands. The results is expectd to provide some theoretical basis in improving typhoon heavy rainfall forecasting.

台风在登陆过程中常常造成巨大洪涝灾害。而螺旋雨带的结构与分布对台风中的局地强降水预报具有重要的指示意义。本项目将结合数值模拟与动力学分析，通过对登陆台风螺旋雨带结构特征变化的动力学研究，探讨台风登陆过程中螺旋雨带结构变化的具体途径，力求揭示雨带内部的结构特征与演变过程，增加了解不同尺度涡旋系统相互作用下螺旋雨带变化的动力学过程与机理，从而为提高台风降水的预报水平提供科学理论基础。

台风中的螺旋雨带对台风强度、结构的变化具有重要的影响，同时也是台风风雨灾害预报的关键。因此，研究雨带的生成与传播演化过程、雨带内部结构特征具有非常重要的科学意义和应用价值。. 本项目按照原定计划，首先统计分析了一类具有北折路径的造成极端降水的登陆台风，分析其登陆前后背景环流特征，指出季风环流圈对此类台风雨带的组织生成具有重要作用。进一步在此类台风中挑选莫拉克（2009）与蔷薇（2008）两例典型个例成功进行了高精度数值模拟与地形敏感试验。利用此模拟结果，分析了莫拉克台风中一类新型雨带（带状对流雨带）的生成、移动与发展特征，结果表明，此雨带是台风环流、季风环流与台湾地形共同作用形成，快速移动与新老雨带替换过程是此类雨带得以维持的原因，雨带内部对流尺度结构也与普通台风主雨带特征不同。对台风蔷薇的分析中，首次提出雨带内部三类对流尺度结构特征，并重点关注次雨带发展演变的动力学机制。基于以上实际个例分析，设计了理想涡旋实验，研究了台风外雨带对双眼墙形成的动力学影响。这些成果加深了对登陆台风螺旋雨带的动力学认识，为有效地开展此类极端降水台风的数值模拟、提高预报准确率提供科学理论基础。