行路难,行路难,多歧路,今安在? 东风破浪会有时,直挂云帆济闽南。
对于台风预报来说,那些诡异的,不按常理出牌的台风路径是最让预报员们头疼的方面之一。就比如说2010年的第13号“鲇鱼”台风,它在经过菲律宾北部进入南海之后,就像收到了召唤似的,放弃了继续向西北移动,来了个近90°的急转弯,直奔我国福建省。鲇鱼台风路径的这一大转变是因为什么呢?通过观测表明,在“鲇鱼”台风存在期间,其东侧高层存在一个具有冷心结构的东风波系统(图1)。高层东风波随时间向西移动,并逐渐靠近“鲇鱼”台风,从而调节了台风周围的大尺度环境场,影响台风的移动。
图1 200 hPa高度环流(箭头)和相对涡度(阴影,单位:1×10-6s-1);“台风”符号代表台风环流中心,“E”代表东风波气旋性环流中心
本文利用WRF-ARW模式设计一系列数值试验,通过对比试验探讨了高层东风波对 “鲇鱼”台风北折路径的影响机制。控制试验(CTL)很好的再现了路径突变特征;在去除高层系统(滤去高层3-8天天气尺度分量)敏感性试验(ALL,UP)中,台风路径没有出现明显的北折;这表明高层东风波系统对台风路径北折可能造成影响(图2)。
图2 10月18日-23日控制试验、敏感性试验的台风路径模拟结果以及JTWC最优路径图
因此,对于高层东风波对台风北折路径影响提出了两种可能机制:高层东风波会对大尺度环境引导气流产生影响,即导致台风向西的移速变慢,台风在北折期间位于大尺度季风涡旋的东侧(图3),最终导致台风发生北翘路径。
图3 左列:10月18日-21日台风和季风涡旋的移动路径(a)CTL,(c)ALL;右列:10月18日-21日台风中心和季风涡旋中心的相对位置(b)CTL,(d)ALL
其次,台风与高层东风波之间的相互作用可以导致台风出流层的急流加强,高层出流层急流可以强迫次级环流,其伴随的非绝热加热效应会影响西北太平洋副热带高压的形态、强度变化。当西太副高西侧有非绝热加热增强,西太副高将会减弱东退(图4)。西太副高的减弱东退也会造成台风发生突然北折的现象。
图4 西太副高的位置(等值线为5880 gpm所在位置),(a)模式初始时间:10月18日;(b)模式积分两天后:10月20日。
上述研究于2020年发表在《Journal of the Meteorological Society of Japan》,第一作者为南京信息工程大学在读博士黄绮君,通讯作者为南京信息工程大学葛旭阳教授。
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