研究分析表明:西北太平洋热带气旋在发展阶段主要经历弱、中等垂直风切变环境。受垂直风切变作用,热带气旋对流分布呈现顺风切侧强于逆风切侧、低层风场在风切左侧强于右侧的典型一波非对称特征,且该非对称性随切变强度的增强而增大。相较于弱风切环境,中等风切下的热带气旋为抵御涡旋倾斜带来的不利影响,顺风切侧对流向逆风切侧发展,并伴随风切左侧低层径向入流增强,能够增强逆风切左侧象限动量的向内输送。中等风切下,切变两侧显著的低层风速差异增大了切向风的方位梯度,有利于动量向下游输送。在中等风切所特有的对流演变与风场结构协同作用下,最终使热带气旋在逆风切侧风场的增强(即尺度的扩张)显著强于弱风切环境。本研究揭示了不同垂直风切变环境下热带气旋尺度非对称演变的复杂性,深化了对热带气旋尺度变化物理机制的认识。
(左)弱、(右)中等垂直风切变环境下涡旋对流与结构演变差异示意图
强垂直风切中不同阶段涡旋尺度非对称扩张的演变示意图
核心PI
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中国科学院
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1、海洋工程二期项目台风生成预报技术开发, 负责人, 其他, 2025-01--2025-05;
2、我国不同频发区台风远距离极端暴雨事件的特征和机理研究, 负责人, 国家任务, 2024-11--2026-10;
3、 复杂环境下登陆热带气旋降雨精细结构特征和机理研究, 参与, 国家任务, 2024-01--2027-12;
4、热带气旋增强阶段影响尺度和强度关联性的物理因子和机理研究, 负责人, 国家任务, 2022-01--2025-12;
5、热带气旋内核尺寸变化过程中不同降雨云系的演变特征与作用, 负责人, 国家任务, 2020-01--2023-12;
6、对流云和层云系统在热带气旋生成过程中的动力和热力作用, 负责人, 国家任务, 2018-01--2021-12;
文章信息:
上述研究成果发表于国际权威期刊《Journal of Geophysical Research: Atmosphere》与《Journal of the Atmospheric Sciences》。集美大学特聘副教授陈可鑫为文章第一作者,中国科学院大气物理研究所陈光华研究员为文章通讯作者。该研究受国家自然科学基金(Grants No. 42175073、U2342202)、中国暴雨研究基金(Grant No. BYKJ2024Z03)及国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置(寰)”资助。
论文发表:
Chen, K., G. Chen*, D. Shi, and J. Gu, 2025: Asymmetric Impacts of Vertical Wind Shear on Tropical Cyclone Size Expansion Over the Western North Pacific. Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
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