第二届未来大气科学论坛

72 / 2026-02-07 16:50:01

初始结构驱动的热带气旋增强路径选择

二次快速增强；初始风场结构；惯性稳定度；雨带相互作用；WRF模式

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.26 台风观测、机理与预报

热带气旋 (TC) 的二次快速增强 (SRI) 与次级眼壁形成 (SEF) 是极值强度预报中的重大挑战。本研究基于理想化数值模拟 (WRF) 与动力学诊断，提出了一种由初始风场结构驱动的增强范式分化理论。研究发现，初始切向风廓线的径向衰减速率 (由形状参数b控制) 预先决定了涡旋内部的惯性稳定度径向梯度 (dI/dr) ，进而锁定了TC的增强路径：(1) SRI范式：强烈的边界层入流撞击高 dI/dr 动力屏障，迫使内核区发生剧烈抬升并激发内雨带，此时内核呈现倾斜且松散的加热结构。随后，外雨带的生成对内雨带造成削弱，促使内核加热向直立结构演变；这种直立的加热结构进一步引导入流与眼墙向内收缩，最终触发风暴的快速增强。(2) SEF范式：极宽的风场 (b=0.2) 缺乏内核动力学屏障，诱发的Moat区下沉抑制了IRBs。边界层水汽在远端激活外雨带 (ORBs) ，形成上游拦截效应切断内核能量供应，导致系统走向SEF。(3) 持续增强范式：具有适中衰减率的风场 (b=0.5) 由于其适度的屏障允许边界层动量与水汽平滑、连续地向内核极深处渗透，促使系统经历无停滞的连续快速增强，直至达到峰值强度。