第二届未来大气科学论坛

在轴对称台风理论中（如 Emanuel 1986；Tao et al. 2020），热成风平衡与倾斜湿中性的假设将边界层以上台风的热力结构与动力结构联系起来。给定高层出流温度，这些假设允许低层信息沿等绝对角动量面向上传递至高层，常被用于重建稳态台风的轴对称二维风场结构。然而，这些假设本身并不要求系统处于稳态，这意味着只要给定边界层顶的风速随径向分布以及环境温度廓线，便可以重建轴对称风场结构。本研究发现，当台风发展到 Peng et al. (2018) 所定义的 Phase II（倾斜湿中性建立阶段）后，这种重建方法能够较好地再现切向风随高度的衰减结构。值得注意的是，该重建在半径更大的区域仍然有效，即使在这些区域中倾斜湿中性条件并不严格成立。边界层顶的风速剖面以及通过最大风速半径的等绝对角动量面上的风速，作为两个动力学"锚点"，在很大程度上决定了风速垂直衰减的径向变化；而出流温度的作用相对次要，主要影响高层风场结构。上述结果表明，台风的垂直结构受到其低层水平风场分布的强约束。该重建方法为理解不同强度和尺度台风的垂直风场结构提供了理论框架。