关于台风风场研究进展的若干问题探讨
台风形成的研究方法与手段
台风形成的研究方法与手段台风是一种强烈的自然灾害，给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
了解和研究台风的形成过程对于预测和防范台风具有重要意义。
在过去的几十年里，科学家们通过各种方法和手段对台风的形成进行了深入研究。
本篇文章将探讨台风形成的研究方法与手段，以及这些研究对于台风防灾工作的意义。
1. 数据收集与观测研究台风形成的第一步是收集并观测相关的气象数据。
科学家们利用卫星、雷达和气象观测设备等工具，监测台风生成区域上空的天气变化、海温等数据。
这些数据帮助科学家们了解台风形成的环境条件和演变过程。
2. 数值模拟与预报数值模拟是研究台风形成的重要手段之一。
科学家们利用计算机模型对台风的生成和发展进行模拟和预报。
数值模拟可以模拟不同的大气环流场、海洋热力场等变量，帮助我们更好地理解台风的形成机制。
3. 航空探测与观测航空探测是一种直接观测台风的方法。
科学家们通过使用飞机和无人机在台风中心进行探测，收集台风内部的气象数据。
这些数据对于研究台风的结构和动力学过程非常重要。
4. 实地考察与调查科学家们还会进行实地考察和调查，以获取更多的台风形成相关信息。
他们会前往台风生成区域进行采样和观测，收集土壤、水文和生物学等各个方面的数据，同时与当地居民进行交流和调查，获取台风影响下的真实情况。
5. 数据分析与建模收集到的数据需要经过深入的分析和建模，以揭示台风形成的机理和规律。
科学家们使用统计学、计算机模型和数据挖掘等方法，对大量数据进行处理和分析，以确定台风形成的必要条件和路径。
6. 研究成果的应用上述的研究方法和手段为科学家们在台风形成研究中积累了大量的数据和信息。
这些研究成果有助于台风预警系统的完善和优化，提高台风预报的准确性。
同时，研究成果也为政府和社会公众制定台风防灾预案提供科学依据。
综上所述，台风形成的研究需要多种方法与手段的综合应用。
通过数据收集与观测、数值模拟与预报、航空探测与观测、实地考察与调查、数据分析与建模等手段，科学家们能够更好地理解和预测台风的形成过程，提高台风防灾工作的效果。
台风灾害调研报告
台风灾害调研报告台风灾害调研报告近年来，台风灾害给我国带来了严重的损失和影响。
为了更好地了解台风灾害的情况以及当前的应对措施，本报告对台风灾害进行了调研分析。
首先，调研结果显示，台风灾害对我国的经济和社会造成了巨大的影响。
据统计，每年受台风影响的地区都会遭受数十亿甚至上百亿人民币的经济损失。
台风登陆后，不仅会造成大量农田、基础设施和财产的破坏，还可能导致众多居民的财产遭受损失。
另外，台风还会引发洪涝灾害、风灾等次生灾害，给当地居民的生命安全带来威胁。
其次，我国目前对台风灾害的应对措施仍存在一定的不足之处。
调研发现，部分地区在台风来临之前缺乏对台风的准确预测和预警机制，导致居民无法及时做好避险准备。
此外，一些地方的防台风设施建设也存在滞后问题，防护能力不足。
在抗灾救灾方面，一些地方的救援力量和物资配备存在不足之处，导致救援行动受到限制。
然而，调研也发现，我国在台风灾害的应对方面也取得了一定的经验和成效。
近年来，我国对台风灾害的科学研究和预测技术取得了显著进展，台风预警系统的准确性和及时性得到提高。
另外，一些地方政府在防灾减灾和紧急救援方面进行了积极探索和实践，加强了防台风设施的建设和补充救灾物资的储备。
这些经验和成效对于今后的台风灾害防范和救援工作具有一定的借鉴意义。
最后，在台风灾害的应对和防范方面，我们需要进一步加强基础设施建设、科学研究、预测预警和救灾救援等方面的工作。
加强地区间的交流与合作，探索建立多级响应机制和跨部门合作平台，提高灾害应对的整体效能。
同时，还需要加强公众的灾害意识和应急能力培训，提高居民的自救自护能力。
总之，台风灾害给我国带来了巨大的挑战，但我们也能从中汲取经验教训，进一步完善台风灾害的应对措施。
通过加强科学研究、预测预警和救灾救援等方面的工作，我们相信在未来能够更好地保护公民的生命财产安全。
台风的研究报告
台风的研究报告引言台风是一种巨大的气象灾害，给人类社会和自然环境带来了巨大的破坏。
为了更好地了解台风的形成原因、发展过程和预测方法，科学家们进行了广泛的研究。
本文将对台风的研究成果进行总结和分析，并讨论台风预测的方法和技术。
台风的定义与分类台风是一种强烈的热带气旋，主要在太平洋和印度洋发生。
根据风速和中心气压，台风可以分为不同等级。
常见的等级系统包括台风、强台风和超强台风。
根据其出现位置和移动路径，台风又可以分为太平洋台风、印度洋台风和大西洋台风。
台风的形成原因台风的形成需要一定的气象条件。
主要的形成原因包括海温适宜、海洋表面的蒸发、地转偏向力和上层环境的稳定。
当这些条件满足时，台风的形成过程可以分为几个阶段：天气系统形成、凝聚和能量释放。
台风的发展过程台风的发展过程可以分为周期分化、独立存在和走向消亡三个阶段。
周期分化阶段是指台风从天气系统中分化出来，拥有自己的中心结构。
独立存在阶段是台风发展的高峰期，此时台风风圈不断扩大且风力逐渐增强。
走向消亡阶段是台风逐渐减弱并最终消散的过程。
台风的预测方法台风的预测一直是气象学研究的重点和难点之一。
目前常用的台风预测方法包括数值模式预报、卫星遥感和观测预测。
数值模式预报是基于数学模型对台风进行数值模拟和预测。
卫星遥感可以提供台风形成、发展和移动的实时观测数据。
观测预测主要依靠气象观测资料和专业人员的经验判断。
台风对人类和环境的影响台风对人类和环境都有着巨大的影响。
台风过程中的强风和暴雨可以造成房屋倒塌、道路堵塞和农田水浸等灾害。
此外，台风还会导致海啸、洪水和山体滑坡等次生灾害。
台风还对海洋环境和生态系统造成破坏，如破坏珊瑚礁和水生生物的栖息地。
台风预警和防御措施为了提前预警并减少台风的破坏，各国采取了一系列的台风预警和防御措施。
常见的措施包括发布台风警报、疏散人员、加固建筑和建立避风设施等。
此外，科学家们还致力于改进台风预测技术，提高预测准确性和时间精度。
台风的研究报告
台风的研究报告台风的研究报告一、引言台风是一种热带气旋天气系统，在亚热带和热带海洋地区形成，具有强烈的风暴和暴雨，给人们的生命和财产带来极大的威胁。
为了更好地了解台风的形成、发展和影响，本文对台风进行了系统的研究和分析。
二、台风的形成台风的形成通常需要以下几个条件：温暖的海水（28°C以上）、大气稳定、潜热释放和背对着地面的垂直风切变。
当这些条件满足时，海洋表面的水蒸气蒸发形成对流云团，随后逐渐发展为热带低气压中心，形成台风。
三、台风的发展台风发展的不同阶段可以分为：热带扰动、热带低气压、热带风暴和台风四个阶段。
其中，热带扰动是台风发展的初期阶段，形成初期的云团，还没有明显的低气压中心；热带低气压则是热带气旋正式形成的阶段，有明显的低气压中心和对流云团；热带风暴是台风形成的中期阶段，湍流半径扩大，云团更加发展壮大；台风是台风发展的成熟阶段，中心风力达到12级以上。
四、台风的影响台风带来的主要影响是强风和暴雨。
台风强风带来的破坏主要表现在建筑物的倒塌、树木被连根拔起、海上船只和渔船的沉没等。
而台风带来的暴雨则导致地质灾害的发生，如山体滑坡、泥石流等，给人们的生命和财产带来极大的危险。
五、台风的预测与防御为了能够更好地预测台风的路径和强度，科学家们利用气象卫星、雷达和气象站等工具，收集台风形成和发展过程中的各种信息，并进行分析和模拟。
通过预测台风的路径，可以提前采取措施保护人们的生命和财产安全。
对于台风的防御，常见的措施包括撤离人员、封堵门窗、加固建筑物、采取排水措施等。
此外，政府也要加强台风防灾减灾的宣传教育工作，提高公众对台风的认识和防范意识。
六、结论台风作为一种极端天气现象，对人类社会和生态环境造成了巨大的影响。
通过对台风的研究和分析，我们可以更好地了解其形成、发展和影响机制，为台风的预测、防御和减灾工作提供科学依据。
同时，人们也应该加强对台风的认识和防范意识，提高自身的自救能力和逃生技巧，保护自己和他人的生命财产安全。
大气科学中的飓风和台风研究
大气科学中的飓风和台风研究在大气科学的广袤领域中，飓风和台风一直是备受关注的重要现象。
它们以其强大的破坏力和复杂的形成机制，吸引着众多科学家投身于相关的研究之中。
飓风和台风，尽管在不同的地区有着不同的称呼，但本质上是同一种天气现象——强烈的热带气旋。
它们通常在温暖的海洋表面形成，那里充沛的水汽和热量为其发展提供了源源不断的能量。
让我们先来了解一下飓风和台风的形成条件。
温暖的海水是关键因素之一。
一般来说，海水表面温度需要达到约 265 摄氏度以上，才能为气旋的形成提供足够的热能和水汽。
此外，大气的不稳定状态、足够的地转偏向力以及相对较弱的垂直风切变等条件也缺一不可。
当这些条件满足时，海洋表面的水汽蒸发上升，形成一个初始的低压区域。
周围的空气会不断地向这个低压中心涌入，在地球自转产生的地转偏向力的作用下，气流开始旋转起来。
随着能量的不断积聚，气旋的强度逐渐增强，最终形成强大的飓风或台风。
飓风和台风的结构也十分复杂。
它们通常由风眼、眼墙和外围螺旋雨带组成。
风眼是风暴中心的相对平静区域，直径通常在几公里到几十公里不等。
这里风力微弱，天空晴朗，是整个风暴中最为奇特的部分。
而眼墙则是风暴中风力最强、降雨最猛烈的区域，其风速常常高达每秒数十米甚至上百米。
外围螺旋雨带则分布在眼墙之外，带来较为分散的降雨和大风天气。
飓风和台风的路径和移动方向受到多种因素的影响。
大气环流、海洋温度分布、地形地貌以及其他天气系统的相互作用都会对其产生影响。
在某些情况下，它们可能沿着较为稳定的路径移动，给途经地区带来可预测的灾害；而在另一些情况下，它们可能会突然改变方向，给防御工作带来巨大的挑战。
这些强大的风暴给人类社会带来了巨大的影响。
首先是狂风，其强大的风力能够摧毁建筑物、吹倒树木和电线杆，造成电力和通信中断。
其次是暴雨，大量的降雨可能引发洪水、山体滑坡和泥石流等次生灾害，给城市和乡村带来严重的破坏。
此外，风暴潮也是飓风和台风的一大危害，海平面的急剧上升会淹没沿海地区，造成巨大的经济损失和人员伤亡。
《2024年考虑历史和未来气候变化的台风风场多尺度模拟》范文
《考虑历史和未来气候变化的台风风场多尺度模拟》篇一考虑历史与未来气候变化下的台风风场多尺度模拟一、引言台风，作为自然界的一种重要气候现象，其风场的多尺度模拟研究对于防灾减灾、气候预测及科学研究具有重要意义。
随着科技的发展，对台风风场的模拟研究已不再局限于单一尺度和时间维度，而是更加全面地考虑历史和未来气候变化的影响。
本文将探讨考虑历史和未来气候变化下的台风风场多尺度模拟的背景、目的和意义。
二、台风风场多尺度模拟概述台风风场多尺度模拟是指从微观到宏观，对台风风场进行不同尺度的模拟。
这一过程涉及到气象学、流体力学、数值模拟等多个学科的知识。
通过对台风风场的多尺度模拟，可以更准确地预测台风的路径、强度和风速分布，为防灾减灾提供科学依据。
三、历史气候变化对台风风场的影响历史气候变化对台风风场有着显著的影响。
通过对历史气象数据的分析，我们可以发现全球气候变暖导致台风生成频率、强度和路径都发生了变化。
因此，在台风风场多尺度模拟中，必须考虑历史气候变化的影响，以提高模拟的准确性和可靠性。
四、未来气候变化下的台风风场多尺度模拟未来气候变化将进一步影响台风风场的形成和演变。
为了更好地应对未来气候变化带来的挑战，我们需要对未来气候变化下的台风风场进行多尺度模拟。
这需要结合气候模型、气象数据和数值模拟技术，对未来台风的路径、强度和风速分布进行预测。
同时，还需要考虑人类活动对气候的影响，以及气候变化对台风风场的影响机制。
五、台风风场多尺度模拟的方法与技术台风风场多尺度模拟需要采用先进的气象观测技术、数值模拟方法和计算机技术。
首先，通过气象卫星、雷达等设备获取台风的风速、气压、湿度等数据；其次，利用数值天气预报模型对台风进行高精度的模拟；最后，通过计算机技术对模拟结果进行分析和处理，得到台风的路径、强度和风速分布等信息。
六、研究展望与结论考虑到历史和未来气候变化下的台风风场多尺度模拟具有十分重要的科学和社会价值。
首先，通过精确的模拟可以更好地预测台风的路径和强度，为防灾减灾提供科学依据。
台风的研究报告
台风的研究报告台风的研究报告一、引言台风是一种具有猛烈风力和强降水的气象系统，常常在夏季和秋季出现，对沿海地区造成严重的灾害。
本次研究旨在探讨台风的形成、发展、路径和对人类社会的影响，并提出相应的预防和应对措施。
二、台风的形成台风是在一定的海洋温度和环流控制条件下形成的。
一般来说，台风形成的基本要素包括：温暖的海水、纬度低于30°、较强的水汽输送和低层切变。
当这些要素达到一定条件时，就有可能形成台风。
三、台风的发展台风的发展分为几个阶段：初期阶段、生长阶段和成熟阶段。
在初期阶段，低气压区开始形成并逐渐强化，同时伴随着强风和大雨。
在生长阶段，台风的风力不断增强，降水量也逐渐增大。
在成熟阶段，台风达到最强风力，降水量达到顶峰。
此时，台风的中心通常非常清晰，并呈现出典型的环形云墙结构。
四、台风的路径台风的路径可以受到多种因素的影响，包括大气环流、地形、季节和周围环境等。
一般来说，台风在西太平洋地区的路径具有一定的规律性，从东南向西北方向移动。
但是，具体的路径和强度仍然受到多种因素的影响，因此预测台风路径仍然存在一定的不确定性。
五、台风对人类社会的影响台风对人类社会造成的影响主要体现在以下几个方面：地质灾害、水灾、农业损失和经济影响。
由于台风伴随着猛烈的风力和强降水，可能引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，并导致河流洪水、城市内涝等水灾。
此外，强台风还可能对农作物和渔业造成巨大损失，给当地经济带来严重影响。
六、预防和应对措施为了减少台风对人类社会的影响，应采取一系列的预防和应对措施。
首先，要加强台风监测和预警系统的建设，提高预测准确率。
其次，要加强台风防御工程的建设，如建设防风林、加固房屋结构等。
此外，还需要加强宣传教育，提高公众防灾意识和自救能力。
七、结论本次报告对台风的形成、发展、路径和对人类社会的影响进行了综合分析，并提出了相应的预防和应对措施。
希望通过这些措施的实施，能够减少台风造成的灾害，保护人民生命财产安全。
大气工程中的台风风场模拟与预测研究
大气工程中的台风风场模拟与预测研究近年来，随着全球气候的变化以及人类对天气异常事件关注度的提高，大气工程中的台风风场模拟与预测研究变得愈发重要。
台风作为一种极端天气现象，其猛烈的风力和降水量常常给人们的生命和财产安全带来严重威胁。
因此，精确地模拟和预测台风的风场对于防灾减灾工作至关重要。
首先，我们来看一下台风风场的模拟研究。
模拟台风风场有助于我们理解台风内部复杂的风速和风向分布，以及不同气象因子间的相互作用。
现代气象学使用数值模型来模拟台风风场。
这些数值模型将地球大气分割为一个个网格，通过对每个网格点上的物理过程进行数值求解，来模拟整个气候系统的演变。
模拟台风风场需要输入大量的初始条件和边界条件，其中初始条件是指模拟起始时刻，各个网格点上的温度、压力、湿度等气象因素的数值；边界条件是指模拟区域的外边界上的气象因素的数值。
通过不断调整这些初始条件和边界条件，科学家们试图使模拟结果与实际观测结果越来越接近。
台风风场模拟研究的发展可以帮助我们更好地了解台风的形成机制和演变规律，进而为台风预测和预警工作提供依据。
接下来，我们来讨论一下台风风场的预测研究。
与模拟研究相比，台风风场的预测更加具有挑战性。
预测需要根据已有的观测数据，通过建立统计模型或者机器学习算法来推断未来台风风场的分布。
然而，天气系统的复杂性使得预测变得非常困难。
预测台风风场的关键在于正确地估计初始条件和边界条件，以及准确地模拟台风内部的物理过程。
过去，预测的准确性很大程度上依赖于人工经验和气象学家的主观判断。
但是，随着计算机技术和观测设备的发展，我们可以利用更多的观测数据和更先进的数值预测模型来提高预测的准确性。
例如，现在我们可以通过气象卫星、雷达和浮标等设备获取到更为精确的台风观测数据，这些观测数据可以用于改进预测模型的初始条件；另外，数值预测模型的发展也为预测研究提供了强大的工具，包括动力－统计结合预报方法、集合预报方法、人工智能方法等。
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第17卷第1期1999年黄 渤 海 海 洋JOURNAL OF OCEANOGRAPHY OF HUANGHAI&BOHAI SEASVol.17No.11999关于台风风场研究进展的若干问题探讨*a马 艳 张庆华(国家海洋局地球流体力学与数值模拟重点实验室,国家海洋局第一海洋研究所,青岛,266003)摘 要 台风是对我国造成严重危害的中尺度天气系统,随着沿海地区经济的发展以及越来越多的海洋开发工程的进行,对台风的研究也日益受到重视。
本文从台风的观测、理论和数值研究几个方面综合分析了台风研究中的若干问题,并对现阶段存在的问题进行了讨论。
关键词 台风台风是一种生成于热带洋面上的强气旋性涡旋。
它的到来常伴随着狂风巨浪、暴雨和风暴潮,给人类的生命和财产造成严重的损失。
根据1945～1995年的资料,西北太平洋上热带风暴登陆中国的平均7.2个/a。
从热带气旋进入各海区的个数来看,进入南海的最多,平均14个/a,东海次之,7.7个/a。
我国南海、东海都蕴藏着丰富的石油资源,有大量的海洋石油工程项目,因此随着海洋开发的日益发展,台风暴潮、台风海浪的准确计算和预报日趋重要,而这种准确计算和预报的先决条件就是提供准确的台风风场。
特别是目前,台风暴潮、台风海浪的数值预报正在蓬勃发展,作为这种计算和预报的前提条件的台风风场的研究就更为人们所瞩目。
因此在人们越来越多地参加海上活动的今天,准确及时地获得台风风场,对海洋工程防灾、预警有重要价值。
1 国内外发展现状1.1 观测研究气象学家早在1860年就了解了台风的低层结构,对于高层的研究,则要晚得多。
直到有了雷达观测,对台风结构才算有了完整、系统的了解。
早期的观测研究来源于船舶报告和陆地台站的资料。
到1936年建立起全球无线电探测网后,才开始进行高空观测。
1955年,第一个以观测台风为主要目的的沿海雷达观测网在美国建立。
1960年4月,第一张关于台风的卫星照片由泰罗斯一号卫星拍摄于澳大利亚以东1300km的海面,并从此拉开了卫星探测台风的序幕。
这些观测所探测得到的台风的结构特征为今后关于台风的理论、数值研究工作打下了良好的基础。
a 本文于1998年5月16日收到,修改稿于1998年8月13日收到。
1.2 理论研究台风作为一种最具破坏性的海洋天气系统日益受到人们的重视。
为满足海浪、风暴潮等灾害性海况数值预报和其他海洋工程环境参数研究的需要,人们提出了各种经验的或半经验半理论的台风风场模式,因此就有了各种各样的台风气压场模型的出现。
归纳起来,现在有5种常用的台风气压模型:(1)T AKAHASHI (1939)模型;(2)FU JITA .T .(1952)模型;(3)M YERS(1954)模型;(4)JELESNIANSKI.C.P (1965)模型和(5)V.BJERKNES (1921)模型。
这些气压模型对大洋上成熟台风进行了很好的模拟,但对于台风风场的研究,只能从天气学的角度,或给出定性的描述,或采用半经验半理论的风场计算公式得到。
这对于台风风场的获得有很大的局限性,并且这些理想的台风气压模型和风速公式在不同的地理位置,不同的天气条件下,已经不能真正地描述当时的实际情况。
为了更好地反映有关物理因子对风场的影响,梯度风方程也被广泛地采用。
在国内已有不少人针对由梯度风方程求台风风场时存在的问题做了一些改进,如陈孔沫(1981)对以往常用的圆对称气压模型作了改进,使模型气压场的分布更具代表性,从而提高了由气压场求风场的精确度,1992年他又分析了Je 氏风场模式和Rankine 涡风场模式之间的联系,提出了2种计算台风风场新方法;章家琳等(1989)则采用含地面摩擦及台风中心移动影响的修正梯度风方程,反映了台风风场的非圆对称性及其流入分布特性;而盛立芳等(1993)则利用飞机航测资料,采用经验风与梯度风合成的模式表示台风风场。
这些工作或多或少地从某一方面对台风模型风场进行了改进,但仍不足以很好地描述台风风场的真实情况。
1.3 数值研究由于台风风场的经验模型不能全面描述台风发生反展的物理过程,从60年代起,国外气象学家对台风进行了数值模拟研究。
数值模拟研究是在通过大量观测研究所获得的台风结构特征的基础上进行的,在理论研究的前提下迅速开展的一项工作。
70年代后期～80年代初期,国内学者也开始了这方面的工作。
总的看来,台风数值模式的发展分为2个方向:(1)为了研究台风结构,移动路径和降水所发展起来的数值模式,这一方面的研究工作使得人们对台风发生发展有了更新的认识;(2)海洋学家为了计算强海况下的海浪,海流,风暴潮而发展起来的台风海面风场的数值模式。
在国外,从郭晓岚(1965)和Ooy am e(1969)提出了二维轴对称平衡模式到Anthes 等(1971)提出的三维不对称台风模式,都得到了许多和实际台风一致的特征。
后来,Kurihar a 和Tuleya (1974),Anthes 和Hoke (1975),Willoughby (1984)都针对台风问题分别对不同的物理过程进行了进一步的改进,或详细考虑水循环过程,或增加非对流调整过程等等。
在国内,我们看到的有陈秋士等(1987)考虑环境流场影响下的台风发生发展的轴对称数值模式,丁一汇等(1982)用一个包括详细物理过程的三维原始方程模式,模拟了热带气旋的发展过程和结构,并进一步用该模式研究了大气辐射过程对热带气旋的影响。
这些工作已经比较真实地模拟出台风的许多基本特征,在台风的发生发展的研究上已相当成熟。
在台风海面风场数值模拟方面,Blackard(1975)以表面层的Mo nin-Obkho v 相似理论和Ekman 层的Ekman 螺线理论为基础,得出了中性大气边界层的两层风场模式。
Car-62 黄 渤 海 海 洋 学 报 17卷done(1969)将其推广到非中性层结的情形,考虑了稳定度对风场的修正,1978年在大尺度气压场中嵌入台风模型风场,使用边界层平均风的动力学方程给出了笛卡尔坐标下台风风场模式,并用于大西洋飓风边界层风场的数值模拟。
这个模式奠定了今后台风海面风场的基础。
在国内,吴辉碇(1984)给出了多层海面风场的数值模式,1985年又给出了变分调整的海面风场数值模式。
秦曾灏等(1986)则由定常、无摩擦的大气运动方程出发,考虑了切应力和平流作用,计算了2层非线性诊断模式的海面风场。
佘军等(1995)在Cardo ne 建立的台风海面边界层模式的基础上,建立了一个与用于台风海面风场后报的数值模式,对发生在南海的3个台风过程,给出了10m 高度风场和浪场的数值后报结果。
这些工作对台风业务预报和海洋工程环境研究起到了很大的作用。
在使用大气边界层数值模式计算台风海面风场的同时,也有不少人尝试着利用不同尺度的大气数值模式来获得台风海面风场,但都不尽人意。
杨春成等(1995)则利用数值预报产品和台风气压场模型相结合的方法计算台风海面风场。
这种方法简单易行。
2 讨 论关于台风海面风场的研究已经有二十多年了,但是目前的诸多研究成果仍不能有效地投入应用,或者说仍缺乏一个更具普遍性的台风风场模式,那么其研究难点在哪里呢?我们认为有以下几个方面:(1)初始资料问题。
这可能是最大和最困难的问题。
由于在洋面上气象台站稀少,实测资料缺乏,因此难以得到较真实的台风风场的数值模式的初始场资料。
并由于缺乏好的检验台风数值模式的气象观测资料,这就使得进一步改进模式性能遇到了困难。
台风是具有中尺度特征的天气系统。
随着科学技术的发展,其数值模拟已不只是进行理论和数值试验研究,而是已进入业务预报阶段。
但是台风的可预报性是一个难以确定的问题。
实际的可预报性是有限的,这不仅因模式的不完善和误差的固有增长所限制,也受模式初始状态和模式参数的限制。
从动力学角度来看,虽然未来的状态是完全由初值确定的,是一个确定论系统,但初值实际上是不可能绝对准确的,于是,初值的不确定性和模式参数的不确定性在一定时间之后又转化为状态的不确定性了。
这对数值模式的模拟结果有很大的影响。
在海洋上没有天气尺度站网,因而就不得不依赖卫星探测技术的发展来解决这类问题。
近年,随着观测技术和观测系统的不断发展和完善,正在通过用四维同化方法去获得模式所需要的资料来改善这种现状。
(2)数值模式内部物理过程描述的不完全所带来的问题。
我们发现关于台风发生发展的数值模式和用于海浪、海流的台风海面边界层数值模式是隔离的。
相对来说,台风海面风场的边界层数值模式就显得粗糙了许多。
大气边界层连接着地球和整个大气层,大气通过它和海洋这个下垫面发生热力和动力的相互作用,通过湍流输送对自由大气的运动起着重要的作用;自由大气反过来对边界层各要素的分布,边界层内发生的各种物理过程起着非常重要的作用。
所以台风海面风场的边界层数值模式必须和大中尺度模式耦合起来。
我们都知道,台风生成的一个重要原因是有广阔而又温暖的洋面支持,因此,海洋和大气之间交换的热量和丰富的水汽作用则是不容忽视的因子,这里就包括凝结潜热释放、湿对631期 马艳等:关于台风风场研究进展的若干问题探讨 流输送、云和辐射以及行星边界层湍流过程等这样一些非绝热作用和次网格参数化问题。
但是即使模式空间分辨率足够高,这样一些次网格尺度过程的精确处理仍相当困难,有时甚至十分复杂而难以实用。
台风登陆所造成的90×10-2的损失是由风暴潮引起的。
这就表明了陆-水粗糙度,温湿特性分布不均匀所表现出的重要性。
因此,考虑不同下垫面的热力和动力作用是十分有意义的。
(3)数值计算上的问题。
在台风中心附近,气压梯度及速度的变化都十分剧烈。
如果所选择的网格距比较粗,则计算可能会产生紊乱;而在台风影响范围以外的广大区域,各物理量的变化比较平缓,在整个区域加密网格将会大大增加计算量。
因此,为有效提高计算精度,避免侧边界问题所带来的误差,应合适地选择计算方法,如设计嵌套网格,自适应网格等等。
以上几方面,应该说是我们已经注意到的问题,也是以往诸多关于台风海面风场研究中所忽视的问题。
我们将重点着力于这几方面的研究,期待着能有所发展,为台风暴潮、台风海浪的准确计算和预报提供准确的海面风场,为国民经济快速发展提供有利保证。
参 考 文 献1 M yers ,V A.M aximum hurricane w ind Bull .A mer .M etrr or Soc .1957,38:227～2282 Hollard G J.An analytic model of the w ind ard pressure profiles in hurricane.M on W ea Rev .1980,108:1212～12183 Ooyama K.Numerical simulation of th e life cycle of tropical cyclones.J .Atmos .sci .,1969,28:3～404 Yamasaki .Numerical simulation of tropical cyclone development with the use of primitive equations .J .M eteor .S oc .J apan ,1968,46:178～2015 Yamasak i .A tropical cyclone model w ith parameterized vertical partition of released latent heat .J .M eteor .S oc .Jap an ,1968,46:202～214Approaches to Several Problems about Progressin the Study of TyphoonM a Yan Zhang Q ing hua(K ey L ab of Geop hy sical Fluid D y namics and N umer ical M odeling ,FI O,SOA ,Q ing dao ,266003)AbstractT yphoon is a mesoscale system which causes serious damag e t o our count ry .With the e-conomic development of seaboards and t he development of more and more ocean exploitation project s,people pay great att ent ion t o the st udy of t yphoon day by day.In t his paper we anal-yse comprehensively several problems of t he st udy of t yphoon from t he aspect s of observa-tion ,t heoret ical and numerical st udy ,and discuss some quest ions which exist at present .Key words T yphoon 64 黄 渤 海 海 洋 学 报 17卷。