台风“利奇马”（2019）发展演变过程的等熵分析

摘要

等熵分析是一种通过相当位温（θe）来区分高熵上升气团和低熵下沉气团的分析方法，能够有效揭示大气的热力学和动力学结构特征.利用完全可压缩的中尺度数值模式（WRF V4.0）对2019年西北太平洋超级台风“利奇马”进行了高精度数值模拟，基于模拟数据在等熵框架下对其演变特征进行了详细分析.研究发现，等熵框架可以很好地反映“利奇马”在快速增强（RI）阶段高层暖心结构的形成、眼区相对湿度显著降低的趋势，以及在双眼墙形成过程中对应着主次眼墙的两处上升运动，这表明等熵框架能够反映台风快速增强和双眼墙演变过程中的关键结构变化特征，相对于物理坐标系而言，其优点是不需要事先确定台风的中心位置.基于等熵分析，进一步分析了台风“利奇马”发展演变过程中的能量学特征，“利奇马”在发展增强过程中从海洋汲取能量的能力和对应的热机效率逐渐提升，在RI阶段达到峰值，在双眼墙形成后则略有下降但仍维持在较高水平，这表明“利奇马”在快速增强和双眼墙演变过程中能够高效地将潜热转化为机械能，维持其强烈的动力学结构.

关键词

台风 / 双眼墙 / 等熵分析 / 能量循环