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摘要：本文利用NCEP资料对2010年第3号台风“灿都” 进行了诊断分析。通过模拟和分析发现本文所用实验方案模拟的温度场吻合较好，路径误差控制在100km以内；对流层低层是正涡度辐合上升区，高层是辐散区，强烈的抽吸效应使对流云团得以发展。本次模拟分析说明Kessler微物理过程方案和BMJ积云对流参数化方案能够较好的模拟西太平洋西行台风的登陆过程。
关键词：台风 数值模拟 WRF
1、引言
“灿都”（Chanthu）是生成于西太平洋，并从南中国海登陆我国，对珠三角经济圈造成严重影响，并罕见的深入我国西南地区，带来多省市风雨影响的强台风。本文利用NCEP的全球分析资料（GRIB1），通过WRF模式（V3.2）模拟“灿都”的发展变化过程，从温度场、高度场和路径等，结合云图和实测资料的分析图，探讨此次登陆台风的天气变化过程及其特点，以期为以后的台风预报工作提供一些有益的参考。
2、天气实况分析
“灿都”于2010年7月19日在我国南海生成，21日凌晨加强为强热带风暴，05时其中心位于海南省文昌市东南方大约320公里的南海北部海面上，中心附近最大风力达11级，最低气压为980百帕。成为广东省近10年首个登陆台风。“灿都”登陆时中心附近最大风力12级，达到35米/秒的风速，中心最低气压970百帕。
“灿都”22日02：31已到达广东西部沿岸，台风结构完整，台风眼半径较小，涡旋区厚度达上百公里，从云的厚度可以看出其携带了大量云水，外圈螺旋云雨带影响范围较广，半径约在300km左右，可明显的看到外扩的卷云。
台风从雷州半岛登陆我国，登陆前持续增强，登陆后迅速减弱，但同时开始释放能量，携带的云水收缩并释放，风雨天气影响区域广阔，甚至深入到了四川盆地，而两广南部持续大暴雨。
“灿都”的特点可以总结为以下四点：一是路径曲折，在西北方向行进中先转向西南，后转向西北；二是近海加强，登陆前广东沿海海表温度维持在26℃左右，有利于台风加强；三是风大雨急，“灿都”在成熟阶段登陆，给局部地区带来大暴雨和12级大风；四是深入内陆、影响范围大，致使广东、广西、云南、贵州、四川等多地都受到风雨影响。据不完全统计，“灿都”给两广地区造成直接经济损失逾20亿元，受灾人数达200万以上。
3、模拟方案设计
采用中尺度数值模式WRF对“灿都”的发展情况进行数值模拟，资料选取时空分辨率较高的FNL全球分析资料，资料的时间间隔为6h，垂直方向分为26层。
空间网格采用二重嵌套，粗网格分辨率为45km，细网格为15km，模式中心区域为23°N，116°E，两重嵌套网格分别为domain1（110×80个格点）、domain2（151×103个格点）；模拟实验开始时间为2010年7 月21日18时（UTC），结束时间为2010年7 月23日18时（UTC），共积分48小时，模式粗网格每3小时输出一次结果，细网格每1小时输出一次结果。模式中使用NCAR提供的地形资料，地形分辨率分别为10m和5m；地图投影采用兰伯特投影（Lambert projection）。模式大气层顶取100hPa，eta层取19层，时间步长取120s。
主要物理过程参数化方案设置为：粗网格的微物理过程采用Kessler 方案，细网格的微物理过程采用Lin方案；积云对流参数化方案均采用Betts-Miller-Janjic方案；长波辐射方案均采用RRTM方案；短波辐射方案均采用Dudhia方案；陆面过程均采用Noah陆面过程方案；边界层方案均采用YSU 方案。
4、模拟结果分析
西太平洋-南海的台风主要由四种扰动提供能量，即热带幅合带、东风波、斜压性扰动，以及中高纬长波槽中的切断低压或高空冷涡，七月下旬南海季风强盛，副高控制我国东部海域。
气压场配置表明，西太平洋副热带高压呈带状，西进深入到我国华东地区，逼迫“灿都”持续西行。当其来到近岸时，副高西南侧的偏东气流和西南季风共同作用，使台风迅速加强。所以台风登陆后中心组织比较成熟，风圈收紧，中心产生强对流云团，即中心密蔽云区（Central Dense Overcast，简称CDO），能量强大且集中，才能一路来到云贵高原东南侧。
模拟结果的气旋强度偏强，登陆时间偏晚，周围环境的气压场比较散乱，副高位置偏西偏北，对于气旋的路径和影响范围模拟得比较准确。为了分析台风的大气环流形势，在此分析模式4个中间时次的500hPa高度场的等高线分布情况。
从500hPa高度场上可以看到，西风槽令副热带高压减弱东退，令台风于7月20日转向西北方向移动，穿越南海北部。由于东西方向均有副热带高压脊势力，南海北部海表水温较高，而西南季风引进的水汽及风切变较为微弱，使得灿都继续增强，发展出中心密蔽云区和云卷风眼。受西南季风带来的水汽影响，到达沿海后结构得到巩固加强，但对流在水平方向上发展仍然不均，而台风中心继续向西北方向移动，强度继续加强。我国西北地区受西伯利亚延伸至我国的槽的控制，北部地区处于槽前的西北气流的控制之下，西太平洋副热带高压源源不断的将水汽输送到槽的底部，有稳定的降水条件；我国的西南和华南地区受台风低压的影响，副高向西南方向扩展，逼迫台风向西北方向移动。受巴尔克什湖低槽槽前暖平流作用，蒙古高压稳定少动，22日20：00以后，副高西伸北抬，河套低涡西移，台风登陆后迅速减弱。
台风登陆前的模拟路径与实况路径较为一致，而模拟的登陆后路径转向西行，这可能是因为模拟结果的西太副高偏强，以及环境流场较为混乱所致。
在实况图中，我国中部、南部的降雨量都在50毫米以上，台风周围为65毫米以上的暴雨区；而模拟结果的雨量很小，我国陆地的降雨量都在5毫米以下，台风周围雨区只有南侧的部分区域达到55毫米，模拟结果与实况观测存在较大差异。
5、结论
（1）.通过实测资料看出此次台风强度大，云系存在明显的不对称结构，中圈对流活动旺盛；
（2）.受西太副高、西南季风、蒙古高压、河套低涡共同影响，台风在海上加速快，两次转向后直奔我国而来，而登陆后路径曲折，影响到广大的内陆地区；
（3）.模拟结果的环流形势偏强，海上路径与资料较为一致，登陆后路径偏西，误差较大；
（4）.此次模式方案对降雨量的模拟效果不理想，可能是所选陆面参数化方案效果不好。
参考文献
[1] 郭荣芬，鲁亚斌，李 燕，海云莎，高敏琪.“伊布都”台风影响云南的暴雨过程分析.高原气象，2005
[2]高丽，魏鸣，潘佳文，陈祺. WRF对“凤凰”台风造成的苏皖浙大暴雨数值模拟及分析
[3] 丁伟钰，万齐林.“珍珠”台风卫星红外通道亮温的数值模拟.大气科学，2008
[4] 肖红茹，冯汉中，王瑾，陈朝平.“灿都”影响四川“100722”暴雨天气过程分析. 高原山地气象研究，2011
[5] 陈业国，沈桐立等.“碧利斯”（2006）台风低压暴雨数值模拟试验.气象研究与应用，2007
关键词：台风 数值模拟 WRF
1、引言
“灿都”（Chanthu）是生成于西太平洋，并从南中国海登陆我国，对珠三角经济圈造成严重影响，并罕见的深入我国西南地区，带来多省市风雨影响的强台风。本文利用NCEP的全球分析资料（GRIB1），通过WRF模式（V3.2）模拟“灿都”的发展变化过程，从温度场、高度场和路径等，结合云图和实测资料的分析图，探讨此次登陆台风的天气变化过程及其特点，以期为以后的台风预报工作提供一些有益的参考。
2、天气实况分析
“灿都”于2010年7月19日在我国南海生成，21日凌晨加强为强热带风暴，05时其中心位于海南省文昌市东南方大约320公里的南海北部海面上，中心附近最大风力达11级，最低气压为980百帕。成为广东省近10年首个登陆台风。“灿都”登陆时中心附近最大风力12级，达到35米/秒的风速，中心最低气压970百帕。
“灿都”22日02：31已到达广东西部沿岸，台风结构完整，台风眼半径较小，涡旋区厚度达上百公里，从云的厚度可以看出其携带了大量云水，外圈螺旋云雨带影响范围较广，半径约在300km左右，可明显的看到外扩的卷云。
台风从雷州半岛登陆我国，登陆前持续增强，登陆后迅速减弱，但同时开始释放能量，携带的云水收缩并释放，风雨天气影响区域广阔，甚至深入到了四川盆地，而两广南部持续大暴雨。
“灿都”的特点可以总结为以下四点：一是路径曲折，在西北方向行进中先转向西南，后转向西北；二是近海加强，登陆前广东沿海海表温度维持在26℃左右，有利于台风加强；三是风大雨急，“灿都”在成熟阶段登陆，给局部地区带来大暴雨和12级大风；四是深入内陆、影响范围大，致使广东、广西、云南、贵州、四川等多地都受到风雨影响。据不完全统计，“灿都”给两广地区造成直接经济损失逾20亿元，受灾人数达200万以上。
3、模拟方案设计
采用中尺度数值模式WRF对“灿都”的发展情况进行数值模拟，资料选取时空分辨率较高的FNL全球分析资料，资料的时间间隔为6h，垂直方向分为26层。
空间网格采用二重嵌套，粗网格分辨率为45km，细网格为15km，模式中心区域为23°N，116°E，两重嵌套网格分别为domain1（110×80个格点）、domain2（151×103个格点）；模拟实验开始时间为2010年7 月21日18时（UTC），结束时间为2010年7 月23日18时（UTC），共积分48小时，模式粗网格每3小时输出一次结果，细网格每1小时输出一次结果。模式中使用NCAR提供的地形资料，地形分辨率分别为10m和5m；地图投影采用兰伯特投影（Lambert projection）。模式大气层顶取100hPa，eta层取19层，时间步长取120s。
主要物理过程参数化方案设置为：粗网格的微物理过程采用Kessler 方案，细网格的微物理过程采用Lin方案；积云对流参数化方案均采用Betts-Miller-Janjic方案；长波辐射方案均采用RRTM方案；短波辐射方案均采用Dudhia方案；陆面过程均采用Noah陆面过程方案；边界层方案均采用YSU 方案。
4、模拟结果分析
西太平洋-南海的台风主要由四种扰动提供能量，即热带幅合带、东风波、斜压性扰动，以及中高纬长波槽中的切断低压或高空冷涡，七月下旬南海季风强盛，副高控制我国东部海域。
气压场配置表明，西太平洋副热带高压呈带状，西进深入到我国华东地区，逼迫“灿都”持续西行。当其来到近岸时，副高西南侧的偏东气流和西南季风共同作用，使台风迅速加强。所以台风登陆后中心组织比较成熟，风圈收紧，中心产生强对流云团，即中心密蔽云区（Central Dense Overcast，简称CDO），能量强大且集中，才能一路来到云贵高原东南侧。
模拟结果的气旋强度偏强，登陆时间偏晚，周围环境的气压场比较散乱，副高位置偏西偏北，对于气旋的路径和影响范围模拟得比较准确。为了分析台风的大气环流形势，在此分析模式4个中间时次的500hPa高度场的等高线分布情况。
从500hPa高度场上可以看到，西风槽令副热带高压减弱东退，令台风于7月20日转向西北方向移动，穿越南海北部。由于东西方向均有副热带高压脊势力，南海北部海表水温较高，而西南季风引进的水汽及风切变较为微弱，使得灿都继续增强，发展出中心密蔽云区和云卷风眼。受西南季风带来的水汽影响，到达沿海后结构得到巩固加强，但对流在水平方向上发展仍然不均，而台风中心继续向西北方向移动，强度继续加强。我国西北地区受西伯利亚延伸至我国的槽的控制，北部地区处于槽前的西北气流的控制之下，西太平洋副热带高压源源不断的将水汽输送到槽的底部，有稳定的降水条件；我国的西南和华南地区受台风低压的影响，副高向西南方向扩展，逼迫台风向西北方向移动。受巴尔克什湖低槽槽前暖平流作用，蒙古高压稳定少动，22日20：00以后，副高西伸北抬，河套低涡西移，台风登陆后迅速减弱。
台风登陆前的模拟路径与实况路径较为一致，而模拟的登陆后路径转向西行，这可能是因为模拟结果的西太副高偏强，以及环境流场较为混乱所致。
在实况图中，我国中部、南部的降雨量都在50毫米以上，台风周围为65毫米以上的暴雨区；而模拟结果的雨量很小，我国陆地的降雨量都在5毫米以下，台风周围雨区只有南侧的部分区域达到55毫米，模拟结果与实况观测存在较大差异。
5、结论
（1）.通过实测资料看出此次台风强度大，云系存在明显的不对称结构，中圈对流活动旺盛；
（2）.受西太副高、西南季风、蒙古高压、河套低涡共同影响，台风在海上加速快，两次转向后直奔我国而来，而登陆后路径曲折，影响到广大的内陆地区；
（3）.模拟结果的环流形势偏强，海上路径与资料较为一致，登陆后路径偏西，误差较大；
（4）.此次模式方案对降雨量的模拟效果不理想，可能是所选陆面参数化方案效果不好。
参考文献
[1] 郭荣芬，鲁亚斌，李 燕，海云莎，高敏琪.“伊布都”台风影响云南的暴雨过程分析.高原气象，2005
[2]高丽，魏鸣，潘佳文，陈祺. WRF对“凤凰”台风造成的苏皖浙大暴雨数值模拟及分析
[3] 丁伟钰，万齐林.“珍珠”台风卫星红外通道亮温的数值模拟.大气科学，2008
[4] 肖红茹，冯汉中，王瑾，陈朝平.“灿都”影响四川“100722”暴雨天气过程分析. 高原山地气象研究，2011
[5] 陈业国，沈桐立等.“碧利斯”（2006）台风低压暴雨数值模拟试验.气象研究与应用，2007