AAS 预出版| 2017年热带气旋“卡努”路径转向相关的非对称环流转动变化

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Citation:

Shi, Y. S., and X. F. Li, 2025: The rotation of the asymmetric circulation associated with the track direction change of Tropical Cyclone Khanun (2017). Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-024-4197-4 .

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http://www.iapjournals.ac.cn/aas/article/doi/10.1007/s00376-024-4197-4

2017年热带气旋“卡努”路径转向相关的非对称环流转动变化

摘要

本研究基于中尺度WRF模式模拟数据，分析与2017年热带气旋“卡努”路径转向过程相关的动力机制。模拟的热带气旋移动是由200公里半径范围内环境风场与非对称旋转风场的平均通风流引起的。结果表明，在“卡努”的增强阶段，环境风场几乎没有变化，而随着“卡努”向西南移动转变为西北移动，非对称旋转风场的速度和方向发生了显著变化。流函数分析表明，这种运动方向的变化与穿过“卡努”中心的非对称旋转通风流一致。在气旋快速增强之前及增强过程中，气旋环流中心呈逆时针旋转，随着气旋从东北逐渐移向西北，气旋中心的旋转表现出左右摆动特征。基于非对称旋转动能收支方程，推导公式定量计算气旋非对称中心的旋转速度。该计算结果表明，逆时针快速旋转是由环境动能向非对称旋转动能转换引起的，并与环境切向水平平流过程有关。当耗散项作用显著时，非对称环流的旋转呈现摆动特征。耗散项和环境径向风对对称切向风的平流作用引起的对称向非对称旋转动能转换项共同作用，导致非对称气旋中心缓慢顺时针旋转到正北。

关键词

热带气旋,  旋转,  环境与非对称动能,  动能收支,  增强过程

创新点

• 热带气旋“卡努”从西南到西北的转向过程是由非对称环流中心的转动引起的。
• 基于非对称旋转动能收支推导出计算非对称环流中心转动速度的表达式。
• 热带气旋移动方向的变化是由于与环境切向环流水平输送相关的动能转换引起的。
  

图1 热带气旋移动与转向过程中主要物理机制图。

来源：“大气科学进展AAS”公众号

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