均匀环境流场及不同夹角垂直风切变影响台风非对称降水的数值模拟研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

台风是一种具有巨大破坏力的自然灾害，其带来的强降水、风暴潮等灾害性天气严重威胁着沿海地区的社会经济发展和人民生命财产安全。

台风降水具有显著的非对称性，这种非对称性分布特征是导致台风灾害强度和影响范围差异的重要因素，一直是气象研究领域的热点和难点。

深入理解台风降水非对称性形成机制，对于改进台风路径和强度预报、提高台风降水预报精度具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

台风降水非对称性是气象研究的热点和难点，国内外学者对此进行了大量的研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在台风降水非对称性方面开展了大量研究工作，特别是在环境流场和垂直风切变的影响方面取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用数值模拟的方法，选取典型台风个例，通过设计不同的环境流场和垂直风切变条件，模拟台风发展过程，分析台风路径、强度、结构以及降水分布的变化特征，探讨均匀环境流场和不同夹角垂直风切变对台风降水非对称性的影响机制。

1. 主要内容

1.利用数值模式模拟不同强度均匀环境流场下台风的演变过程，分析环境流场对台风路径、强度、结构以及降水非对称性的影响，揭示其物理机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟作为主要研究方法，并结合气象统计分析方法对模拟结果进行分析。

1.数值模式选取与配置：本研究将选取wrf模式作为数值模拟工具，根据研究区域和目标设置模式区域、分辨率、物理参数化方案等，并进行模式检验，确保模式能够准确模拟台风发展过程。

2.初始场与边界条件：利用era5再分析资料作为初始场和边界条件，并对台风初始涡旋进行bogusing处理，使其更接近真实台风结构。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将均匀环境流场和不同夹角的垂直风切变纳入同一框架下进行研究，探讨它们对台风降水非对称性的耦合影响，这在以往研究中较少关注。

2.利用数值模拟方法，结合物理量诊断分析，深入探讨均匀环境流场和垂直风切变影响台风降水非对称性的物理机制，为构建更准确的台风降水预报模型提供理论基础。

3.研究结果将为提高台风灾害性天气的预报预警能力提供科学依据，为防灾减灾提供决策支持，具有重要的社会效益和经济效益。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 余贞寿, 薛峰, 郑浩, 等. 垂直风切变对“彩虹”台风 (1521) 非对称结构及强度变化的影响[j]. 大气科学, 2017, 41(5): 1001-1016.

[2] 徐慧, 陈联寿, 王晨稀. 环境垂直风切变对台风非对称结构影响的数值研究[j]. 气象学报, 2017, 75(3): 355-371.

[3] 蒙伟光, 吴立广, 何小波, 等. 环境垂直风切变影响台风非对称降水数值模拟研究[j]. 热带气象学报, 2018, 34(4): 506-517.