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在过去的几十年中,由于各种观测技术的运用以及数值模式的发展,热带气旋的路径预报取得了长足的进步。相对而言,对于热带气旋的结构和强度的预报水平还是比较低,其中一个很重要的原因就是对与气旋结构和强度相关的物理过程理解不够。因此,本文就着眼于使用各种观测资料和数值模式的模拟结果对台风云娜(2004)和飓风Ophelia(2005)的内核区域结构和强度进行分析研究,以期对于与结构和强度变化关系密切的物理过程更好的理解。台风“云娜”(Rananim)是1996年之后近8年中登陆我国大陆最强的台风,并且带来很严重的灾害,造成了很大的经济损失。 本研究先利用观测资料分析了云娜发生发展的特点,然后利用新一代的中尺度模式WRF(Weather Research andForecasting),最细的水平分辨率达到1.667km,成功的模拟出了“云娜”的路径、强度、眼区、眼壁及螺旋雨带,并且运用了观测和前人成功模拟的个例进行验证。根据模式的输出结果分析了台风眼、眼壁附近的动力和热力特征及中尺度结构,并且比较了西太平洋的台风个例和大西洋上的飓风个例的异同点.发现台风“云娜”在边界层内有强的气旋性流入流,在300 hPa以上有很强的流出流,在二者之间是比较弱的无组织的径向流.这样的强流入流可以将边界层内高假相当位温的空气运送到眼壁中,并且为垂直运动和对流的发展提供足够的湿空气。在方位角平均后,可以看到眼壁与最大上升速度区及最大风速半径对应一致,并且在眼壁内侧有一支很明显的下沉气流存在。在台风的内核区域确认了涡旋罗斯贝波的存在,并且分析了它的三维性质。这些波在眼壁附近沿方位角方向相对于平均切向气流向上风向传播;传播的周期比气块在平均切向流中传播的一周所用的时间长的多;并且沿径向向外传播,与方位角平均的边界层内的流入流方向相反。同时,还进一步分析了PV螺旋带和螺旋雨带之间的关系,发现涡旋罗斯贝波在螺旋雨带形成过程中起了很重要的作用。运用新一代海气耦合模式系统对飓风Ophelia(2005)进行了数值模拟研究,并利用RAINEX(Hurricane Rainband and Intensity Change Experiment)观测试验中的丰富的观测资料对模拟结果进行了验证。分析了耦合与非耦合模式的模拟结果,发现海气相互作用对于飓风强度和结构的模拟至关重要。在飓风或台风发展过程中,特别是移动速度较慢的飓风或者台风,风暴所引起的海平面温度的冷却就在它的下方,这些冷却可以限止风暴的继续发展,这种独特的特征只有在耦合模式中才能真实的反应出来。