Concentric Eyewall Formation in Typhoon Sinlaku (2008)

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1 Concentric Eyewall Formation in Typhoon Sinlaku (2008)
Concentric Eyewall Formation in Typhoon Sinlaku (2008). Part II: Axisymmetric Dynamical Processes Huang, Y.-H., M. T. Montgomery, and C.-C. Wu, 2012: Concentric eyewall formation in Typhoon Sinlaku (2008). Part II: Axisymmetric dynamical Processes. J. Atmos. Sci., 69, 662–674.

2 辛樂克（Sinlaku 2008）

3 對次眼牆形成的近期研究 次眼牆的形成在西太平洋的強烈颱風（近地面最 大風>61.7 m/s，或強度達到Saffir-Simpson scale 的4或5級）中很常見 Hawkins and Helveston 2008; Kuo et al. 2009 故可假設這是強烈颱風生命期的過程之一 Willoughby et al. 1984; Terwey and Montgomery 2008; Wang 2009 如此一來與綜觀尺度流場有關的啟動機制（上層 氣旋式位渦擾動、上對流層的亂流角動量通量等） 似乎就不是那麼必要 Nong and Emanuel 2003

4 對熱帶氣旋增強過程的近期研究 許多深對流系統的聚集，會讓平均渦旋增強 在邊界層上，絕對角動量(AAM)的輻合同樣也會 使渦旋增強、向外擴張
Nguyen et al. 2008; Smith et al. 2009; Montgomery et al. 2009; Bui et al. 2009 在邊界層上，絕對角動量(AAM)的輻合同樣也會 使渦旋增強、向外擴張 Bui et al. 2009 在邊界層內雖然有摩擦力對AAM造成不利影響， 但當入流夠強時，仍舊可以將角動量帶入內核 TC在增強過程中，切線風場會有變寬的現象，隨 即會因為氣壓的降低而使入流增強，同時在內核 區域也會產生超梯度風 Smith et al.(2009)

5 模式設定 WRF ARW 2.2.1 + EnKF (30min update cycle) 初始/邊界場：NCEP再分析資料
SST：NOAA OISST 模式輸出為28個系集成員每30分鐘輸出的合成 Domain 1 2 3 Grid Points 81*76 88*100 82*82 Horizontal Grid Spacing 45km 15km 5km Vertical Levels 35 levels η coordinate Microphysics WSM-6 Cumulus Grell–Devenyi N/A PBL YSU Radiation RRTM 資料同化所用資料

6 模擬結果 模式有捕捉到同心圓眼牆以及眼牆替換的過程

7 SEF (Vt) 等AAM面 1,3,5 x106 m2s-1等AAM面 徑向入流 徑向出流 中層、低層的徑向入流 將角動量帶入，使風速增強
4km的expansion肇因於中層AAM的向內平流，PBL的切線風增強也是因為AAM的平流 中層、低層的徑向入流 將角動量帶入，使風速增強 AAM面移入 切線風場向外延伸 Mature Stage

8 SEF (Vt)

9 SEF (Vr)

10 輻散場 在SEF左右，輻合增強

11 梯度風方程 徑向風之加速度於quasi-steady, quasi-horizontal motion的狀況下，可寫為

12 Regional Avg. 中低層有一弱但深的入流，低層可以看到入流逐漸增強 超梯度風也增強，產生輻合 增強現象 較不顯著

13 Regional Avg. (10-5s-1) (10-1ms-1) 跟理論差不多，這些現象大多發生於邊界層附近

14 Agradient Force AF>0 向外傳輸（動能向外增加）-超梯度風 AF<0 向內傳輸（動能向外遞減）-次梯度風

15 (ms-1h-1) (ms-1h-1) 在超梯度風的部份會有向外傳送的現象

16 結論 AAM於PBL上的入流，造成切線風場變寬 隨後該區域下方的邊界層入流增強 眼牆外低層大氣中零散的弱輻合在邊界層上形成 有組織的輻合區
此輻合區與超梯度風的發展、急遽減速的入流以 及適合對流發展的環境有關 這些次眼牆的發展於初期是侷限在邊界層內或其 上方 結果顯示經由檢驗邊界層附近的非梯度風可能可 以於一天前預測次眼牆的出現 次眼牆與VRWs之間的關係->由此之初步結果看 來可能沒影響，但若其與邊界層、對流系統耦合 時，就有可能會有助於次眼牆的發展