热带风暴形成过程中的涡旋自组织及其复杂性:一个典型个例的红外云图分析

应用高分辨率的红外卫星云图资料,对台风8807从热带低压发展成热带风暴的过程进行了分析,给出了热带风暴形成过程伴随着复杂涡旋自组织现象的观测证据.结果发现,涡旋自组织可在从数十到十万km2的各种尺度扰动云团之间发生,发生合并的云团除了理想数值试验中的两类前景之外,还存在第三类前景,即较大尺度的云团会发生分裂,部分与其他云团合并.合并形成的新云团可能发展也有可能减弱,这应取决于新云团所处的环境以及是否有其他云团补充并入.用二维Fourier分析可以清楚地看到8807发展成热带风暴的过程可分为两个阶段,一是多涡共存,不同方向、不同尺度系统能量转换频繁阶段,另一是单涡发展阶段,谱密度等值线形态稳定少变.分维计算结果表明,热带风暴形成过程中的相关云团较已有研究分析的云团略显规则,分维略小于已有结果.此外,临界温度取值不同,分维是有差异的,边界温度越低,分维越小.