螺旋度动力学及在强对流风暴数值模拟和预测中的应用

本项目从理论和数值模拟两个方面对大气螺旋度动力学以及大气螺旋度对强对流性风暴系统的发生、发展的影响作用进行研究，从而为提高强对流性风暴系统的摸拟能力和数值预报准确率提供物理基础。根据旋转地球流体的特点，提出了超涡旋性的概念，在二阶涡度的基础上，讨论了能较好地三维强旋转流体运动的新守恒定律，其中包括二阶涡度、二阶位势涡度、再生能、超螺旋度、伪螺旋度等物理量。利用风暴尺度的数值摸式，模拟了一次强对流性风暴的发生、发展的过程，讨论了该强风暴演变过程中各个阶段中螺旋度变化的特征、对风暴发展和维持的控制作用。另外，还研究了大气另一类旋转系统：热带气旋。结果表明，成熟的热带气旋具有上正下负的螺旋度结构，这种结构有利于热带气旋的维持。