西北太平洋是全球热带气旋最为活跃的地区，平均每年约有25.7个台风生成。台湾位于西北太平洋，正好坐落在台风路径的关键区内。由于台湾尤其是中央山脉地区的地形高耸陡峭，复杂多变，常常会使接近台湾的台风在路径及强度上发生显著的变化，即使有些台风并未登陆台湾。同时台湾地形对台风环流的强迫作用也会使得气压场、风场及台湾地区的降水分布产生显著的中尺度扰动。“海棠”台风是2005年7月袭击我国台湾、福建的一个超级的台风，结构具有显著的非对称性特点，其运动路径也复杂多变。 本论文的主要工作是应用美国国家大气研究中心(NCAR)研发的WRF(Weather Research and Forecasting)气象模式来研究海棠台风接近并登陆台湾岛的过程中发生的强度、结构的演变，以及地形强迫作用对台风的影响。 1．海棠台风天气形势的介绍 通过常规观测资料结合NCEP1°×1°的再分析场资料中得出的各个物理量场发现，台风海棠接近台湾地形时，台风本身有所加强。而在台风登陆台湾的这段时刻，恰逢副高最弱，而北方高压尚未建立，无明显引导气流的时刻。这是海棠台风在台湾近海发生“打转”的天气背景条件。卫星反演的TBB图像则显示台风海棠具有非常明显的不对称性特征，南半部的对流活动比北半部旺盛。从逐时的雷达回波图上则发现除了台湾的东北部和西南部有强回波出现。另外从相对湿度场和中正、花莲、屏东三个测站的探空资料可以发现，海棠台风环流在侵台过程中，携带了大量水汽，造成台湾地区的强降水。 2．模式模拟结果分析 由于在初始网格资料中的台风强度过于微弱，我们采用了涡旋植入的手段来提高模式对海棠台风的模拟。 首先，对模拟结果的评估表明，在整个海棠台风(2005)模拟实验期间，WRF模式很好的抓住了台风海棠强风，低中心气压的高强度特征。模拟结果与实际观测相比，台风中心气压最大误差不超过15hPa，风速最大误差不超过10m/s。而台风登陆时间以及路径的误差并没有对我们模拟出来的海棠台风的基本结构以及风雨分布造成太大影响。 其次，对引起台风降水的中尺度系统的分析表明台风环流一方面与中央山脉地形共同作用激发出垂直次级环流在降水区域产生强烈的上升运动。另一方面，水平风场又源源不断的给该地区输送暖湿空气，为对流发展提供了充足的水汽。降水的最大中心一般位于山地的迎风坡。台湾中央山脉东北侧的大值降水区主要是由于地形强迫导致气流上升造成的。而中央山脉西南侧的降水除了由于地形强迫产生降水外，水平风场过山激发出来的地形重力波一定程度上也对这一区域的中尺度降水系统起到帮助的作用。 最后，采取的地形敏感性实验证明，地形不仅对台风的降水分布有重要作用，对台风迫近台湾时的结构变化也有影响。地形作用使得台风在临近登陆，物理量场呈现“偶极”分布，反应在海平面气压场上，为南半部强度减弱，北半部增强。地形强迫通过对水平风场的改变，从而影响到台风环流中的辐合辐散的变化，进一步影响到台风眼墙中垂直运动发生改变。另外在地形的作用下，水平风场的变化也使得台风本身及周围环流的热力结构也生了改变。