在业务预报中，强环境垂直风切变影响下热带气旋仍然快速增强的情形通常导致较大的强度预报误差，是热带气旋预报面临的挑战之一，因此强切变环境下热带气旋快速增强的物理机制一直是热带气旋动力学研究的前沿问题。
2020年台风“米克拉”在登陆前发生了强切变环境下的快速增强，李青青研究员课题组基于高分辨率数值模拟，研究了“米克拉”快速增强的动力机制。结果揭示“米克拉”快速增强与涡旋倾斜的减小和内核对流的轴对称化关系密切。强环境垂直风切变在初期导致明显的涡旋倾斜，内核对流一波非对称性显著。随着涡旋倾斜减小，原本集中在内核区顺切边左侧的对流逐渐向逆切变象限扩展，并逐渐轴对称化（图1）。此台风个例中内核对流轴对称化过程与逆切变象限对流层中层增湿过程有关。本研究的新认知之一是揭示了内核区逆切变象限对流层中层的增湿主要由层云降水蒸发/升华所致，即“淋浴头效应”，其贡献甚至超过水汽平流的贡献（图1）。当内核对流变得轴对称，眼壁区域加强的非绝热加热有助于台风“米克拉”的快速增强。
图1 台风米克拉内核区增湿及降水轴对称化过程的概念示意图。
上述研究结果从云微物理过程调节涡旋尺度对流结构变化的角度，提出了强切变环境下热带气旋快速增强的一种可能机制，相关论文发表在国际著名天气学学术期刊《Monthly Weather Review》上。
论文信息：
Dong, Y., and Q. Li, 2024: Inner-Core humidification and prelandfall rapid intensification of Typhoon Mekkhala (2020) in strong vertical wind shear. Mon. Wea. Rev., 152, 2697–2716, https://doi.org/10.1175/MWR-D-23-0225.1.