Williams et al. (2013)使用軸對稱垂直平均邊界層模式,說明在渦旋徑向動量方程式中 u∂u
項可以在颱風邊界層內風場產生具有高梯度特徵的震波狀結構(shock-like strucuture)。這些震波狀結構會伴隨強而集
中的上升運動,正是我們一般用來定義眼牆的位置。然而,觀測顯示 這些震波狀結構可以是非軸對稱的過程,因此探討非軸對稱的震波狀
結構是相當重要的議題。
本研究將Williams et al. (2013)所使用的軸對稱垂直平均邊界層
模式改寫為卡式座標係,空間微分採用Double Fourier pseudo-spectral
method。並結合正壓模式,試圖探討非軸對稱的震波狀結構在颱風邊 界層中的生成過程。
實驗結果發現,正壓模式中非軸對稱的渦度帶可以在垂直平均邊界
層驅使出相對應的非軸對稱震波狀結構,並透過軸對稱化過程,最終 將形成近似同心圓的結構。分析發現這些震波狀結構所產生的上升運 動與Ekman
pumping的強度相差一個數量級以上。
最後,我們也試著考慮加入反饋過程,使得邊界層內所產生的上升
運動可以加強該處在正壓模式中的渦度。結果顯示反饋過程將幫助細 絲渦度帶重整,組織成更強的渦度帶,有助於雙渦交互作用後,使拉
伸(straining-out)的渦旋形成雙眼牆結構。
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