具有次级环流的轴对称类热带气旋涡旋

热带气旋 (TC) 的次级环流与其形成和增强有关，因此在研究中变得非常重要。解析解在一个三维非静力绝热模型中同时包含初级和次级环流。我们证明了轴对称理想不可压缩流存在三个固有半径。第一个是最大初级圆周速度半径 $r_m$。第二个是初级核半径 $r_k>r_m$，穿过该半径初级环流的涡度改变符号且垂直速度改变方向。最后一个是最大初级涡度半径 $r_d$，在该处次级环流的垂直流动达到最大值，且穿过该半径径向速度改变符号。第一个类 TC 涡旋解具有普遍的流入或流出。固有长度尺度之间的关系为 $r_k=\sqrt{2}r_m$ 和 $r_d=2r_m$。第二个是多平面解，在 $z$ 坐标上呈周期性。在每一层内，解为一个对流涡旋。次级环流的数量可能为一个、两个、三个甚至更多。也存在三个固有半径 $r_m$、$r_k$ 和 $r_d$，但它们具有不同的数值。似乎在边界附近更容易发现相对较强的径向速度。上述解可应用于研究龙卷风、TC 和中尺度涡旋的径向结构。