热带气旋快速强度变化期间多尺度不对称性能量学特征刻画

随着更详细观测与高分辨率模式输出的可得性，我们对热带气旋（TC）相干结构内方位不对称特征的认识持续提升。然而，对这些不对称如何影响 TC 强度变化的精确理解仍然缺乏。先前研究不对称影响的尝试遵循平均-涡动划分，将全部不对称效应压缩为一项，未能凸显不同尺度不对称作用的差异。本研究提出一种基于能量学的新方法，以分析 TC 快速强度变化期间多长度尺度的不对称影响。利用低切变与高切变下 TC 的模式输出，我们计算增强/抑制波数（WN）域中多尺度不对称增长的不同能量路径。继而我们比较并对照平均流场（WN 0）与持续、相干涡旋尺度不对称结构（WNs 1,2）及更局部、瞬态、亚涡旋尺度不对称（WNs $\geq$ 3）的能量学。在我们的案例研究中发现，不对称增长/衰减的主导机制是个别不对称尺度上从可用位势到动能的斜压转换，以及不同长度尺度不对称间的动能交换；而非通常假设的正压平均-涡动交换。我们的案例研究进一步表明，不对称的增长/衰减在很大程度上独立于平均场。涡动能量学的某些方面有可能作为 TC 快速强度变化的早期预警指标。