飓风最大潜在强度与降水的重力功率
大气与海洋物理
2018-01-23 v1 流体动力学
摘要
最大潜在强度（MPI）概念被广泛用于热带气旋研究，以从环境参数估算热带风暴的最小中心气压和最大风速。MPI气压源于对一个理想化热力学循环的考量，而MPI风速还需关于风暴内实时功率和热流的信息。近来有研究提出MPI风速被显著高估（达10-30%），推测是忽略了抬升降水所需的水的重力功率（降水的重力功率）。该结论未涉及对MPI概念的理论分析，而是基于观测的飓风降雨来估算降水的重力功率。然而，由于MPI气压估算明确计入了抬升水，且MPI风速由该气压导出，因此产生是否需要修正MPI风速的疑问。在此，我们以最一般形式表述并检验MPI推导，表明尽管对MPI风速的修正是合理的，但其量级比原先提出的小约一个数量级。我们指出，MPI风速估算中忽略降水的重力功率，是由于单位时间、对风暴积分的压力做功与动能耗散之间一般关系的不完整表述所致。我们强调了采用内部一致框架来估算风暴能量与功率的重要性，并为进一步研究水汽的作用提供了若干视角。
引用
@article{arxiv.1801.06833,
title = {Hurricane's Maximum Potential Intensity and the Gravitational Power of Precipitation},
author = {A. M. Makarieva and V. G. Gorshkov and A. V. Nefiodov and A. V. Chikunov and D. Sheil and A. D. Nobre and B. -L. Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06833},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 3 figures