双眼墙是台风研究中的热点和难点之一，尽管学术界提出了许多台风双眼墙形成（SEF）的可能机制，但一直未达成共识。我院葛旭阳教授、硕士生凌家韦针对云微物理过程中雨滴末端速度（FSR）开展一系列敏感性试验，探讨了热力学过程诱发边界层（PBL）非平衡过程及其影响双眼墙形成的可能机理。研究结果表明：在特定的FSR范围内，SEF才会发生。在SEF形成的试验中，热带气旋外雨带引发的强烈下沉气流引起的绝热增温改变了温度场和径向压力梯度场，可进一步调制PBL的不平衡（图1）。在前人强调动力学过程（风速增加导致离心力和科氏力增加）诱发边界层非平衡过程的基础上，本研究强调台风眼区外侧下沉气流相关的热力过程对局地超梯度风区的产生及SEF具有重要影响。这一发现为理解热带气旋内部结构和强度变化的机制提供了新的视角。
图1、台风双眼墙形成期间下沉气流及其相关热力过程调制边界层超梯度风的示意图
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Ling, J. W., X. Ge, M. Peng, Q. Huang：Thermodynamical impacts on the boundary layer imbalance during secondary eyewall formation. Atmospheric Research, 310 (2024) 107610. DOI: 10.1016/j.atmosres.2024.107610