超强台风雷伊(2021)穿越菲律宾群岛期间眼墙崩溃与重建机制及其对热带气旋强度预测的启示

本研究通过区域大气模型(WRF-ARW)的CTL、FL和OC三组实验，揭示了超强台风雷伊穿越菲律宾群岛时眼墙崩溃的主控因素（地表摩擦与蒸发减弱）及地形对重建过程的差异化影响，发现台风尺寸扩张受眼墙崩溃历史抑制的创新现象，为登陆台风强度预测提供了关键理论依据。

　　

热带气旋(TC)在穿越陆地时的强度变化一直是气象学研究的难点，尤其是菲律宾群岛作为西北太平洋TC的主要通道，每年造成巨大灾害。尽管前人统计发现TC登陆菲律宾后最大风速平均下降33%，但像超强台风雷伊(2021)这样在南海快速重建强度的案例仍缺乏机理解释。更矛盾的是，观测显示87%的TC登陆时眼墙扩大，但57%进入南海后反而收缩，这种尺寸变化是否与地形强迫相关尚不明确。

日本研究人员通过WRF-ARW v4.3.3模型设计了三组实验：控制组(CTL)真实还原地形，平地组(FL)将海拔改为0米，海洋组(OC)移除群岛。采用三重嵌套网格（最高1km分辨率）和台风初始化技术，重点分析12月16-18日四个关键阶段：峰值期(P1)、衰弱期(P2)、重建期(P3)和二次峰值期(P4)。

研究结果显示，CTL和FL组在P1-P2阶段均出现眼墙崩溃，表现为行星边界层(PBL)等效位温(θ_e
)下降、切向风速(V_θ
)减弱和PBL入流减少，证实地表摩擦和蒸发抑制是崩溃主因。但FL组在P3阶段更早重建眼墙，其PBL-θ_e
提前升高促进了绝对角动量(AAM)平流，说明山地地形通过风-地形交互作用延缓重建。值得注意的是，OC组眼墙持续扩张，证实观测到的眼尺寸突变非地形强迫所致。

更关键的发现是：尽管P4阶段三组实验的强度趋同，但CTL和FL组的台风尺寸(R₁₇
)始终小于OC组。这表明眼墙崩溃历史会永久抑制尺寸扩张——即使眼墙完全重建，其半径仍比未经历崩溃的台风小约20%。这一现象通过Hovm?ller图得到验证：三组在P3后的尺寸增长率相同，但FL组因更早重建而累积了更大尺寸。

该研究首次阐明地形通过双重机制影响TC：既通过摩擦/蒸发控制眼墙崩溃，又通过动力干扰调节重建时序。更重要的是，揭示了"强度可恢复但尺寸不可逆"的新规律，这对改进登陆台风预测模型具有突破性意义。作者指出，雷伊与以往超级台风（如1998年Zeb）的差异可能源于其穿越中央群岛而非吕宋岛，建议未来研究应结合TC移速、尺寸及海气耦合过程，以解释为何类似路径的2013年海燕未在南海重建强度。论文发表于《Weather and Climate Extremes》，为菲律宾、越南等国的防灾决策提供了理论支撑。