Idealized numerical simulations are conducted in this study to comparatively investigate the characteristics of the stratiform sector in the outer rainbands of tropical cyclones (TCs) in lower- and upper-layer vertical wind shear (VWS) with moderate magnitude. Consistent with the results in previous studies, the outer rainband stratiform sector of the TCs simulated in both experiments is generally located downshear left. Upper-layer VWS tends to produce stronger asymmetric outflow at upper levels in the downshear-left quadrant than lower-layer shear. This stronger asymmetric outflow transports more water vapor radially outward from the inner core to the outer core at upper levels in the downshear-left quadrant in the upper-layer shear experiment. More depositional growth of both graupel and cloud ice thus occurs downshear left in upper layers in the outer core, yielding more diabatic heating and stronger upward motions, particularly in the stratiformdominated part of the stratiform sector in the upper-layer shear experiment. Resultingly, a better-organized stratiform sector in the outer rainbands is found in the upper-layer VWS experiment than in the lower-layer VWS experiment. The diabatic heating associated with the stratiform sector produces strong midlevel outflow on the radially inward side of, and weak midlevel inflow on the radially outward side of, the heating core, with lower-level inflow beneath the midlevel outflow and upper-level inflow above. The upper-layer VWS tends to produce a deeper asymmetric inflow layer in the outer rainband stratiform sector, with more significant lower-level inflow and tangential jets in the upper-layer VWS experiment. 由于热带气旋外雨带层状云区特殊的热动力结构及更靠近热带气旋内核区, 所以可能对热带气旋的结构和强度变化产生显著影响. 环境垂直风切变是影响热带气旋结构和强度变化的重要环境因子, 近来不同高度的环境垂直风切变对热带气旋结构和强度的影响机制受到越来越多的关注. 该文利用理想数值模拟试验对比分析了对流层低层和高层垂直风切变对热带气旋外雨带层状云区结构的影响特征. 研究表明, 相较于低层切变, 高层切变能够在切变左侧象限的对流层高层产生更强的非对称出流, 使得在此位置有更多的水汽从内核区向外核区输送. 因此, 高层切变试验中, 更多的冰相粒子(尤其是云冰和霰)在顺风切左侧外核区高层生成, 使得此试验中外雨带层状云区比低层切变试验的组织性更强. 进而在高层切变试验中, 外雨带层状云区蒸发导致的低熵低层下沉入流更深厚, 因而有较大可能影响内核区对流.

中文翻译：

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数值模拟热带气旋中外雨带层状区的特征：下层剪切与上层剪切

本研究通过理想化数值模拟，比较研究热带气旋（TCs）外雨带层状扇区在中等强度下层和上层垂直风切变（VWS）下的特征。与之前的研究结果一致，两个实验中模拟的 TC 的外雨带层状扇区通常位于下切变左侧。上层 VWS 倾向于在下切变左象限的上层产生比下层切变更强的不对称流出。在上层剪切实验中，这种更强的不对称流出将更多的水蒸气从内核径向向外输送到外核的上层剪切左象限中的上层。因此，在外核上层留下的下切变中，霰和云冰的沉积增长更多，产生更多的非绝热加热和更强的向上运动，特别是在上层剪切实验中层状扇区的层状主导部分。结果，在上层 VWS 实验中发现了比在下层 VWS 实验中组织更好的外雨带层状扇区。与层状扇区相关的非绝热加热在加热核心径向向内产生强烈的中层流出，在径向向外的中层流入微弱，在中层流出物下方产生低层流入，在其上方产生高层流入。上层 VWS 倾向于在外雨带层状扇区产生更深的非对称流入层，在上层 VWS 实验中具有更显着的低层流入和切向射流。由于热带气旋外雨带层状云区特殊的热动力结构及更靠近热带气旋能量区，因此可能对热带气旋的结构和强度变化显着影响。环境垂直风变是影响热带气旋结构和切强度变化的重要环境因素，近来不同高度的环境垂直风切变对热带气旋结构和强度的影响受到越来越多的关注。该文利用理想模拟试验对比分析了对流层低层和高层垂直风切变对热带旋外雨带层状云区结构的影响特征。研究证明，相较于低层切变，高层切入能够在切变左侧象限的对流层高层产生的非特性，看在流位置有更多的水汽从核心区变核区输送。因此，高层切变试验中，更多的相变试验中，更多的相冰粒子（尤其是云冰和变形）在顺风切下外核区高层生成，模拟试验这种中外层雨带比低层切变试验的组织性吸引力 再在高层切变试验中，外层雨层带状区最终导致的低层低层下沉入流更远，更有可能发生影响区对流。使这次试验中外雨带层状云区比低层切变试验的组织性质。再在高层切变试验中，外层雨层带状区最终导致的低层低层下沉入流更远，更有可能发生影响区对流。使这次试验中外雨带层状云区比低层切变试验的组织性质。再在高层切变试验中，外层雨层带状区最终导致的低层低层下沉入流更远，更有可能发生影响区对流。