简介
同心眼壁在强热带气旋(TC)的生命周期中观测到。Willoughby et al.1为吉尔伯特飓风确定了一个双眼墙结构，内眼墙半径为8-20公里，外眼墙半径为55 - 100公里。对Gilbert1进行更详细的分析表明，初级眼壁首先出现。在风暴的减弱阶段，形成了外眼壁。后来，外眼壁增强和收缩，而内眼壁减弱。
图1所示。飞行高度切向风速从南到北穿过飓风吉尔伯特的中心。粗体的“I”和“O”分别表示内外眼壁最大风速的位置。在每个径向通道的开始和结束的时间被绘制在面板的顶部(参考1)。
图1所示。飞行高度的切向风速从南向北穿过飓风吉尔伯特的中心。粗体的“I”和“O”分别表示内外眼壁最大风速的位置。在每个径向通道的开始和结束的时间被绘制在面板的顶部(参考1)。
最后，外眼壁置换内眼壁，完成一个眼壁置换周期(图1)。
一些研究致力于了解同心眼壁形成的机制。Willoughby等人10和Willoughby11认为对称不稳定性可能有助于外眼壁的形成。然而，他们不能在外眼壁的位置和不稳定性之间建立因果关系。Montgomery和Kallenbach3暗示，TC同心眼壁可能是由径向传播的线性涡Rossby波在临界半径附近动态约束造成的。由于涡流的发展和传播罗斯比波由于TC基本态径向涡度梯度的作用，涡Rossby波被限制在最大风半径附近。Nong和Emanuel4研究了轴对称模型中同心眼壁的形成。他们的模拟表明，二次眼壁可能是由外力触发的有限振幅的WISHE不稳定造成的。
Black和Willoughby1注意到TC弱化阶段形成了外眼壁(图1)。Shapiro和Willoughby7和Willoughby等9使用对称模型(以下简称SW模型)诊断了平衡轴对称涡中点热源引起的二次环流。对于靠近RMW的热源，切向风趋势的最大值恰好位于RMW内部，因此最大风向内传播以响应加热，这为外部风最大值的收缩提供了一个合理的物理解释。然而，他们的模拟并没有再现双峰结构。在TC减弱阶段外眼壁的形成表明对流热的迅速减少可能在双眼壁的形成中起作用。Peng等人5通过在一个简单的TC模型中引入负热源来检验这一想法。
从理论上讲，当两个大小和强度不同的气旋涡相互作用而不合并成单极涡时，可以形成同心眼壁同心眼壁形成的准则是(1)核心涡的涡度必须比相邻较弱涡强至少6倍，(2)相邻涡的大小大于核心涡，(3)分离距离在核心涡半径的3 ~ 4倍以内。注意，在这种情况下，一个对称的正涡带已经最初给出。两个涡之间的相互作用只是重新分配了外部涡的涡度。在这项研究中，我们提出了一个不同的，波-平均流相互作用的情景。我们研究了一种新的同心眼壁形成情景，其中核心涡与具有波状结构和外部区域零对称涡量分量的非对称摄动相互作用。我们将研究对称流如何从外部区域的不对称扰动中获得能量，以及对称切向风的第二个峰是如何被诱导的。
本文的提纲如下。第2节给出了模型和实验设计的简要描述。非线性模拟的结果将在第3节中讨论。最后，在第4节给出了一个总结。
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