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冬季风期间南海地区冷涌的动力学分析 总被引：3，自引：0，他引：3
利用一个部分非线性的二维经向重力内波动力模式，通过求行波解，对冬季风期间南海冷涌的传播形式，传播特征和传播速度进行了分析，并讨论了大尺度经向环流及其垂直结构、热力作用、层结稳定状况和初始扰动条件对冷涌传播的作用。主要结论是：冷涌的传播表现为具有非线性效应的无频散或弱频散的重力行波，其向南传播速度远大于平流速度而接近于重力内波波速；不同流场和位温的初始扰动状况决定了冷涌将以周期重力行波或者以孤立重力 相似文献
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垂直切变流中非线性重力波及其相互作用 总被引：4，自引：3，他引：4
利用多重尺度摄动法，推导出斜压大气中(基本风场具有垂直切变)两个非线性重力波相互作用方程，这两个方程联立组合为耦合非线性schrǒdīnger方程组。两个重力波相互作用时可激发出重力驻波。数值计算表明：两个孤立重力波相遇，相追会使波振幅增大，波宽变窄。强烈对流天气突然爆发的可能原因之一是中尺度重力波非线性相互作用的结果。 相似文献
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切变流中的CISK机制与惯性重力波 总被引：1，自引：0，他引：1
利用板对称，有切变的大气动力学方程组，由行波法导出非线性微分方程，通过非线性稳定性理论讨论方程的稳定性，求解了ＫＤＶ方程，并讨论了线性ＣＩＳＫ，非线性ＣＩＳＫ，惯性稳定度参数和大气风速垂切变对惯性重力孤波强度和宽度的影响，目的早通过了解影响惯性重力孤波发展的因子，更深入地理解低纬中尺度天气系统形成和发展的过程。 相似文献
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冷涌结构及冷涌期中低纬环流相互作用的数值试验 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用1982年12月下旬一次冷涌过程的数值试验结果,分析了冷涌的结构并初步讨论了冷涌期中低纬环流的相互作用。结果表明,冷涌仅在近地面反映清楚,水平流场上表现为由大地形激发的开尔文波引起的东北大风沿青藏高原东侧迅速南下,而冷涌前沿则是以重力波特征向南传播。Hadley环流随冷涌南进不断加强。冷涌在涡度场和散度场上分别为一条状北倾的正涡度区和辐合区,它对应于冷锋南下时造成的上升运动区。冷涌能引起赤道地区的扰动加强和中纬度对流层高层西风急流的增强。冷涌期中低纬地区能量增大,通过能量的频散作用把中低纬环流连结起来了。 相似文献
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本文讨论了正压原始方程的差分方程的计算稳定性问题,指出该方程具有两类不同的计算稳定性条件,它们分别与重力波的强度和速度有关。本文还分析了引起非线性计算不稳定的原因,并认为抑制非线性计算不稳定问题可归结为抑制重力波强度不随积分步次的增长而不断增大的问题。 相似文献
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东亚冬季风的统计研究 总被引：8，自引：2，他引：8
利用ECMWFl979—1984年5个冬季(12—2月)的资料对东亚和西太平洋地区的冬季风进行了统计研究。得到的主要结果有: (1)东亚和西太平洋地区有两个冷涌区;从东海到南海等东亚沿岸地区和菲律宾以东西太平洋地区。其中以前者最明显。冷涌主要是700hPa以下的现象,近地面层北风最强,随高度迅速减弱。 (2)伴随着冷涌向南扩展,冷空气经华南沿中南半岛沿岸区一直向南扩展到近赤道地区; (3)在近地面层,西伯利亚高压的活动和强度与冷涌有密切的联系; (4)东亚的冬季风或冷涌有明显的年际变化,这与西伯利亚高压和南支槽活动的年际变化有关。 相似文献
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正压模式中的非线性波动 总被引：1，自引：0，他引：1
本文从非线性大气运动正压模式方程组出发,用我们所设计的将非线性项在平衡点附近作Taylor展开的方法,求得了非线性有限振幅的惯性-重力外波和有辐散的Rossby波,均满足著名的KdV方程,它的解为椭圆余弦波,它包含线性波动,在一定的条件下形成孤立波。对有限振幅的但有辐散的Rossby波,它包含线性的有辐散的Rossby波(即叶笃正波),而且建立了包含叶笃正公式在内的新的色散关系,它含有振幅因子。分析表明:对有限振幅的惯性-重力外波,振幅大、宽度大的波传播越快,但对有限振幅的有辐散的Rossby波,振幅大、宽度大的波传播越慢,阻塞、切断系统可能属于Rossby孤立波。 相似文献
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陆维松 《南京气象学院学报》1984,(2)
本文从三维非线性大气动力学方程组出发,在“相路法”的基础上,利用线性变换法,将非线性的三维问题化为非线性的二维问题,把非线性项在方程平衡点附近按泰勒(Taylor)级数展开到三阶,并且求解了非线性二维方程组,从而得到了三维非线性惯性重力内波的显式解析解。分析指出:对于非线性项取二阶,其解是由余弦波和椭圆余弦波叠加而成的。对于三阶情况,三维非线性的惯性重力内波满足变形的考特威—德佛里斯(MKDV)方程,在一定的条件下,其解由两个孤立波叠加而成。另外,还求出一个准确的隐式解。文中还分别讨论了各种解的动力学性质。 相似文献
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By using the symmetric equations of atmospheric dynamics in y-z plane with vertical and horizontal shear of wind, the nonlinear ordinary differential equation is derived with the method of travelling wave.Its stability is discussed by using the theory of nonlinear stability and the KDV equation is solved. The effects of linear CISK, nonlinear CISK, inertial stability and vertical shear of wind on the amplitude and the width of isolated inertial gravitational wave are discussed. In order to understand deeply the formation and development of meso-scale synoptic systems, such as the squall line, MCC, the cold surge of Asia high and typhoon, the factors of development of the isolated inertial gravity wave are analysed. 相似文献
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一次冷锋后飑线的大振幅重力波特性分析 总被引：1，自引：1，他引：1
本文用较密集的观测资料分析江淮地区一次冷锋后的飑线过程。分析表明飑线的生成和发展与中尺度冷涌活动有关，它具有大振幅重力波的特征。重力波在传播过程中于大别山东侧形成边缘锋，边缘锋的传播更类似于沿岸Kelvin波，大振幅重力波在边界层特征更明显。这类被地形拦截的大振幅重力波是江淮地区冷锋后飑线的一种可能激发机制。 相似文献
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THE EFFECTS OF VERTICAL VARIATION OF BASIC FLOW AND HORIZONTAL GRADIENT OF TEMPERATURE ON LINEAR AND NONLINEAR GRAVITY WAVES 
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下载免费PDF全文 By using two-dimensional dynamical equations in x-z plane with Boussinesq approximation,the effects of the second-order vertical shear of the basic flow uzz and the horizontal gradient of temperature (M) on the gravity wave and the isolated gravity wave are discussed.The magnitudes of uzz and M corresponding to the linear and nonlinear stabilities of the gravity waves are worked out,respectively.The results show that amplitude and width of the isolate dgravity wave are closely related to uzz and M.It is indicated that the isolated gravity wave with a width of about 10 km can be motivated by the disturbance of sub-synoptic scale in the certain ranges of flow field shear and temperature gradient,while the motivated waves may be associated with the cold surge ahead of a cold front and the other mesoscale synoptic systems. 相似文献
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2008年低温雨雪天气扰动能量的积累和传播 总被引：5，自引：1，他引：4
利用NCEP/NCAR再分析资料,通过波包传播的诊断方法,对2008年1月我国南方地区大范围低温雨雪天气期间波包传播和积累进行了分析与研究.分析表明,中低层500hPa和700hPa高度场的波包传播特征能够较好地反映期间出现的4次低温雨雪天气过程.4次雨雪过程基本上产生于波包扰动能量积累的高值时段或处于低压系统持续稳定阶段,雨雪天气处于波包大值区控制下.波包值的经向和纬向传播特征表明2008年1月我国南方地区持续低温雨雪天气过程,主要受到青藏高原南缘系统异常活跃的影响,南支槽活动频繁有利于来自印度洋和孟加拉湾的暖湿气流沿云贵高原不断向我国输送,继而为我国长江中下游以及其南部地区低温雨雪天气提供了充足的水汽来源.偏北路径的冷空气,副高西南侧偏东气流的扰动能量的传播和积累,在波包传播图上都有一定的反映.该研究对进一步利用波包传播图预报天气过程提供了有意义的一种思路. 相似文献
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Starting from the linear shallow-water wave equations including in themselves the effect of a large-scale orograpny, two types of gravity wave solutions are derived on the assumption that the Qinghai-Xizang Plateau serves as an orography in question inclined from west to east at the same slope. One type contains two solutions of high-frequency inertia-gravitational waves and the other solution of low-frequency topography-excited gravity waves, bearing some similarity to Kelvin mode. Both types are similar, respectively, to the gravity waves of the front of the cold surge during the rapid southward advance, and to the strong velocity center of the surge when it propagates southward slowly along the east brim of the Plateau, as shown by the numerical study.Results indicate that the low-frequency wave vanishes whereas its counterpart remains especially in the absence of the orography. In addition, we find that the propagation of the gravity-wave rays is in the form of a trochoid equation, a result in good agreement with the curved path of the strong velocity center going down the east fringe of the Plateau as shown by the numerical study. And probably a waveguide tube of topographic gravity mode is present in the coastwise area downstream of the orography. 相似文献
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Results are presented from numerical simulations of the incidence of a spatially-compact beam of internal waves on a shear layer containing a critical level. It is found that a significant fraction of the energy of the incident beam is transmitted across the critical level when the packet is narrow in physical space and when the energy density of the packet is not too high so that nonlinear effects are weak. As either the packet width or its energy density increases, the presence of a critical level renders the shear layer increasingly opaque to the transmission of energy. The familiar exponentially small value of the transmission coefficient is recovered as the spatial width of the packet exceeds (roughly) eight to ten wave lengths. 相似文献
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利用大气环流模式NCAR CAM3,通过比较敏感性试验与控制试验的结果,讨论青藏高原大地形高度对南海北部冷涌事件及环流的可能影响。结果表明,地形的绕流作用对阿留申低压和东亚大槽的产生有着重要作用,当大地形不存在时,两者消失。地形高度变化对大陆冷高压的强度有影响,随着地形高度的降低大陆冷高压强度减弱。即大地形对中高纬行星尺度平均槽脊具有重要作用,地形高度降低会导致中高纬环流经向度减小,不利于冷空气南下,从而影响冷涌事件的强度和发生频率。当地形高度减半时,由于大陆东部地势相对平坦,南海北部北风强度增加,使得南海北部冷涌的出现频率略有增加。当无地形存在时,由于无青藏高原大地形的存在,使得东亚中高纬环流的经向度显著减小,冷空气南下活动明显减弱;同时没有大地形激发冷锋后的Kelvin波向南运动,导致南海北部北风强度减弱,南海北部冷涌的出现频率也显著减少。 相似文献