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瞬变波活动与江淮地区夏季旱涝的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
利用1951-2000年中国160站逐月降水量资料划分了江淮地区夏季旱涝年。通过对旱涝年500hPa高度距平场的合成分析发现：多雨年鄂霍茨克海阻塞高压稳定维持，少雨年鄂霍茨克海附近的高压脊减弱。为了了解江淮地区旱涝年500hPa中高纬环流形势异常的原因，计算了Eliassen-Palm通量，结果表明多雨年瞬变波对平均气流的强迫作用使经、纬向风异常分布有利于鄂霍茨克海阻塞形势的维持，冷空气向南输送增强，江淮地区降水偏多；少雨年瞬变波对平均气流的强迫作用使鄂霍茨克海高压脊减弱，冷空气向南输送减弱，江淮地区降水偏少。 相似文献
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经圈环流对定常波传播的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在一般斜压大气中，基本气流中包含经圈环流时，定常波传播不仅能穿过东风带，而且明显增强。在基流含有经圈环流的情况下，北半球中纬度地形强迫可引起低纬大气的显著响应，这表明经圈环流在中低纬定常响应的相互联系中起着重要作用；北半球中纬度热力强迫可产生类似北半球夏季季风环流的波列分布，这说明经圈环流在夏季季风环流的形成中起着一定的作用；在赤道东太平洋加热强迫情况下，在冬半球可引起ＰＮＡ型的定常波传播波列，而在夏半球却没有明显的ＰＮＡ特征。这表明经圈环流对冬、夏半球的定常波传播路径有着显著的影响。 相似文献
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2008年初瞬变涡在中高纬阻高异常中的作用分析 总被引：3，自引：1，他引：2
2008年1月中旬到2月上旬,我国南方地区发生了历史罕见的、大范围的严重冰冻雨雪天气,中高纬大气环流异常尤其是乌拉尔阻塞高压(下称乌阻)异常发展、维持是非常重要的原因之一。为了探究中高纬阻塞高压(阻高)稳定维持的内在物理机制,以2008年初中高纬的一次阻塞过程为例,利用NCEP逐日再分析资料,从瞬变涡对平均经向、纬向气流的强迫作用、瞬变涡的动量输送以及瞬变涡的热量输送等方面分析和讨论了瞬变涡在中高纬阻高发展维持过程中所起的作用。结果表明,瞬变涡通过对平均流的强迫作用来加强阻高周围的反气旋气流。阻高区域内纬向气流的平均动能不断地转化成瞬变涡动能,而阻高北侧西风气流区域内瞬变涡动能则不断地向纬向气流的平均动能转化,这使得西风急流得以维持,有利于阻高的维持和发展。阻高区域内具有较强的瞬变涡热量输送,使得该区域内的温度梯度强度减弱,这在一定程度上又导致了平均西风气流的减弱,有利于阻高的发展和维持。 相似文献
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1998年夏第二阶段梅雨期乌拉尔山阻塞形势的维持 总被引：7，自引：1，他引：7
１９９８年夏季长江流域发生了近５０年来最严重的洪水。洪水形成最直接、最主要的原因是梅雨异常。异常梅雨的形成与东亚夏季风偏弱及热带外环流持续异常有关，其中一个明显特征是乌拉尔山地区长时间维持阻塞形势。本文结合诊断分析和数值试验，从瞬变对基本流的强迫（大气内部强迫）及热带热源强迫（外源强迫）两方面，分析了与第二段梅雨相对应的乌拉尔长时间阻塞的维持机制。利用共轭敏感性分析方法，计算了最有利于乌拉尔阻塞发展和维持的敏感扰动，发现扰动的分布位置，刚好与观测到的，从东大西洋到欧洲区域的异常增强的瞬变活动区相重叠。Ｅ矢量及斜压线性静止波模式的诊断进一步表明，异常期间的增强瞬变活动有利于乌拉尔出现正高度异常。计算了持续异常期间的高空急流及大气加热场，发现北美到大西洋的高空急流及热带加热都出现明显异常。中期天气预报模式 ＩＡＰ Ｔ４２Ｌ９的集合预报试验表明，热带地区的加热异常，尤其是热带中西太平洋和大西洋的加热异常，有利于乌拉尔正高度异常的形成。最后，提出了一种热带异常热源驱动下，瞬变波与定常波双向相互作用的阻塞形成与自维持的可能机制。 相似文献
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基于我国762站均一化逐日平均和逐日最低气温数据集，对我国年最低气温的概率密度分布的分析表明，我国年最低气温的概率密度呈现清晰的双峰分布特征。进一步考察其原因发现东亚冬季风盛行期间我国年最低气温的分布具有显著的地域性差异，以冬季气候态气温的0℃为界大致可以分为两种气候区。综合不同气候区内年最低气温所在日期的概率密度分布的结果，将11月16日至次年1月15日划分为前冬，次年1月16日至3月15日划分为后冬。在此基础上，通过依赖于季节的经验正交函数分解方法分析了近56年我国前冬和后冬气温在年际变异上的特征，并进一步利用NCEP/NCAR全球日平均再分析资料通过合成分析的方法研究了其对应的大气定常波和瞬变波特征。结果表明:年际变化时间尺度上，我国前冬和后冬气温演变仍表现为前、后冬同相演变和反相演变这两个主要模态。同相演变模态环流异常的空间形态在前冬和后冬较为一致，并随着前冬向后冬的推移其环流异常的强度在不断加强；反相演变模态则对应了环流异常在前冬和后冬的相反变化，且其环流异常的空间形态在前冬和后冬有较大不同。对大气波动特征的分析表明，瞬变波的动力和热力的强迫作用以及定常波能量向下游的频散对北大西洋至欧亚大陆上定常波列的维持和发展具有重要作用。同相演变模态中，北大西洋上的波列将能量从北美向欧洲地区传播，加强了后冬欧洲地区的高压异常，该中心在后冬向下游的能量频散显著增强，形成了一个自欧洲经喀拉海以东至贝加尔湖附近的定常波列，大气瞬变波所引起的动力和热力强迫对该波列位于欧洲和贝加尔湖地区的大气活动中心的维持和发展具有正的贡献。反相演变模态中前冬的波动特征与同相演变模态后冬基本一致，而后冬则表现为从北大西洋中部向格陵兰岛传播，并进一步向东经乌拉尔山附近传向青藏高原北部的波列，风暴轴移动所引起的大气瞬变波的动力和热力强迫对该波列位于北大西洋地区南侧的中心有维持作用。 相似文献
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阿留申低压低频变化及其相关的瞬变动力学过程分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用NCEP/NCAR 1979—2013年的再分析资料,研究了冬季阿留申低压低频变化的环流特征,探讨了阿留申低压低频变化形成和维持的相关天气尺度瞬变强迫机制。冬季阿留申低压的低频变化在850 h Pa环流场上表现为北太平洋海盆区一个异常气旋/异常反气旋在局地强弱变化的过程,即阿留申低压在低频尺度上先异常增强/减弱随后逐渐恢复正常态的演变过程;850 h Pa上大气温度低频变化表现为低频冷中心在西北太平洋建立并逐渐东移的过程。对天气尺度瞬变扰动活动及其强迫的异常进行分析表明,北太平洋海盆区上空的瞬变动力强迫在阿留申低压异常增强的时期为负异常,有利于阿留申低压低频变化异常空间型的形成和维持。由瞬变热力强迫异常引起的温度倾向异常场表现为北太平洋中部以40°N为界南正—北负的空间分布,其南部正异常在一定程度上抑制和削弱了低频冷中心向南的扩张。 相似文献
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波与波的相互作用对阻塞高压的形成、维持和衰退的影响 总被引：3，自引：2，他引：3
采用波数域的动能方程和定常波与瞬变波的波数域动能方程计算了阻塞高压形成、维持和衰退阶段的波与波相互作用项和波与平均运动相互作用项。计算结果表明波与波的非线性相互作用项在阻塞高压形成阶段是促使阻塞高压形成的能源,在维持阶段,是维持其稳定的能源,在衰退阶段又是促使其崩溃的能汇。波与平均运动的相互作用项在衰退阶段也起着促使阻塞高压崩溃的重要作用。定常波与瞬变波的非线性相互作用起着在具体时段使阻塞高压形成、维持和衰退的重要作用。 相似文献
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本文主要从分解计算的角度,讨论中纬度平均经圈环流和纬圈环流的维持,并把动量和感热的涡动输送联系起来,说明它们之间的内在联系和统一的物理机理. 大尺度涡动输送、加强和摩擦等强迫作用不断造成纬向平均环流的热成风不平衡,而热成风调整过程又不断使不平衡向平衡调整.平均经圈环流就是在这种强迫变化和调整过程的相互作用中产生的.我们引进了一个由强迫变化决定的温度场、流场的时间变率向量M.时间变率向量M的旋度在x方向的投影等于强迫作用所造成的非热成风产生率,它也等于平均经圈环流向量的旋度在x方向的投影. 当连续方程采用B 相似文献
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地形与热源强迫在亚洲夏季风形成与维持中的物理作用 总被引：3，自引：1，他引：3
本文利用变换的欧拉平均运动方程组及一个准地转34层球坐标模式来讨论地形与热源强迫对亚洲夏季风形成与维持的物理作用。 通过地形以及地形与热源强迫所产生的准定常行星波E—P通量的散度,强迫经圈环流及扰动地转风速的计算,表明了青藏高原东南部上空夏季的非绝热加热对于亚洲夏季风形成与维持起着重要作用,它远大于地形的动力作用。 计算结果还表明:地形与热源对亚洲夏季风形成与维持的物理作用中,它通过强迫经圈环流的作用要大于强迫波E—P通量的散度的作用。 相似文献
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近共振地形强迫Rossby孤立波 总被引：1，自引：1，他引：1
利用扰动展开和时空伸长变换导得了包括地形强迫的非齐次ＫｄＶ方程，讨论了近共振地形强迫Ｒｏｓｓｂｙｙ孤立波的产生，及其与自由孤立波的相互作用，得到了一些有意义的结果，显示出地形对扰动具有明显的增幅作用，在某种程度上可以解释局地地形在阻塞高压形成中的作用。 相似文献
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利用NCEP/NCAR逐日资料，分析了一次夏季东北亚阻塞形势维持期间(1991年6月27日至7月16日)高频波活动强弱的分布和传播的特征，发现在阻塞高压上 游的巴伦支海上空有明显异常的高频波活跃区，从该活跃区和位于东北大西洋的常年活跃区，高频波不断东传，传到东北亚时，变弱消亡。据此，作者推测高频波的能量传给了阻塞形势，使阻塞形势得以维持。利用Eu矢量分析的高频波能量传播也表明了这一点。此外，利用Eu和Ev矢量讨论了高频波对纬向平均流和经向平均流的反馈强迫作用。结果表明，高频波的强迫作用使得时间平均纬向流在急流分支处呈减弱的趋势。高频波对时间平均的经向流反馈强迫作用更加明显，这种强迫使得急流在阻塞高压的上游产生分支，而在下游产生南北分支气流的汇合。最后，分析了高频波和低频波对热量的南北输送，表明在阻塞期间高频波在东亚地区对流层顶附近产生非常清楚的向北热量输送(冷空气向南输送或暖空气向北输送)，而低频波(可用来表示阻塞流型)的向北热量输送作用表现在对流层中下层，相对来讲不明显。 相似文献
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On the contribution of Rossby waves driven by surface buoyancy fluxes to low-frequency North Atlantic steric sea surface height variations 
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下载免费PDF全文 Peter Kowalski 《大气和海洋科学快报》2022,15(3):100153
Previous studies have shown that wind-forced baroclinic Rossby waves can capture a large portion of low-frequency steric sea surface height (SSH) variations in the North Atlantic. In this paper, the classical wind-driven Rossby wave model derived in a 1.5-layer ocean is extended to include surface buoyancy forcing, and the new model is then used to assess the contribution from buoyancy-forced Rossby waves to low-frequency North Atlantic steric SSH variations. Buoyancy forcing is determined from surface heating as freshwater fluxes are negligible. It is found that buoyancy-forced Rossby waves are important in only a few regions belonging to the subtropical-to-midlatitude and eastern subpolar North Atlantic. In these regions, the new Rossby wave model accounts for 25%–70% of low-frequency steric SSH variations. Furthermore, as part of the analysis it is also shown that a simple static model driven by local surface heat fluxes captures 60%–75% of low-frequency steric SSH variations in the Labrador Sea, which is a region where Rossby waves are found to have no influence on the steric SSH. 相似文献
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北半球冬季行星波的传播及其输运作用 总被引：20，自引：0，他引：20
利用变换欧拉平均方程讨论了行星波动力学。观测和模拟结果都表明,在北半球冬季准定常行星波的经向传播存在两支波导。一支为高纬度波导,另一支则为低纬度波导。这些结果与理论分析相当一致。通过对EP通量进一步的研究表明,平流层爆发性增温是沿高纬度波导传播的异常行星波与平均气流相互作用的结果。而热带风场的准两年周期振荡（QBO）是低纬度平流层下层大气纬向平均流的一个重要年际变化,它可以影响行星波沿低纬度波导的传播;此外,由一个行星波一平均流耦合模式模拟的结果表明,这个热带风场的变化还可以通过波流相互作用调制行星波沿高纬度波导的传播。 行星波对臭氧的输运作用在文中也进行了分析。行星波强迫出的剩余平均环流表明,耗散的行星波有强的输运作用;向北的涡动热量输送可以强迫出一个正的输运环流,其在低纬度上升并在高纬度下沉。同时研究还表明,热带风场的QBO对行星波传播的调制对输运环流也有重要影响,模式结果表明,在QBO的东风位相期间行星波引起的输运作用明显增强,其结果可用于解释平流层高纬度臭氧的年际变化。 相似文献
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2016年7月18—22日在华北地区发生了一次极端强降水事件，其中19—20日降水较为集中，20日降水最强。本文利用NCEP/NCAR再分析逐日风场资料和国家级地面气象站基本气象要素日值数据集，研究了本次事件的Rossby波活动及能量变化，结果表明：本次极端强降水事件持续时间约5 d，雨带呈西南—东北走向。华北地区受对流层中低层的气旋性异常环流和对流层上层反气旋性异常环流的控制，水汽则主要源于孟加拉湾和中国南海地区。发生极端降水期间，波扰动能量在对流层低层主要呈经向传播而在对流层上层呈纬向传播，对流层低层的波扰动能量对华北地区的影响比上层更为明显。涡动动能在华北地区的增强和维持主要是涡动非地转位势通量散度项、涡动有效位能和涡动动能的斜压转换项以及其他剩余部分与摩擦耗散引起的能量损耗之和的共同作用，涡动动能在19日增强、20日维持，随后减弱。涡动热量通量变化显示低层有暖湿空气向北输送，高层有干冷空气向南输送，支持了正压和斜压转换，而华北地区上空涡动动量通量的变化则使得基本气流中的涡动动能增强，这些变化影响到极端降水事件的发生发展。 相似文献
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大气热力强迫和动力强迫的调配及平均经圈环流的仿真模拟 总被引：7，自引：3，他引：7
通过研究平均经围环流（ＭＭＣ）及其所受的内外强迫作用的相互配置，指出对ＭＭＣ的热力和动力强迫满足确定的调配率。这一调配率受大气内在的斜压性、静力稳定度及绝对涡度制约。利用辐射加热和凝结加热参数化方案，结合欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）的分析资料，对１月份平均经围环流进行数值仿真模拟。结果表明，热带对流加热可以形成双层Ｈａｄｌｅｙ环流结构；涡动动量输送对双Ｈａｄｌｅｙ环流的形成也有一定影响。中高纬度的ＭＭＣ则主要由外动量强迫及大气的动量和热量输送特征决定。 相似文献
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In this study, we investigate the influence of low-frequency solar forcing on the East Asian winter monsoon(EAWM)by analyzing a four-member ensemble of 600-year simulations performed with Had CM3(Hadley Centre Coupled Model,version 3). We find that the EAWM is strengthened when total solar irradiance(TSI) increases on the multidecadal time scale. The model results indicate that positive TSI anomalies can result in the weakening of Atlantic meridional overturning circulation, causing negative sea surface temperature(SST) anomalies in the North Atlantic. Especially for the subtropical North Atlantic, the negative SST anomalies can excite an anomalous Rossby wave train that moves from the subtropical North Atlantic to the Greenland Sea and finally to Siberia. In this process, the positive sea-ice feedback over the Greenland Sea further enhances the Rossby wave. The wave train can reach the Siberian region, and strengthen the Siberian high. As a result, low-level East Asian winter circulation is strengthened and the surface air temperature in East Asia decreases. Overall,when solar forcing is stronger on the multidecadal time scale, the EAWM is typically stronger than normal. Finally, a similar linkage can be observed between the EAWM and solar forcing during the period 1850–1970. 相似文献
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MODULATION OF ATMOSPHERIC THERMAL AND MECHANICAL FORCINGS AND NUMERICAL MODELING OF MEAN MERIDIONAL CIRCULATION 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Upon investigating the relative locations of internal and external forcing and the resultant mean meridional circulation,it was found that thermal forcing and mechanical forcing for the formation of atmospheric mean meridional circulation are modulated by a certain ratio.This ratio is determined by the inherent baroclinity,static stability and absolute vorticity of the atmosphere.By employing a parameterization scheme for radiative heating and condensation heating,together with the analysisdata of the European Center for Medium-range Weather Forecasts,the mean meridional circulation for January wassimulated numerically.It was found that latent heat release in the tropics may result in the formation of double-layeredHadley circulation,so do the eddy momentum transfer processes.On the other hand,mean meridional circulations in extra-tropics are mainly determined by external momentum forcing and atmospheric properties of eddy momentum andheat transfer. 相似文献
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The effects of mechanical forcing on the mean meridional circulation and transfer properties of the atmosphere 总被引：1，自引：0，他引：1
Experiments using a quasi-geostrophic model and the ECMWF T21 spectral model with and without orography are performed to investigate the effects of mechanical forcing on the mean meridional circulation. Results show that mechanical forcing intensifies the horizontal poleward heat flux and redistributes the eddy angular momentum in the vertical, and that this changes significantly the intensity and location of the mean me-ridional circulation centres.It is shown how the mean meridional circulation is set up in such a way to satisfy both the dynamical and thermodynamical transport requirements of the model atmosphere. Whenever external forcing changes the eddy fluxes, the Coriolis torques from the upper horizontal branches of the mean meridional circulations change to balance the extra divergence of eddy momentum flux, and additional adiabatic heating is produced by the vertical branches of the toroids to balance the extra divergence of eddy heat flux. The mean meridional circula-tion is, therefore, confirmed to be very sensitive to mechanical forcing, and can be used as an efficient tool to quantitatively diagnose the adequacy of the orographic representation of numerical forecasting and general cir-culation models. 相似文献