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1.
纬向气流对地形Rossby波的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
本文在半地转近似下,采用相平面方法讨论了纬向基本气流对线性和非线性地形Rossby波的稳定性及解的性质的影响。结果指出:线性和非线性稳定性判据形式一样,纬向气流及其切变对稳定性有明显影响;在非线性近似下,可形成孤立波槽和孤立波脊。 相似文献
2.
地形作为大气的外部强迫,其动力和热力作用对波动结构演变及极端天气出现都有不能忽视的作用。本文通过数值求解考虑地形强迫的β平面正压准地转位势涡度方程,探讨了地形强迫作用对大气长波调整的可能影响,结果表明:同非线性作用和纬向非均匀基流作用一样,无基流情形下具有纬向差异的地形分布影响了大气长波结构的演变,也能强迫出大气长波调整现象。大气长波调整依赖于地形的高度和地形分布,地形越高,长波越容易出现波数的调整;地形波数越大,即地形结构复杂,越不易出现波数变化。大气长波调整还与纬度有关,纬度越高,β越小,地形强迫作用越突出,长波调整容易出现;反之,低纬度以β效应为主的线性波动不易出现波数调整。大气长波调整对波动初始波动的振幅不敏感,但依赖于波动的初始结构。此外,有基流作用时,地形强迫还是诱发定常波的重要因素,且定常波流场结构依赖于地形高度分布,与波动初始结构无关。 相似文献
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本文进一步对旋转正压大气中的包络Rossby孤立波进行了研究，结果发现当Rossby波的波数m（m为纬向波数）满足1≤m≤2时，旋转正压大气中才存在包络Rossby孤立波，并且只有m＝2的包络Rossby孤立波才具有阻塞高压的结构。我们还对这种m＝２的包络Rossby孤立波随纬度变化的持续性进行了计算，得到了许多结果。 相似文献
4.
正压准地转模式中大地形作用下的低频波 总被引：2，自引：0，他引：2
利用包含大地形和常速纬向基本气流的正压准地转位涡度方程,研究了大地形对低频波激发的作用,结果表明,起作用的地形因子主要是地形的最大高度和地形坡度。地形最大高度的作用主要是使Rossby波趋向低频,而地形坡度的作用主要是对Rossby波的稳定性起决定作用,同时适当的地形坡度也可导致低频波的形成。而常速纬向基流在总体上的作用是使波动变得趋向低频,且西风基流更有利于低频（30～60天）波的形成。从纬向波数上看,纬向3波以上的波动更容易出现低频（30～60天）。 相似文献
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6.
基本气流的经向切变对Rossby孤立波的形成具有重要的作用,不同强度的切变形成不同的孤立波流型;可变坡度地形也是形成Rossby孤立波的重要因子。弱切变基本气流和坡度变化不大的地形形成的主要是经向波数为1和2的孤立波。 相似文献
7.
John P. Boyd 《Dynamics of Atmospheres and Oceans》1984,8(2):173-184
It is shown that a mean flow with shear makes the Kelvin wave dispersive. This in turn modifies its nonlinear behavior and makes it necessary to replace the one-dimensional advection equation derived in an earlier work of the author's by the Korteweg-deVries equation instead. The frontogenesis predicted in the earlier paper will still occur, but the wave breaking will not. Instead, once a steep front has formed, it will disintegrate into a train of solitary waves. These then propagate towards the east at a faster-than-linear rate. It is also shown that Kelvin solitary waves will have much smaller zonal widths than Rossby solitons of the same height; “round” Kelvin solitary waves (equal zonal and latitudinal width) are to be expected, and are fully consistent with the small amplitude, weak dispersion theory. An interesting implication of the Korteweg-deVries model is that the peak signal from a nonlinear Kelvin wave packet may be roughly double that of a linear Kelvin wavetrain. 相似文献
8.
本文研究了基本气流具有线性弱切变的非线性Rossby波,得到了一个非线性发展方程为Kubota方程,在一定的条件下,可变为Benjamin-Ono方程,并指出当代数Rossby孤立波的振幅越大时,代数Rossby孤立波的传播速度越小,基流切变越强,代数Rossby孤立波越慢,同时我们还指出在代数Rossby孤立波的振幅满足一定的条件下,代数Rossby孤立波才随纬度的增高(β减小)而减慢。并且代数Rossby孤立波的结构与大气中的偶极子阻塞是一致的。 相似文献
9.
The Domain, where the necessary and sufficient conditions for the existence of the KdV-type solitary Rossby waves are satisfied is defined in the shallow water β-plane model. The KdV-type solitary Rossby waves are the Rossby waves whose time-longitude dependence is determined by the KdV equation. As far as an appropriate amplitude and an appropriate ratio of the scales of the east-west and north-south directions are given, the KdV-type solitary Rossby waves can exist for every basic zonal flow. This result suggests the large validity of the soliton model in geophysical fluid dynamics. The KdV-type solitary Rossby waves are classified into four categories: (1) shear solitons studied by Long, Larsen, Benny, Redekop, and Hukuda, (2) β-divergent solitons studied by Clarke, Yamagata, and Nogami, (3) β-solitons found in the case of the strong stratification, and (4) divergent solitons which exist in the planetary-geostrophic-scale zonal flow. A remarkable result is that, in addition to the conventional east-west elongated solitons, the north-south elongated solitons can also exist for the case of the divergent solitons. 相似文献
10.
大地形与正压Rossby孤立波 总被引：2，自引：3，他引：2
文中讨论了地形对正压Rossby孤立波的影响,指出,当基本气流没有切变时,地形是产生Rossby孤立波的重要因子;不同高度的地形,其作用有很大的不同;计算得到了两类不同的孤立波流型。 相似文献
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高原热力作用下的非绝热Rossby波 总被引：1，自引：0，他引：1
从含非绝热项的准地转运动方程组出发，分析了青藏高原大尺度热力作用下非绝热Rossby波的一些性质。从理论上证明当背景西风气流为正压时，冬季高原冷却作用有利于Roosby波的经向传播。又由非绝热Rossby波的频率方程说明冬季高原的热力作用是中高纬季节内振荡的重要激发机制。此外，当背景西风气流为斜压时，求解了高原热力作用下非绝热Rossby波的频率，并由频率方程说明冬季高原冷却作用有利于波动向不稳定方向发展，而夏季高原的大尺度热力作用对波动稳定性的影响存在临界值。 相似文献
12.
从含非绝热项的准地转运动方程组出发，分析了青藏高原大尺度热力作用下非绝热Rossby波的一些性质，从理论上证明当背景西风气流为正压时，冬季高原冷却作用有利于Rossby波的经向传播，夏季高原大尺度热力作用不利于波动的经向传播。非绝热Rossby波的频率方程说明冬季高原的热力作用是中纬季节内振荡的重要激发机制。同时，在背景西风气流为纯斜压条件下，求解了高原热力作用下非绝热Rossby波的频率，并由频率方程说明冬季高原热力作用有利于波动向不稳定方向发展，而夏季高原的大尺度热力作用对波动稳定性的影响存在临界值。 相似文献
13.
In this paper,modified Korteweg-de Vries (mKdV) equations for the amplitude of solitary Rossby waves in stratified fluids with a zonal shear flow are derived by using a weakly nonlinear method.It is found that the coefficients of mKdV equations depend not only on the β effect and the Visl-Brunt frequency,but also on the basic shear flow. 相似文献
14.
本文使用WKB方法对弱耗散作用下基本气流具有弱切变的行星大气中非线性Rossby波进行了研究,得到了弱耗散的非线性Rossby波振幅所满足的复系数非线性Schrdinger方程,并分别就无耗散和弱耗散的Rossby波的边带稳定性问题进行了讨论,得到了一些新结果. 相似文献
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16.
本文在半地转近似下讨论了纬向切变基流中的非线性正压Ｒｏｓｓｂｙ波，给出了存在波解的切变基流条件。 相似文献
17.
Summary
This study investigates the impact of lateral boundary conditions on the propagation and dispersion of locally excited Rossby
waves in a zonally periodic, barotropic, quasigeostrophic channel model on the β-plane. We use basic flows with either a linear
meridional shear or a jet-like profile. On the southern boundary of the channel we impose either a rigid wall or a radiation
condition, whereas the northern sidewall is permeable for Rossby waves. We compare the numerical solutions found for a reflecting
southern boundary in a weakly dissipative flow to the solutions obtained from a WKB-analysis for the corresponding unforced
nondissipative situation. Furthermore, we compare the generalized Eliassen-Palm flux vectors to the ray paths of Rossby wave
packets, obtained from WKB ray tracing. In particular, we focus our investigation on the two-dimensional structure of trapped
modal waves and wavetrains in a simple linear numerical model.
Summarizing our results, we find that along the reflective wall, trapped modal wave structures as well as reflected wavetrains
occur with characteristics (e.g., wavenumbers, turning latitudes) similar to the ones computed using asymptotic methods. In
a linear sheared flow wave packets are trapped for all zonal wave numbers in contrast to a jet-like mean flow which has a
selective effect on the waves; i.e., a turning latitudes phenomenon between the coast and the flow maximum occurs for short
waves, while long waves can propagate freely across the zonal mean flow. This comes out clearly when studying the stream lines
of the Eliassen-Palm flux vectors of the numerical model simulations. Furthermore, due to the reflected wave activity, the
dispersion of Rossby waves is influenced by the southern boundary condition not only in the vicinity of the border but also
in regions away from the boundary. These results appear to be important on the one hand for the existence of trapped Rossby
waves in large-scale oceanic shear flows along a zonally oriented coast. And, on the other hand for large-scale boundary waves
in conceptional atmospheric channel models which can lead to unwanted resonance effects.
Received July 18, 2000/Revised June 9, 2001 相似文献
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在前文采用半地转近似和行波法来研究层结大气中的非线性波动的基础上,进一步探讨非线性方程及其级数近似方程的解的稳定性,波动解的存在条件和波动的一些特征。研究指出,在平衡点附近,将非线性方程用其级数近似方程代替是可行的、合理的。在初始拟能满足一定的条件下,椭圆余弦波和孤立波是存在的。文中还求得了椭圆余弦波解的周期、ｘ向波长和振幅以及孤立波的宽度和振幅。并指出,孤立波的宽度和振幅不但与波速有关,还与β因子和层结稳定度有关,而且在相同的某条件下,西行的混合Ｒｏｓｓｂｙ－重力孤立波比起东行的惯性重力孤立波来,宽度要小但振幅却大。 相似文献
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旋转正压大气中的Rossby孤立波和偶极子阻塞 总被引：1，自引：0，他引：1
大气中的阻塞动力学一直是大气动力学中所要解决的重要问题之一,随着数学的发展,阻塞动力学的研究也取得了较大的进展。大气中的阻塞可以分为两类:一类是单个非偶极子阻塞(只存在高压或低压),另一类是偶极子阻塞(高压的南侧存在闭合的低压)。关于偶极子阻塞的动力学研究是在80年代以后才进行的。为了解释大气中所出现的偶极子阻塞,Mcwilliams(1980)提出了Equivalent 相似文献
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大气动力学中三种Rossby波作用通量的特征差异和适用性比较 总被引：1，自引：0，他引：1
大气动力学诊断Rossby波的传播时,通常用波作用通量来表示。常用的三种波作用通量分别为Plumb波作用通量,T-N波作用通量和局地E-P通量。本文详细讨论了这三种方法的特征差异,并结合2016年1月的一次寒潮事件,比较了三种方法在该事件中的适用性。结果表明:1)Plumb波作用通量的纬向分量较大而经向分量较小,适用于振幅较小的纬向均匀的西风带Rossby长波的诊断。2)T-N波作用通量是对Plumb波作用通量的改进,经向分量得以增强,能更好地描述纬向非均匀气流中的较大振幅的西风带Rossby长波扰动。T-N波作用通量计算时,背景场取多年平均的当月气候场较合适,能更好地反映当前季节内的Rossby波传播异常。3)局地E-P通量可以诊断一段时间内天气尺度瞬变波对背景场(定常波)总的调控作用,但无法直接反映Rossby长波的逐时演变(T-N波或Plumb波作用通量则可以)。 相似文献