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1.
热带大气运动的长波和超长波(二) 总被引：1，自引：1，他引：1
本文对热带湿大气运动的长波、纬向超长波(纬向扰动尺度L_1～10~4公里,经向扰动尺度L_2～10~6公里)和经向超长波(L_1～10~3公里,L_2～10~4公里)进行了尺度分析,得到了适合这些运动的近似方程。对于纬向超长波,与干大气一样为正压无辐散运动;但对于长波和经向超长波,它们的运动特征与干大气有着巨大的差别,在这类运动中,位势部分、辐散辐合和垂直气流相当重要,而且重力内波波速大大变慢,因而可以认定混合的Rossby-重力波是热带长波和经向超长波的一个重要特性。我们所得的结果与Charney对干大气的分析不一致,也与Murakami对湿大气的分析不一致。从而证实了谢义炳教授最近提出的空气温度对大气运动有重要影响的观点。同时,在假定基本气流U=0的情况下,对线性化扰动方程进行了频率分析,证实了上述尺度分析的结果是正确的。 相似文献
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在第一讲里已指出,热带大气动力学的研究是一项极为重要的课题。这不仅因为热带大气的运动与中高纬度地区的大气运动相比有着许多不同的特点,而且在所谓的大气“热机”中,驱动大气热机的太阳辐射能大部分为热带地区的地球大气所吸收,以后通过大气运动才由热带将能量输送给中高纬度地区,因而热带是大气热量、动量和水汽的源。因此,热带大气动力学的研究对揭露全球大气运动的规律也有重要的意义。热带大气动力学的内容极其广泛,这里只能就其基本部分作简单介绍。 相似文献
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本文通过对观测和再分析数据采用最大协方差分析以及回归、合成等分析方法,研究了青藏高原夏季地表气温与南半球大气环流之间的遥相关关系。结果表明,前期(4月)南半球极地—中高纬度大气环流呈现负位势高度异常、较低纬度印度洋—西太平洋区域呈现正位势高度异常时,高原中部和东部大部分区域夏季出现暖异常。在上述遥相关中,印度洋—西太平洋海温异常可能起到了重要的中间桥梁作用。在高原夏季温度偏高的年份,前期跨赤道的印度洋—西太平洋海温也持续偏暖,带来的海陆热力对比减小、经向跨赤道气流减弱有利于削弱夏季的季风环流,使得高原夏季降水偏少,有利于形成高原夏季的暖异常。在这一高原气温—南半球大气环流的遥相关关系中,4月南半球的大气位势高度场异常和与印度洋—西太平洋海温异常相关的异常高度场分布也十分相似。这一前期的跨赤道区域海温异常与南半球中高纬度位势高度场异常的因果关系仍有待进一步揭示。 相似文献
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《气象学报》2016,(3)
基于中国国家气象观测站的逐日降水资料、NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)提供的逐日向外长波辐射资料和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)/NCAR(National Center for Atmospheric Research)逐日全球再分析资料,采用非滤波法提取10—30 d低频降水及低频环流因子,分析了1979—2013年江南地区4—6月低频降水及其关联的大气环流特征,着重讨论了中高纬度与热带共同作用对低频降水的影响及可能机理。结果表明:(1)江南4—6月降水的第1模态呈现全区一致的变化趋势,其10—30 d低频降水方差贡献率在江南南部较大,部分区域可达20%。(2)降水的低频异常不仅与热带对流有关,还与中高纬度大气环流的变化显著相关。当东印度洋及印度尼西亚一带对流旺盛,中国上游欧洲至西伯利亚地区高纬度位势高度表现为显著的正异常,江南上空为负异常时,有利于江南低频降水。(3)中高纬度大气环流与热带对流共同作用影响江南4—6月低频降水:当热带对流旺盛区(抑制区)位于东印度洋及印度尼西亚海洋性大陆一带时,热带热源的非绝热加热引起显著的上升(下沉)运动,并激发经向罗斯贝波北传;同时高纬度欧洲至西伯利亚地区的位势高度负异常(正异常)向东向南传播,两者在江南上游叠加,低压(高压)底前部的西南风(东北风)有利于孟加拉湾对江南的水汽输送加强(减弱),对应江南地区整层水汽通量辐合(辐散),低频降水偏多(偏少)。 相似文献
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基于中国国家气象观测站的逐日降水资料、NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)提供的逐日向外长波辐射资料和NCEP(National Centers for Environmental Prediction)/NCAR(National Center for Atmospheric Research)逐日全球再分析资料,采用非滤波法提取10-30 d低频降水及低频环流因子,分析了1979-2013年江南地区4-6月低频降水及其关联的大气环流特征,着重讨论了中高纬度与热带共同作用对低频降水的影响及可能机理。结果表明:(1)江南4-6月降水的第1模态呈现全区一致的变化趋势,其10-30 d低频降水方差贡献率在江南南部较大,部分区域可达20%。(2)降水的低频异常不仅与热带对流有关,还与中高纬度大气环流的变化显著相关。当东印度洋及印度尼西亚一带对流旺盛,中国上游欧洲至西伯利亚地区高纬度位势高度表现为显著的正异常,江南上空为负异常时,有利于江南低频降水。(3)中高纬度大气环流与热带对流共同作用影响江南4-6月低频降水:当热带对流旺盛区(抑制区)位于东印度洋及印度尼西亚海洋性大陆一带时,热带热源的非绝热加热引起显著的上升(下沉)运动,并激发经向罗斯贝波北传;同时高纬度欧洲至西伯利亚地区的位势高度负异常(正异常)向东向南传播,两者在江南上游叠加,低压(高压)底前部的西南风(东北风)有利于孟加拉湾对江南的水汽输送加强(减弱),对应江南地区整层水汽通量辐合(辐散),低频降水偏多(偏少)。 相似文献
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大气对外强迫低频遥响应的数值模拟 II:对欧亚中高纬“寒潮”异常的响应 总被引：6，自引：2，他引：4
本文通过用IAP GCM所作的数值模拟研究了欧亚大陆中高纬度地区的外强迫在全球大气中激发的响应.结果清楚表明,同赤道地区的热源强迫一样,中高纬度地区的外强迫也可以在全球大气中产生低频遥响应;通过低频波列EAP,欧亚大陆中高纬度地区的寒潮异常可以对赤道中西太平洋地区的大气运动及全球大气环流有重要影响.对30—60天振荡的强迫激发来讲,地球大气的气候基本态是极为重要的,热带大气对于全球大气的低频振荡活动具有尤为突出的作用. 相似文献
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认识热带波动的垂直结构对于揭露热带大气运动在上、下层间联系的本质以及天气预报实践都有重要意义。由于低纬地区风、压场的地转风关系不再适用,同时,水平温度场比较均匀,因而,大气上、下层间的联系不再象中、高纬度地区那样可以简单地用热成风关系来描述;又由于大气上、下层的基本气流往往有不同的方向,基本气流垂直切变的作用不容忽视.可以预料,热带大气波动的垂直结构是有其独特性的。本文利用伽辽金方法.导出一个求解切变气流中热带波动的一般性解法,并通过数值计算结果的分析,讨论垂直切变气流中热带波动的垂直结构特征.在本文中,我们将集中讨论热带对流层的Rossby波. 相似文献
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热带地转适应运动的动力学基础 总被引：3，自引：1，他引：2
文中讨论了热带斜压大气地转适应过程中的若干动力学约束关系 ,在不考虑行星位势涡度梯度的前提下给出了三维重力惯性波的频散方程、位势涡度时间不变式。在这基础上指出由于 Taylor- Proudman定理成立 ,运动将趋于水平化。同时指出 ,在热带纬圈半地转平衡更易出现。地转适应后的运动 ,一般是水平无辐散的 ,虽然垂直运动趋于零 ,但物理场随高度仍然有变化 ,即是层结的。 相似文献
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《气象与环境学报》2018,(5)
基于中国国家气象观测站的逐日降水资料、NCEP逐日全球再分析资料和NOAA逐日向外长波辐射资料,选取与10—30 d低频降水相关显著的热带、中高纬环流作为影响因子,针对1979—2013年江南4—6月延伸期低频降水,依照不同背景场下低频降水与影响因子之间的相关性,进行了预测试验。结果表明:江南4—6月降水以10—30 d的低频周期最为显著。印度洋、印尼附近的热带对流和欧亚高纬度地区的大气环流共同影响着我国江南4—6月低频降水,可作为延伸期降水的预测因子。当欧洲及西西伯利亚地区位势高度出现负距平、北美及贝湖以西附近位势高度正距平,且热带对流异常偏弱时,对应江南低频降水异常偏少,异常中心主要位于长江中下游地区; 30 d以上的大尺度500 h Pa低频位势高度场主要表现为3种空间分布型,根据这3种分布型可将逐日降水个例的大尺度背景场划分为3类,每种背景场下低频降水与热带、中高纬度环流因子在前期30 d内的相关特征均不同; 30 d以上时间尺度的500 h Pa低频环流可为10—30 d延伸期变化提供相对稳定的大尺度背景场,不同背景场下区域低频降水与相应低频环流之间的关系演变不同。考虑不同背景,其相关性增强,且显著相关超前的时间更长。 相似文献
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FURTHER STUDIES ON EVAPORATION-WIND FEEDBACK 总被引：1，自引：0，他引：1
李崇银 《热带气象学报(英文版)》1997,3(1):11-17
The results from simple dynamic studies on the evaporation-wind feedback show that the effect cannot change the nature of tropical atmospheric waves (by retarding the speed), so that the evaporation-wind feedback alone cannot be an exciting mechanism of intraseasonal oscillation in the tropical atmosphere. This is different from that of the wave-CISK mechanism. With combined effect of the cumulus convection heating and evaporation-wind feedback, the CISK-Kelvin waves and CISK-Rossby waves will develop unstably, explaining the dynamic mechanism of tropical intraseasonal oscillation in a more complete and reasonable way than the convection heating alone. Therefore, the evaporation-wind feedback is also important to the intraseasonal oscillation in the tropical atmosphere. 相似文献
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Based on the ECMWF data(1980-1983) and others, a further inquiry on the activities and the structure feature of 30-60 day oscillation in the tropical atmosphere has been completed. The following results are obtained:There is stronger perturbation kinetic energy of 30-60 day atmospheric oscillation(AO) in the equatorial eastern Pacific. This means the equatorial eastern Pacific is a stronger activity region of 30-60 day AO in the tropics. Analyses also show that the AO system with the time scale of 30-60 days might consist of various spatial scale disturbances. The zonal propagation of 30-60 day oscillation in the tropical atmosphere is not all eastward. Some differences are found for different spatial scales, and for propagations in upper and lower tropospheres. The meridional propagation of the oscillation is even more different in the various regions and might be related to the low-frequency wave train in the atmosphere. The stronger activities of 30-60 day AO in the equatorial middle-western Pacific are related to the El Nino events and the weaker ones are correspondent to the inverse El Nino phenomena. 相似文献
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热带大气周期性振荡相图结构与南北半球中纬度热力强迫效应的相关关系 总被引：5，自引：1，他引：5
本文根据反映热带大气运动的动力系统数学模型,将热带大气周期性振荡产生条件归纳为动力系统相图椭圆型结构形成问题.本文强调了南北半球中纬度冷暖空气活动对赤道地区热力结构的强迫效应,探讨了此类赤道地区外界热力强迫对热带大气运动周期性振荡形成的作用.本文还讨论了与非周期运动相关的动力系统相图椭圆型结构破坏问题及其相图抛物型、双曲型构成前提条件,并研究了各类相图几何图形特征点与大气运动状态的联系.本文研究还表明,南北半球中纬度冷暖空气活动即使属非周期扰动,若满足动力系统相图椭圆型条件,也可引起赤道地区的高频或低频周期性振荡. 相似文献
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该文提出一个热带气旋定量降水预报(QPF) 的动力相似方案。方案应用热带气旋初始参数、历史过程的天气形势场和物理量场及数值预报产品, 构造预报区域内当前时刻至未来时刻环境要素场的多元客观相似判据。通过定义非线性的相似指数综合评估历史热带气旋样本与预报热带气旋在多元判据下的连续动态相似程度, 以此找到相似样本。应用相似样本的历史降水量记录进行相似指数的权重综合, 得到热带气旋未来6~48 h降水量的定点、定量预报值。预报试验表明该方案具有一定的预报技巧。 相似文献
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针对在研仪器——大气辐射超高光谱探测仪的临边探测模式,模拟计算了大气温度和水汽的权重函数。以此为基础,利用信息量和权重函数线性化方法,结合仪器的可探测亮温阈值0.3 K,计算并分析6种大气状态下,大气温度和水汽混合比廓线在不同反演精度条件下可获得的光谱通道数,在满足最佳光谱通道数200的要求下,理论上预估其反演精度。温度廓线整体反演精度为0.6 K,水汽混合比廓线反演精度可达到5%,但热带大气在16~20 km高度的水汽廓线反演精度仅为10%。反演精度预估,仅提供了一种全面认识仪器性能的方法,精度的确定还有赖于真实探测数据的获取和反演方法。 相似文献
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文中利用一个半位势涡度时间不变式对热带斜压大气地转适应过程中的尺度准则进行了研究。结果表明 :对深厚系统而言 ,只要初始扰动的纬圈特征尺度足够大 ,则不论其初始扰动的经圈特征尺度多大 ,适应后的压力场的变化都很大 ,而纬圈流几乎维持不变 ,压力场向纬圈流适应 ;至于浅薄系统 ,对纬圈和经圈特征尺度都很大的初始扰动而言 ,适应后的压力场易于维持 ,主要是纬圈流向压力场适应 ;但当初始扰动呈现出纬圈型扰动特征时 ,适应后的压力场变化也很大 ,压力场向纬圈流适应 相似文献
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The data analyses indicated that the occurrence of EL Nino event is closely related to intraseasonal oscillation (ISO) in the tropical atmosphere: The intraseasonal oscillation is very strong in tile tropics (particularly over the equatorial western Pacific) prior to the occurrence of El Nino; But the ISO is evidently reduced and the quasistationary system is enhanced after the outbreak of El Nino. A simple air-sea coupled model study shows that the periodical self-excited oscillation can be produced in the air-sea-coupled system, but the pattern is different from the observed ENSO mode. When there is external (atmospheric) forcing with interannual time scale, a coupled mode, which looks like the ENSO mode, will be excited in the air-sea system. Synthesizing the results in data analyses and the theoretical investigation. the mechanism of ISO in the tropical atmosphere exciting the El Nino event can be suggested : The interannual anomalies (variations) of the tropical ISO play an important role in the exciting El Nino event through the air-sea interaction. 相似文献
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Summary The birth and evolution of an air-sea coupled disturbance relevant to the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) events is investigated using a simple coupled aqua-planet model composed of the Gill's moist atmosphere and the Anderson-McCreary ocean. A coherent air-sea coupled disturbance with the zonal wavenumber 1 emerges from different initial disturbances either in the atmosphere or the ocean and propagates eastward as observed in the 1982/83 event. In the case of an initial westerly wind burst, oceanic Kelvin waves generated by the winds cause weak but long-lasting ocean temporature anomalies which trigger the air-sea coupled disturbance. When the initial disturbance is in the oceanic mixedlayer temperature, the coupled disturbance is excited more easily because the oceanic relaxation time is long compared to the atmospheric one. This is consistent with the result that the coupled disturbance collapses when the disturbance is forced to vanish on the oceanic side rather than on the atmospheric side.With 8 Figures 相似文献
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D. W. Pierce T. P. Barnett N. Schneider R. Saravanan D. Dommenget M. Latif 《Climate Dynamics》2001,18(1-2):51-70
Decadal time scale climate variability in the North Pacific has implications for climate both locally and over North America.
A crucial question is the degree to which this variability arises from coupled ocean/atmosphere interactions over the North
Pacific that involve ocean dynamics, as opposed to either purely thermodynamic effects of the oceanic mixed layer integrating
in situ the stochastic atmospheric forcing, or the teleconnected response to tropical variability. The part of the variability
that is coming from local coupled ocean/atmosphere interactions involving ocean dynamics is potentially predictable by an
ocean/atmosphere general circulation model (O/A GCM), and such predictions could (depending on the achievable lead time) have
distinct societal benefits. This question is examined using the results of fully coupled O/A GCMs, as well as targeted numerical
experiments with stand-alone ocean and atmosphere models individually. It is found that coupled ocean/atmosphere interactions
that involve ocean dynamics are important to determining the strength and frequency of a decadal-time scale peak in the spectra
of several oceanic variables in the Kuroshio extension region off Japan. Local stochastic atmospheric heat flux forcing, integrated
by the oceanic mixed layer into a red spectrum, provides a noise background from which the signal must be extracted. Although
teleconnected ENSO responses influence the North Pacific in the 2–7 years/cycle frequency band, it is shown that some decadal-time
scale processes in the North Pacific proceed without ENSO. Likewise, although the effects of stochastic atmospheric forcing
on ocean dynamics are discernible, a feedback path from the ocean to the atmosphere is suggested by the results.
Received: 23 January 2000 / Accepted: 10 January 2001 相似文献