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1.
本文采用非线性动力系统数学模型,探讨了轴对称涡旋运动平衡态、失稳和突变现象的影响因子。提出了低涡、台风系统扰动异变现象不仅与对流加热、耗散因子相关,而且还与系统外界热量、动量的非线性平流、下垫面的感热、潜热输送结构相关。本文还导出了系统突变相关因子的临界关系式。 相似文献
2.
取有基流、有热源强迫和耗散的非静力方程组,讨论了常定加热源下以及加热和上升运动为线性和非线性相互作用时扰动的平衡振幅。在两者为非线性相互作用时,得到了台风发展的多平衡态特征,并对台风强度突变的物理原因进行了初步的探讨。 相似文献
3.
台风低压发展的数值模拟研究——凝结加热廓线的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
本文用一个同时考虑Ekman抽吸和积云动量输送作用的二维轴对称原始方程模式,就对流凝结加热廓线对台风低压发展的影响进行了数值模拟研究。试验结果表明,对流层中下部有较强加热时,模式台风低压的低压环流发展较快;对流层上部有较强加热时,系统结构更类似于实际台风。在台风低压发展过程中,对流凝结加热廓线也会改变,最强加热可能由对流层中下部向中上层发展和传播,从而,台风低压发展既快、系统结构又类似于实际台风。这样一种过程可能正是热带低压发展为台风的一般过程。 相似文献
4.
本文利用赤道β一平面上的浅水波方程,对热带轴对称环流进行理论分析。首先解析地求得线性自由波解,发现低阶模态上u、φ与v的关于赤道的对称和反对称性相反。其次,用高截谱模式分析理想化非绝加热作用下热带环流的平衡态,发现热带夏季环流具有二类稳定的平衡态,而冬季有单一稳定态。 相似文献
5.
本文用β平面两层准地转斜压模式,讨论了具有摩擦耗散作用和对流凝结加热作用的斜压不稳定有限振幅问题,并对所得的有限振幅斜压波的振幅控制方程进行了数值积分。结果指出,在无耗散作用时,斜压不稳定波的振幅是周期振荡的。当摩擦耗散作用仅存在于下层时,不稳定波振幅最终趋于一个为零的平衡态;当上下层都存在摩擦耗散时,对流加热强度较弱(即m~*<1),则存在着一个振幅为零,另外两个为非零的多平衡态,而扰动波振幅最终趋于非零的平衡态。对流加热较强时(即m~*≥1),则仅存在振幅为零的单个平衡态,扰动波振幅最终趋于这个平衡态。 相似文献
6.
大气环流多平衡态的突变 总被引：11，自引：0，他引：11
本文研究了低阶正压模式的多平衡态和平衡态的突变.在地形强迫下,随着外热力强迫参数的改变,在非线性的低阶正压系统中可以发生平衡态特征或稳定性质的变化,进而引起高低指数平衡态之间的突变. 相似文献
7.
周顺泰 《南京气象学院学报》1985,(3)
本文讨论了非线性惯性运动的平衡态、分支和突变方面的若干问题,指出在经典“惯性稳定”意义下的气块受到扰动后,由于非线性恢复力的作用,不一定回到原来的平衡位置,也可能越近于偏南或偏北的新平衡位置。在局地强迫源作用下,气块还可以从一个平衡位置“突跳”到另一平衡位置。局地强迫源强度或频率的渐变能引起运动状态的突变,而且这种惯性突变机制可以解释大气指数循环的一些现象。 相似文献
8.
本文对大气大尺度水平(惯性)运动的稳定性进行了简单的理论分析,着重讨论非线性的影响.结果表明:与线性情况下满足惯性稳定度条件的运动为稳定态否则为不稳定态不同,在非线性条件下,即基本纬向气流的涡度随纬度有变化时(线性或非线性变化),运动会出现分岔现象,在惯性稳定区还会产生不稳定的平衡态,在惯性不稳定区还会出现稳定的平衡态.在运动的惯性不稳定区,如果基本气流的涡度随纬度非线性增加,则当初始位置的地转偏差达到某一强度时,运动可发生一种月尖形突变. 相似文献
9.
本文用低谱模式,研究了地形和非绝热加热共同强迫的准地转气流的突变。在一定的参数集合,随着外部热力强迫参数的渐变,激发出了谱系数与西风急流位置的突变。 与单纯非绝热加热强迫的情况相比,地形引入后,改变了流型多平衡态的参数范围和流型突变的参数临界点的位置,并使平衡态流型的经向度加大。由夏至冬转换期间突然建立的南支急流的形态也更为接近观测事实。 相似文献
10.
本文设计了一个有地形、强迫源和摩擦耗散的球面正压低阶模型来研究大气平衡态的动力特征。在相空间中,存在各平衡态共存的非线性作用曲面、角动量平面和强迫耗散球面。多平衡态的共面特征反映着大气运动的全局行为。指出大气运动的非线性特征只为多平衡态的存在提供可能性,但不提供必然性。动能和位涡拟能的分析表明,不同平衡态处在不同的能级,具有不同的拟能态,在相空间上位于不同的能量球面上。了解各态间的动力差异有助于理解大气运动向定常态收敛和产生振荡的物理原因。这将在第Ⅱ部份深入讨论。 相似文献
11.
大气平衡态的动力特征 I:多平衡态的共面和非共面性质 总被引：2，自引：1，他引：2
本文设计了一个有地形、强迫源和摩擦耗散的球面正压低阶模型来研究大气平衡态的动力特征。在相空间中,存在各平衡态共存的非线性作用曲面、角动量平面和强迫耗散球面。多平衡态的共面特征反映着大气运动的全局行为。指出大气运动的非线性特征只为多平衡态的存在提供可能性,但不提供必然性。动能和位涡拟能的分析表明,不同平衡态处在不同的能级,具有不同的拟能态,在相空间上位于不同的能量球面上。了解各态间的动力差异有助于理解大气运动向定常态收敛和产生振荡的物理原因。这将在第Ⅱ部份深入讨论。 相似文献
12.
本文从Charney所提出的第二类条件不稳定(CISK)理论出发,用动力学方法论证了:台风等热带低压系统的发生发展与其周围流场基本气流的垂直切变的水平分布是密切相关的。 相似文献
13.
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本文利用广东热带所的数值预报模式和ECMWF的格点资料,对两个南海低压进行了对比数值分析。其中一个低压在24小时内发展为台风,而另一个不发展。分析发现,二者初始场的温、湿、风、压结构都存在着显著差异。最为明显的是,发展者低层有明显的暖心结构和深厚的高湿层,使得条件不稳定层深厚;而不发展者暖心在高层明显,低层无暖心,而且,中低层湿度较小,所以条件不稳定层较浅薄。两个低压的不同发展趋势都得到了很好的数值模拟结果。利用模式输出结果的对比分析,讨论了南海热带气旋发展与不发展的最基本物理过程及其作用。表明对流层中低层的深厚高温层的存在及相应的温度结构和风场所导致的较强的对流加热的维持和加强,对低压的发展极为重要。 相似文献
15.
天气尺度系统稳定性结构、相路特征的分岔及热源时间振荡影响问题的探讨 总被引：5，自引：0，他引：5
本文研究了有关天气系统突变的非线性因子的影响效应,指出环境大尺度基本流场的平流输送及不同尺度系统的能量转换可能对天气尺度系统异变起了重要作用;由大气扰动偏离与趋于平衡态的过程,看出扰动发展与衰减的速率与平流输送、不同尺度能量转换的非线性作用有关,还研究了扰动稳定性结构与相路特征的分岔问题和热源对扰动解的影响效应,揭示出热源时间振荡与大气扰动存在着非线性的相关,可能导致扰动的突变。 相似文献
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本文对1985年8月下旬北部湾热带低压发展为台风的演变过程作了诊断分析。发现在台风的生成和加强的过程中,涡旋动能出现显著的加强和向下转移,最大涡度层和无辐散层明显下降.与此同时,暖心结构也逐步形成。这一过程与低层西南季风的增强北进,卷入台风环流中的过程密切相关。涡旋动能收支的计算表明,低压由于处在强的水平切变和垂直切变基流中,风场和温度场的不对称和暖心结构的形成,使台风获得正压和斜压不稳定能量,加之以积云对流为代表的次网格过程向涡旋运动输送能量,从而使低压发展为台风。台风的衰亡是由于登陆后低层偏冷气流的入侵和下部暖心结构的破坏,使台风只有纬向平均气流取得能量,不足以补偿摩擦耗散和位能通量的辐散,因而减弱为低压的。 相似文献
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通过影响滇东南地区的西行台风低压个例的分析得到滇东南台风低压天气的一些雷达回波特征。其西侧持续强盛的低空偏南急流使西移到云南的热带低压维持和加强，以及大量的对流层中低层中尺度扰动的存在是此类暴雨的触发机制；逆风区、气旋式辐合、大风区以及持续的暖平流是造成台风低压暴雨过程的直接的中小尺度天气系统。 相似文献
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本文利用低谱途径,将二层准地转模式转化为八维的强迫耗散的非线性系统。随着非绝热强迫参数的渐变,以流场距离函数描述的斜压准地转气流的流型演变从周期态转为非周期态。与六组不同的Poincare截面图相应的指数均为正值,以示非周期的局部不稳定特征。 相似文献
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基于NCEP/NCAR再分析资料,依据动力系统反演思想,采用遗传算法从1998年实际观测资料中,客观合理地反演重构了副高特征指数与东亚夏季风因子的非线性动力模型,并结合1998年天气实况,讨论了模型中外参数的变化对副高系统平衡态失稳和分岔的影响。从而为副高等难以准确构建动力模型的复杂天气系统的物理机理分析和动力行为讨论,提供了有益的研究思想和方法手段。研究发现,副高指数平衡态的分布和变化与实际副高的中短期异常活动相对应,副高系统由高值稳定平衡态向低值稳定平衡态跳跃的突变行为对应副高的异常南落过程,副高系统由双稳定平衡态向单稳定平衡态并入的分岔行为对应副高"双脊线"并存到消失的过程。 相似文献