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相似文献
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1.
圆形涡旋大气中的横波不稳定   总被引:2,自引:0,他引:2  
讨论涡旋大气中,存在沿切向基流传播的横波型扰动,并采用数值方法讨论了柱坐标系下圆形涡旋系统斜压气流中这类扰动的不稳定,这是一类中尺度的重力惯性波的不稳定.研究了涡旋环境大气的层结稳定度参数N2、切向风垂直切变Vz、凝结潜热、涡旋特性及科里奥利参数f0对不稳定增长率的影响.圆形涡旋中同样存在横波不稳定的Eady模态和中尺度模态,得到了中尺度模态的扰动场分布特征:流场的不规则"猫眼"结构及慢速传播的扰动均集中在低层,而快速传播的扰动均集中在高层的扰动特征.  相似文献   

2.
应用里查逊数判别中尺度波动的不稳定   总被引:19,自引:4,他引:19  
高守亭  孙淑清 《大气科学》1986,10(2):171-182
本文采用非地转Eady模式通过摄动展开,讨论了由于低空强风切变导致的里查逊数Ri的减小与对称斜压不稳定的关系.证明了对中尺度扰动,在Ri<5.2的情况下,就会发生对称斜压不稳定.  相似文献   

3.
强对流天气发生机制的一种研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
本文利用非地转的 Eady 模式进一步讨论了使得强对流发展的对称不稳定理论,着重指出,即使在大里查逊数下,只要层结合适,仍有对称不稳定发展的可能性。并用一次暴雨发生的天气过程说明了强对流天气发展对于对称不稳定理论的依赖性。  相似文献   

4.
小尺度对流的发展和环境间相互作用的一个近似分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
巢纪平 《气象学报》1962,32(1):11-18
本文应用一个近似的模式,分析了大气中小尺度对流发展时和环境(平均运动)间的非线性相互作用。分析结果指出,对流除在不稳定和中性稳定层结条件下可以发展外,在稳定层结条件下也可以得到发展,并且扰动的振幅最后均趋于有限值。同时,由于扰动的发展,大气的平均状态也要发生改变,不论开始时大气的层结如何,最后均趋向于中性,而大气的平均风速最后一般都要减小。  相似文献   

5.
中尺度大气波动的波谱和谱函数——数学模型和计算方法   总被引:3,自引:2,他引:3  
张铭  安洁 《大气科学》2007,31(4):666-674
作者得到了准二维Boussinesq方程组,并用其研究了中尺度大气波动的波谱和谱函数。在一定条件下对该方程组线性化并取标准模后,可将其初边值问题转化为矩阵的广义特征值问题来进行数值求解,这样就可知原问题波谱和谱函数的性质。当无基本流且取地转参数、层结参数为常数时,可求得其波谱和谱函数的解析解。此时该模式中仅包含有一对重力惯性内波模态,且各模态均是简谐波;模态越高,垂直波数越大则波动传播得越慢,所有的模态均为离散谱,并存在聚点。对此作者用数值解作了验算,结果表明,该数值求解方案合理可行,对不太高的模态其精度也令人满意。在无基本流然而考虑层结的垂直变化后,则一般无法求取解析解,为此进行了数值求解。这时该模式仍仅包含有一对重力惯性内波的离散谱模态,不过由于层结参数的变化,各模态结构与简谐波出现了偏差。  相似文献   

6.
斜压气流的中尺度稳定性 Ⅱ.横波型不稳定   总被引:18,自引:1,他引:18  
张可苏 《气象学报》1988,46(4):385-392
本文是“斜压气流的中尺度稳定性”的第二部份,讨论基本流对横波型中尺度扰动的稳定性。 将f-平面的Eady模型推广到非地转情况,得到斜压基流的双模态不稳定谱:在天气尺度和次天气尺度上出现Eady模态,在几十至几百公里的惯性尺度上出现非地转斜压中尺度模态。在垂直剖面上中尺度模态呈非对称“猫眼”流型,在水平方向上散度与涡度交替分布。对同一线性风速廓线,中尺度模态的发展率约为Eady模态的4倍,两种扰动发展的主要能源都是旋转基流中储存的斜压有效位能。  相似文献   

7.
盛春岩  刁秀广 《气象》2008,34(5):89-93
根据青岛黄岛新一代天气雷达和浮标站等观测资料,对2006年8月青岛国际帆船赛期间一次赛场风速突然减小的多普勒雷达特征进行了分析,以探讨雷达产品对地面风变化的指示意义.结果发现,对流系统周围的环境风场存在较强的风垂直切变,在对流系统移动和发展过程中,风切变层的高度发生了变化.当赛场附近近地面风切变层高度降低、切变层风速减小时,赛场附近风速也减小;切变层升高后,赛场附近的风速又重新增大,表明近地面风切变层的高度和切变层风速的大小对地面风速有影响.新一代天气雷达VAD风廓线产品可以较好地反映出雷达站附近风切变层以及风速的垂直变化,对地面风速的变化有指示意义.  相似文献   

8.
三层模式中地形对背风波振幅的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
臧增亮  张梅  张铭 《高原气象》2006,25(3):401-405
利用一个三层模式和钟形山脉研究了中尺度地形参数对背风波振幅的影响。理论分析表明,若保持地形高度不变,变化地形宽度时,当山脉半宽为背风波频率的倒数,波动的振幅可以达到最大;若地形高度和半宽按不同比例变化时,波动振幅的变化是不确定的;若高度和半宽按相同比例变化时,即保持山脉形状不变的情况下,半宽为频率的倒数的2倍时,振幅达到最大。最后利用ARPS模式对地形参数的变化进行了敏感性试验,模拟结果与理论结果相吻合。  相似文献   

9.
赵艳玲  梁丹青  张铭 《气象科学》2004,24(4):480-482
本文从柱坐标中线性化的两层均质流体的正压原始方程组出发,从广义能量的角度,研究了该模型中涡旋波的稳定性问题,发现此时不仅可存在广义正压不稳定和超高速不稳定,当上下层扰动厚度场反相时还有新的不稳定类型发生。  相似文献   

10.
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   

11.
The linear two-layer barotropic primitive equations in cylindrical coordinates are used to derive a gen- eralized energy equation, which is subsequently applied to explain the instability of the spiral wave in the model. In the two-layer model, there are not only the generalized barotropic instability and the super high- speed instability, but also some other new instabilities, which fall into the range of the Kelvin-Helmholtz instability and the generalized baroclinic instability, when the upper and lower basic flows are different. They are perhaps the mechanisms of the generation of spiral cloud bands in tropical cyclones as well.  相似文献   

12.
Li Yang 《大气科学进展》2000,17(3):413-432
The nonlinear stability of the three-layer generalized Phillips model, for which the velocity in each layer is constant and the top and bottom surfaces are either rigid or free, is studied by employing Arnol’d’s variational principle and a prior estimate method. The nonlinear stability criteria are established. For com-parison, the linear instability criteria are also obtained by using normal mode method, and the influences of the free parameter, β parameter and curvature in vertical profile of the horizontal velocity on the linear in-stability are discussed by use of the growth rate curves.The comparison between the nonlinear stability criterion and the linear one is made. It is shown that in some cases the two criteria are exactly the same in form, but in other cases, they are different. This phenom-enon, which reveals the nonlinear property of the linear instability features, is explained by the explosive resonant interaction (ERI). When there exists the ERI, i.e., the nonlinear mechanisms play a leading role in the dynamical system, the nonlinear stability criterion is different from the linear one; on the other hand, when there does not exist the ERI, the nonlinear stability criterion is the same as the linear one in form.  相似文献   

13.
本文利用线性两层模式討論了对流层上部和下部扰动的发展和移动,以及它們之間相互关系。有以下主要結果: 1.一般常用的“溫度波落后于气压波,扰动发展”这一規則,对于超长波(波长大于10000公里)只适用于对流层上部,对于波长为7000公里左右的长波自对流层中部以上皆可应用,对于較短的长波整个对流层皆可应用。 2。当槽线或脊线随高度向西傾斜时,扰动的上层发展,下层阻尼;向东傾斜时,上层阻尼,下层发展;当时,上下层同时发展. 3.溫度波和高度波的移速可以不同,甚至方向可以相反;无論在上层或下层,当脊移进輻散区或槽移进輻合区时,扰动发展;当脊移进輻合区或槽移进輻散区时,扰动阻尼. 4.扰动的振幅和移速随时間而变,它不仅决定于基本流場的参数和扰动的波长,同时决定于扰动本身的上下結构. 5.周期性变化的稳定波在发展时期,其振幅的发展一天可达两倍半以上.因此日常所观測到的环流的巨大变化是否都属于一般所謂的西风带不稳定的現象值得深入研究.  相似文献   

14.
By using the β-plane, two-layer quasi-geostrophic baroclinic model, this paper discusses the baroclinic in-stability problem concerning the effects of friction and heating of convective condensation. By Linear analysis it is shown that the combination of β effect, friction and convective heating brings about the asymmetric phenom-enon of margin curves. The convective heating plays a role in the increased baroclinic instability. As the heating increases (m*→1), the short wave cutoff can increase infinitely. Besides, the numerical integration of the finite-amplitude equations shows that the trajectory on the phase plane oscillates periodically in the case of non-dissipation. When the friction dissipation is considered, the trajectory of phase decays and oscillates to the equilibrium. The stronger convective heating not only makes the unstable wave length shorter and the amplitude of the equilibrium decrease, but also makes multiple equilibrium into single equilibrium.  相似文献   

15.
动力和能量参数在强对流天气预报中的应用研究   总被引:38,自引:5,他引:38  
较强的热力不稳定和适宜的动力环境是强对流发展的基础 ,造成灾害的强对流一般是一种深厚对流 ,深对流指数和对流有效位能可反映对流上升运动的潜势和强度 ,对流有效位能还隐含地反映了对流层大气总体垂直热力结构。下沉对流有效位能和大风指数反映了对流下沉运动和下击暴流潜势 ,对流下沉和中层干空气的入侵高度、干燥程度及对流层中下层的稳定度和湿度有关。强风暴特别是超级单体一般都具有很高的螺旋性 ,高螺旋度有利于风暴生命的维持 ,而风暴相对螺旋度则对风暴发生及风暴类型有一定的预示。粗里查逊数反映了对流能量和环境场动力之间的平衡关系 ,能量螺旋度指数反映了动力和能量对强对流天气发展的共同效应 ,它们都综合了动力和热力两方面的因子 ,对强风暴及其类型的预报有指示意义。风暴强度指数和瑞士雷暴指数成功地把动力和对流能量参数结合起来 ,在实际研究和业务工作中这种方法值得借鉴。随着高分辨率中尺度和风暴模式的发展 ,模式输出的对流动力和能量参数将有广泛的应用前景。  相似文献   

16.
GPS水汽遥感中的大气干延迟局地订正模型研究   总被引:9,自引:2,他引:9  
在GPS遥感水汽过程中,大气干延迟模型的精度直接影响水汽遥感的精度。根据广东清远站1995~2001年的气象探空资料,计算了GPS水汽测量中的实际大气干延迟。在此资料基础上,利用地面气象要素建立了大气干延迟的年和分月局地订正模型。分析结果表明,年模型的精度优于目前广泛使用的普适模型;月模型与年模型相比,效果不是很明显,建立局地分月订正模型意义不大;在对高度角的敏感程度上,局地模型略大些;当高度角小于75时,大气干延迟弯曲路径与直线路径之差ΔS随天顶角增大而迅速增大。  相似文献   

17.
1 INTRODUCTION As shown by much domestic and overseas study, the GPS technique can be used as a novel, efficient means in the measurement of water vapor. It increases the density of existing sounding sites both temporally and spatially and is useful in the remote sensing of regional and global content of water vapor[1]. The principle with which the GPS works in water vapor remote sensing is as follows[2]. While they are travelling to the receivers, GPS satellite signals are delayed in …  相似文献   

18.
孔凡超  连志鸾 《大气科学》2022,46(1):191-205
本文利用2018年11月至2019年3月、2019年11月至2020年3月期间的自动站资料,对发生在河北崇礼云顶冬奥赛场的夜间增温事件进行了统计分析,并基于地基微波辐射计、激光测风雷达、风廓线仪以及NCEP/NCAR逐6小时再分析资料探讨了夜间增温事件可能的形成机制.研究得出:云项赛场11月至次年3月,夜间增温事件的发...  相似文献   

19.
基于海气通量算法的海上蒸发波导诊断模型   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
蒸发波导是海上普遍存在的海洋天气现象, 也是导致海上电磁波异常传播的重要因素, 严重影响了海上雷达、通信及电子设备的有效应用。而TOGA COARE (海洋-大气耦合响应试验) 通量算法为蒸发波导的精确诊断提供了条件, 因此, 该文建立了基于海气通量算法的海上蒸发波导诊断模型, 并利用福建海域铁塔观测资料以及海上雷达探测试验数据与美国业务运转的Paulus-Jeske诊断模型对比, 结果表明:通量蒸发波导诊断模型的各项对比结果均优于Paulus-Jeske模型。  相似文献   

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