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1.
通过一个赤道β平面上的绝热无摩擦的两层模式,讨论了线性垂直切变的纬向基本气流对热带行星尺度大气波动的影响。在长波近似下,当有纬向基本气流垂直切变时,可得到与东传Kelvin波和西传Rossby波对应的不稳定模态。对不稳定的Kelvin波模态,其相速受垂直切变的影响不大,而对不稳定的Rossby波模态,切变越大,西传速度越小。基本气流的垂直切变主要影响热带Rossby波。 相似文献
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采用赤道平衡模式及低阶谱方法，考虑基本气流，一次切变流和二次切变流的影响，给出了描写南亚冬夏季风的非线性方程，重点讨论了基本气流和一、二次切变流对南亚季风形成，转换和强度的影响，并指出一次切变流对南亚季风影响与基本流及二切变流对南亚季风的影响明显不同。 相似文献
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基本流场切变对赤道长Rossby波的影响 总被引：9，自引：2，他引：9
文中应用赤道β平面近似 ,建立一个简单的斜压大气半地转模式 ,在热力学方程中引入表征基本位温场 (θ)经向分布特征的无量纲参数 σ,对线性化的扰动方程进行了频率分析 ,研究基本位温场经向非均匀分布以及基本气流垂直切变对赤道纬向超长尺度 Rossby波动的影响 ,并指出仅考虑基本气流垂直切变或者基本位温场变化的作用是不合适的。定性分析结果表明 :基本位温场经向温差必然有基本气流垂直切变与其相匹配 ,而基本气流垂直切变将导致赤道长 Rossby波动不稳定并影响其纬向传播速度 相似文献
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切变基流对赤道大气波动稳定性的作用 总被引：3，自引：2，他引：3
在赤道β平面近似条件下，使用纬向切变基流下线性化Boussinesq方程组，分析了在纬向切变基流下几种赤道大气波动的稳定性特征。研究结果表明，基本气流的水平切变对赤道大气波动起到不稳定的作用，但是对赤道大气Kelvin波的频率、稳定性以及传播的相速度并不起作用。基本气流的水平切变使得相对于基本气流向东传播的重力惯性内波相速度减慢，而使得相对于基本气流向西传播的重力惯性内波的相速度加快，却造成相对于基本气流向西传播的Rossby波相速度减慢。基本气流的水平切变对于对赤道混合Rossby-重力惯性内波的影响主要取决于纬向波数k值的范围大小。当纬向波数k值较小时，基流的水平切变使得相对于基本气流向西传播的混合Rossby-重力惯性内波相速度加快；而当纬向波数k值较大时，则使得相对于基本气流向西传播的混合Rossby-重力惯性内波相速度减慢。在半地转近似下，风速水平切变的存在，会使得波长较大（纬向波数k→0）的赤道Rossby波相对于基本气流向西传播的相速度减慢；而风速垂直切变的存在，必然会引起这种波长较大（k→0）的Rossby波出现不稳定增长，同样也会造成赤道Rossby波相对于基本气流向西传播的相速度减慢。最后通过扰动发展能量方程，说明了基本气流的水平切变和垂直切变可以为扰动的发展提供能量来源。 相似文献
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分层气流条件下地形降水的二维理想数值试验 总被引：1，自引：0，他引：1
利用WRF v3.5中尺度数值模式,在条件不稳定层结下,针对分层气流(基本气流风速和大气湿浮力频率呈二层均匀分布)过山时,地形对降水的影响进行了多组二维理想数值试验,以研究不同高度、尺度山脉和不同方向基本气流对降水形态和分布的影响。模拟结果表明,地形重力波触发对流是地形降水的主要机制之一,地形波的特征(波长、振幅)和传播均受到地形和基本气流的影响,其中,强基本气流流经高而陡峭的山脉时,更容易在其背风坡捕捉到重力波,地形降水呈现多种模态,反之亦然;当改变基本气流与山脉交角时,主要通过影响地形强迫抬升速度、基流对波动稳定性发展来进一步影响地形降水的强度和分布。 相似文献
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本文对气流流经三种不同水平宽度的地形所产生的动力学效应进行了研究。应用定常的二维模式作数值模拟,结果表明:大尺度地形可影响到山脊上游的大气运动,山脊上游出现下沉气流,造成干燥气候;中尺度山脉促使下游大气产生波状扰动,可影响飞机飞行;小尺度山丘(或建筑群)对气流中的气溶胶扩散会产生影响。充分孓解小尺度地形气流的特点,可给山区城镇工厂烟囱的合理布局以及作物育苗阶段的秧田选地提供依据。 相似文献
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环境流场对台风发生发展的影响 总被引：15，自引：2，他引：15
本文用简单的数学模式、基于CISK理论,从动力学角度分别讨论了在对流层低层气旋性切变基本气流作用下以及对流层上层切变基本气流作用下,台风低压增长率的改变。结果表明,对流层低层的气旋性切变基本气流可以使增长率明显增大,这从动力学角度解释了赤道西风或西南季风的加强以及适中强度的冷空气影响有利于台风生成和发展的天气事实。对流层上层反气旋性切变基本气流有利于台风发展,而对流层上层气旋性切变基本气流使台风削弱。但对流层上层环境流场的影响相对比较微弱。 相似文献
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太行山东麓焚风天气的统计特征和机理分析Ⅱ:背风波对焚风产生和传播影响的个例分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用中尺度模式WRF3.3对太行山东麓焚风典型个例进行了数值模拟。结果表明,太行山东麓焚风的发生和移动与山脉背风波密切相关。由此建立了太行山东麓焚风的概念模型:西北或偏西气流途经山西盆地、山西境内的山脉或高原,再越过太行山,在其东麓形成背风波。背风波的下沉气流气温按干绝热方式上升,同时下沉气流也会对低层大气产生压缩增温效应,使得太行山东麓产生焚风。背风波即为重力波,可以伴随着下沉气流向下游移动,正变温区同时也向东移动。变温区移动的速度和重力波的传播速度相同。背风波的产生,需要Scorer数向上足够的减小,而且不连续,即要求大气是稳定的且存在明显的风速切变。 相似文献
10.
切变东风基流和非绝热加热对热带扰动的作用 总被引：1，自引：0，他引：1
文中用斜压模式讨论了东风水平切变基流和非绝热加热对热带扰动的影响,指出:基本气流的切变有使西传波动加速,东传波动减速的倾向;切变会造成赤道Rossby波的不稳定发展;加热激发的赤道强迫波可以是垂直传播波. 相似文献
11.
本文主要讨论地形对天气系统的影响,研究了斜压大气中地形背风气旋的问题。用小参数法简化基本运动方程,利用青藏高原和落基山脉的实际地形,采用FFT的数值方法,考虑了不同地形、风切变、大气层结等诸因素对地形扰动的影响。结果表明:青藏高原和落基山脉东侧的地形扰动与统计结果较一致;层结对地形扰动的影响较敏感。 相似文献
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近来,关于大尺度大气运动的浑沌形态及其天气意义的研究已取得了初步的结果。本文在文献[1][2]的模式中进一步引入地形作用和β效应,多组数值积分的结果指出:大尺度的浑沌现象在模式大气中仍然存在,这种浑沌的出现与流型对称性的中断有关。 相似文献
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1.IntroductionTheimportanceoforographiceffectsonfrontwasrecognizedintheearly20thcentury.Butforthecomplexityofthisproblem,theinvestigationoforographiceffectsonfrontfromdynamicalviewpointisnottakenuntilthe1980s.Bannon(1983)derivedanalyticalsolutionsforthequasi--geostrophicfrontforcedbyahorizontalwinddeformationfieldthatmovesoveratwo--dimensionalmountainridge.Thesolutionsshowthatasacoldfrontapproachestheridge,itweakens,relativetotheflat--bottomsolution,andthefrontstrengthensasitmovesdowntothelees… 相似文献
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J. Egger 《Climate Dynamics》2001,18(1-2):169-177
A data set comprising the equatorial components of global atmospheric momentum and the related mountain and friction torques
is used to demonstrate the usefulness of a novel analysis technique in climate research. The technique consists in deriving
a Master equation in the phase plane of a pair of climate variables on the basis of time series of this pair. The Master equation
predicts changes of the pair's probability distribution in this phase plane. A mean velocity and a diffusion coefficient can
be derived from the coefficients of this equation. An analysis of the dynamics of the parameter pair is based on the Master
equation. The circulation of the angular momenta in the phase plane is anticyclonic with an attraction towards the origin.
The diffusion is strongest close to the center of the probability density distribution of the equatorial momenta. The anticyclonic
motion reflects the westward propagation of those Rossby waves which contribute to the mass term. It is found that the mountain
and orographic torques induce only a small fraction of the observed changes of the angular momenta. It is essentially the
impact of both the Earth's deviation from sphericity and its rotation, which induces the variability of the angular momenta.
The mass and wind terms are barely related to each other in contrast to the predictions of normal mode theory. Surprisingly,
however, the mountain torque and the wind terms are closely linked.
Received: 13 April 2000 / Accepted: 22 February 2001 相似文献
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Summary The motion of an idealized vortex near a large-scale mountain range is examined by numerically integrating the single-layer shallow-water equations on an equatorial beta plane. Modification of the asymmetric circulation by divergent vorticity generation as the air is forced across the ridge greatly affects the motion of the vortex. Attention is focused on the role of the vortex structure, the mountainrange width and orientation, and the stratification of the model atmosphere in influencing the motion of the vortex. A scale analysis is used to explain the sensitivity of the vortex track to changes in the model's external parameters. The sensitivity of the model vortex track to the slope and orientation of the mountain range is used to help explain some features of the observed tracks of hurricanes that make landfall on the east coast of Mexico.With 14 Figures 相似文献
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By using a low-order,two-layer baroclinic quasi-geostrophic model,a nonlinear system including the interaction between a thermal forced wave,a transient wave and zonal flow is studied. Under the conditions of near-resonance and weak baroclinic instability,the features of solution in phase space are discussed with the analytical methods of multiple scale and discontinuous oscillation.The results show that the dynamic coupling between forced wave and transient wave is responsible for the physical mechanism of the non-uniform index cycle of the atmospheric circulation. 相似文献
18.
条件不稳定湿大气中三维理想地形上空对流的动力学特征 总被引：5，自引：1，他引：4
条件不稳定湿大气情况下,气流经过三维地形可以形成不同性质的对流系统以及不同特征的地形流结构,其对流系统、地形流的性质主要取决于地形上空的对流触发、对流-地形流-重力波三者之间的相互作用,同样这些过程对于地形降水的性质、分布起重要的作用.根据不同湿Fr数(Froude number),湿条件不稳定大气经过三维小尺度山地上空时其对流和地形流动存在4种不同的流域(flow regirnes):(1)下游传播对流模态;(2)上游传播和下游传播共存对流模态;(3)山峰附近准静止和下游传播共存对流模态;(4)下坡稳定和下游传播对流共存模态.地形上空对流系统主要可以通过两种不同机制形成:(1)地形直接的抬升或减速作用;(2)在地形流形成后,由于地形流本身特性(如上游分离、背风涡旋和下坡重力波破碎)触发.在较大的Fr数情况下,地形上空对流生成后反过来可以破坏上、下游的地形流结构,但对背风坡的重力波破碎影响较小.不同初始对流有效位能(CAPE)不仅可以影响对流系统的传播、发展,而且可以影响整体地形流性质.较低的初始CAPE有利于地形流的形成,此时对流对地形流结构特征的影响相对较小,其流场性质与低Fr数流域性质相似. 相似文献
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This paper investigates the dependence on environmental conditions of altitudinal precipitation differences in the northern Alps, based on high-resolution numerical simulations with the MM5 model for a selected region in the Bavarian Alps (Zugspitze mountain and surrounding valley stations). Three exemplary precipitation events representing climatological regimes with different orographic enhancement characteristics are selected. After validating the MM5 precipitation fields against the available surface observations, the model results are used to analyse the interactions of atmospheric dynamics and cloud microphysics with the local orography. The first two cases (19–22 March 1997, 05–09 February 1999) are characterized by a strong northwesterly or northerly flow, associated with large precipitation differences between the mountain and the surrounding valley stations. For these cases, the model results indicate a dominance of the classical seeder–feeder mechanism, with strong orographic lifting generating dense orographic clouds over each individual mountain ridge, which in turn intensify precipitation. The related surface precipitation maxima can be found near the mountain peaks or somewhat in the lee due to hydrometeor drifting. The third case (05–07 December 1992) represents conditions with relatively small (i.e. below climatological average) precipitation differences between the Zugspitze and the surrounding valley stations. For this event, the model results indicate that relatively weak ambient winds at and below Alpine crest level (700 hPa) were primarily responsible for the lack of substantial precipitation enhancement. Precipitation was nevertheless moderately intense because of strong frontal lifting at higher levels. In all three cases, the agreement between simulated and observed precipitation patterns is so high that there is good reason to expect that mountain–valley precipitation differences will be quantitatively predictable for nonconvective events once a sufficiently high model resolution is computationally affordable. 相似文献
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为了利用人工增雨技术合理开发六盘山地区空中水资源,首先需要了解该地区水汽场、地形对当地降水的影响和空中水资源的特征及典型降水过程中云系的降水效率。本文采用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的高时空分辨率ERA5再分析数据集和中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据,通过统计分析研究了该地区水汽的输送、地形强迫作用下的辐合抬升状况和地形云参量特征,并分别利用WRF模式数值模拟的输出结果和ERA5再分析数据,估算2016~2017年夏季自西向东移经该山区的多次混合降水云系的水凝物降水效率。研究结果表明:位于西北地区东部的六盘山地区具有较为丰沛的大气可降水量和更强的水汽输送。受亚洲季风影响,夏季偏南风向六盘山地区输送了丰沛的水汽,山区成为相对湿度高值区;春、夏、秋季午后山区云量(CF)达70%及以上,夏季云水路径(CWP)和云光学厚度(COT)均明显大于周边地区。在夏季降水过程中,地形引起的动力场对降水有明显的影响,在日降水量5 mm以上强度的过程中,气流遇迎风坡地形产生明显辐合抬升,且辐合抬升越强时降水强度越大。夏季典型降水系统中,山区水凝物降水效率平均约为48.1%,空中还有较大部分的水凝物未能成为降水。因此作为水源涵养地的六盘山地区夏季空中水资源相对丰富而降水量不足,空中水资源具有一定开发空间。 相似文献