Three－dimensional　Global　Scale　Permanent－wave　Solutions　of　the　Nonlinear　Quasigeostrophic　Potential　Vorticity　Equation　and　Energy　Dispersion     

H.L. Kuo 《大气科学进展》1995,12(4):387-404

The three-dimensional nonlinear quasi-geostrophic potential vorticity equation is reduced to a linear form in the stream function in spherical coordinates for the permanent wave solutions consisting of zonal wavenumbers from 0 to n and rn vertical components with a given degree n. This equation is solved by treating the coefficient of the Coriolis parameter square in the equation as the eigenvalue both for sinusoidal and hyperbolic variations in vertical direction. It is found that these solutions can represent the observed long term flow patterns at the surface and aloft over the globe closely. In addition, the sinusoidal vertical solutions with large eigenvalue G are trapped in low latitude, and the scales of these trapped modes are longer than 10 deg. lat. even for the top layer of the ocean and hence they are much larger than that given by the equatorial β-plane solutions. Therefore such baroclinic disturb-ances in the ocean can easily interact with those in the atmosphere.Solutions of the shallow water potential vorticity equation are treated in a similar manner but with the effective depth H = RT / g taken as limited within a small range for the atmosphere.The propagation of the flow energy of the wave packet consisting of more than one degree is found to be along the great circle around the globe both for barotropic and for baroclinic flows in the atmosphere.  相似文献   

等熵面位涡图上阻塞过程的演变特征   总被引：6，自引：0，他引：6  

张绍晴  陈久康 《南京气象学院学报》1993,16(2):221-225

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HLAFS和T63数值预报产品在暴雨分析中的应用     

陈威  姜荣 《黑龙江气象》1997,(3):10-12

首次使用ＨＬＡＦＳ数值预报产品对黑龙江省暴雨进行分析，结合Ｔ６３数值预报产品，利用两者提供的物理一０８时和２０时的实况场和预报场格点资料，对黑龙江省一次暴雨过程进行分析，找出了暴雨发生的物理机制，指出深厚的水汽条件以及水汽的辐合，强烈的上升运动和不稳定能量的存贮和释放是产生暴雨的关键因素。  相似文献   

EFFECTS OF TROPOPAUSE AND POTENTIAL VORTICITY ANOMALY ON FRONTOGENESIS^*          下载免费PDF全文

Hou Dingchen  Gao Xuehao  Zhuang Xiaolan  Zhang Yong 《Acta Meteorologica Sinica》1997,11(4):446-459

A two-dimensional,semi-geostrophic numerical model incorporating the tropopause and stratosphere is used to investigate the effects of a positive potential vorticity anomaly and latent heat release on the frontogenetic process and the structure of the resulting frontal zone.It is demonstrated that(1) the inclusion of tropopause and stratosphere significantly changes the frontal structure only in the upper levels;(2) a clearly defined quasi-equivalent barotropic structure and a region of upward motion of finite width appear when a positive potential vorticity anomaly exists on the warm side of the maximum baroclinity in the lower troposphere,especially when it is located on the south edge of the baroclinic zone;(3) the above mentioned structure deteriorates as the frontogenesis proceeds in a dry atmosphere but can be maintained in a moist frontogenetic process with condensational heating;(4) the combination of a positive potential vorticity anomaly and the latent heat release is able to accelerate the frontogenesis significantly with the time needed to form an intense frontal zone reduced to less than 15 h.The results have significant theoretical importance in understanding the complex nature of frontal structure and frontogenesis,especially in understanding the dynamic structure of the subtropical frontal zone observed during early summer over East Asia.  相似文献   

气旋爆发性发展过程的动力特征及能量学研究   总被引：19，自引：3，他引：19  

吕筱英  孙淑清 《大气科学》1996,20(1):90-100

本文对不同路径的爆发性气旋进行了动力特征及能量学研究。发现高空大值位涡空气的下伸是气旋爆发性发展的一个重要条件。初生气旋逐渐向强位涡区移近并形成上下位涡区相接的形势。使气旋迅速发展。高空急流与气旋发展有密切关系。发展中的气旋明显地向着急流左侧的辐散区移动。急流的突然加强及高空强风动量的不断下传，构成了下层的强风带及上下一致的急流结构。能量学研究指出在气旋发展前气旋内散度风动能向旋转风动能的转换突然增强。散度风动能在爆发气旋发展时有明显增长。  相似文献   

沿岸上升流和沿岸急流的一个半解析理论   总被引：4，自引：2，他引：4       下载免费PDF全文

巢纪平  陈显尧 《地球物理学报》2003,46(1):26-30

在考虑了陆架地形后，在垂直海岸的x z剖面上 ，对Boussinesq流体的非线性海洋运动方程求得了总动量守恒、温度守恒和位势涡度守恒的 普 适形式，进而得到流函数所满足的椭圆型二阶偏微分方程，在给定流体沿地形运动的条件下 ，算出问题的解. 计算结果表明，沿岸可以出现上升流也可以出现下沉流，它依赖于海洋的 大尺度背景条件. 计算所得的上升流、沿岸急流、温度的锋区结构与一些观测事实接近.  相似文献   

A TECHNIQUE TO RECOGNIZE AND ESTIMATE SEVERE STORM BY USING SINGLE DOPPLER WEATHER RADAR   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

Zhang Pengfei  Ge Runsheng  Liu Enqing 《Acta Meteorologica Sinica》1991,5(3):274-284

Using single Doppler weather radar echo information, this paper presents a technique for recognizing two-di-mensional flow field structure of the severe storm and estimating the divergence, the vorticity, and the intensityof wind shear line, and gives some examples.  相似文献   

一次辽宁秋季暴雨天气的诊断分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

孙欣  蔡芗宁  黄阁 《气象》2007,33(9):83-93

使用1.0°×1.0°NCEP再分析资料,对2006年10月21—22日深秋暴雨在天气形势分析的基础上,进行物理量诊断。结果表明:在有利的环境背景形势下,高位涡从对流层高层向低层伸展并形成湿位涡柱,引起气旋性环流与低涡环流叠加。对流层低层的湿斜压性增强,引起低层的锋区加强及垂直涡度发展,高空入侵干冷空气锲入底层,低层暖湿空气强迫抬升,使地面发展为气旋;高低空急流耦合产生上升气流,同时较强的补偿下沉运动激发上升运动加强,使次级环流加强,触发不稳定能量的释放;低空急流和超低空急流向辽宁输送暖湿空气及能量,对流层中低层形成湿柱并积聚高不稳定能量;中尺度气旋、高低空急流、湿位涡柱、次级环流上升支、地面高水汽含量湿区、高假相当位温出现的时间、强度、位置和结构决定了暴雨的时间和落区。  相似文献   

一次江淮暴雨的数值模拟及暴雨落区的诊断分析   总被引：4，自引：11，他引：4       下载免费PDF全文

史小康  李耀东  高守亭  付容 《气象科学》2007,27(1):26-34

利用MM5模式对2003年7月一次江淮暴雨过程进行了数值模拟,结果表明：MM5对本次暴雨落区的模拟较为成功。应用模拟结果对假相当位温、水汽通量散度、z-螺旋度及湿位涡等几个综合性物理量进行了诊断,得出的主要结论为：本次暴雨发生在高能舌的前部、能量锋区南缘和低空急流左前方三者叠加的区域;水汽通量散度比较好地反映本次暴雨的强度和落区;z-螺旋度不仅能反映降水系统,对降水系统的移动也有预报指示意义;本次暴雨过程中湿斜压性和涡度垂直分量与热力不稳定对湿位涡有同等大小的贡献。  相似文献   

切变线暴雨过程中湿位涡的中尺度时空特征   总被引：5，自引：0，他引：5  

吴君  汤剑平  邰庆国  石莹  裴洪芹 《气象》2007,33(10):45-51

利用中尺度数值预报模式MM5V3.6,对2005年9月19—21日发生在山东中南部的区域性切变线暴雨天气过程进行了数值模拟。并用高时空分辨率的模式输出资料,对此次暴雨过程的湿位涡场特征进行了诊断分析。结果表明:θse面陡立易导致湿斜压涡度的发展,形成θse陡峭密集区,密集区内容易发生暴雨。通过湿位涡的分析,揭示了暴雨过程中湿位涡的中尺度演变特征和空间结构,表明切变线暴雨的发生发展与湿位涡的时空演变有很好的联系。暴雨主要出现在850hPa的ζMPV1负值区和ζMPV2正值区等值线密集区附近,降水中心位于ζMPV1负值中心前部对流不稳定区中。  相似文献