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应用本征模式的浅水运动方程,研究了热带大气中Walker环流和Hadley环流圈的垂直结构和海洋加热尺度间的关系,如热源的纬圈尺度为L,赤道Rossby变形半径为L_0,Ray-leigh摩擦和Newton冷却系数为ε,则垂直环流圈的结构依赖于加热尺度L的大小。当α(=L_0/L)>α_0(ε)时(即小尺度热源),其结果和Gill的定常解相似,即在热源中心西侧的Rossby波活动区,与Walker环流相联系的Hadley环流,是热力性的正环流。低层空气是向赤道辐合,高层空气是向极地的,并在副热带地区下沉;而在热源以东的Kelvin波活动区,经圈速度的垂直分布反过来,即低层气流是向极地的,高层气流是向赤道的。但当热源尺度变得适当大后,例如当α<α_0(ε)时,经圈环流在Rossby波和Kelvin波区的大部分地区,都是正的Hadley环流,而原来在Kelvin波区的反Hadley环流,将东移到离热源中心相当远的地区(例如超过10个赤道Rossby变形半径)。在后面这种情况下,一个大尺度的正的Hadley环流,将把大气从海洋中得到的热量或能量大量地输送到副热带或中纬度地区,使那里的大气环流发生异常性的变化。后面这一理论结果与统计事实相当符合,可以看成是对Bjerknes提出的遥相关现象的一个理论支持。 相似文献
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简单的热海气耦合波──Kelvin波和Rossby波的综合作用 总被引：2，自引：0，他引：2
在本文中，考虑到对于研究ＥＮＳＯ事件中的某些现象，人们更感兴趣的是大尺度低频运动的物理性质。为此，本文中引进长波低频近似，这时纬圈运动基本上满足地转平衡。分析表明，对赤道偶对称运动，当经圈结构函数（抛物线柱函数）取ｎ＝０，２时，海气耦合系统中的自由波分别为大气和海洋中的Ｋｅｌｖｉｎ波和Ｒｏｓｓｂｙ波。它们经相互作用后，可以激发出不稳定的海气耦合波。根据海气相互作用强度（αγ）和ε（＝ｃｓ／ｃａ。ｃｓ，ｃａ分别为海洋和大气中的重力波波速）的大小，可以把不稳定区分成三个部分。在ε＜０．１６的强海气相互作用区，不稳定的耦合波，在短波波段是向东传播的，在长波波段则转为向西传播。在ε＞０．１６的弱海气相互作用区中，在长波波段的不稳定耦合波是向东传播的。另外，在ε＞０．１６的强相互作用区中，不稳定耦合波的物理性质较为特殊。在短波波段存在一支向东传播的不稳定波，但由于增长率太大，可以预测波将很快破碎而变成大尺度湍流运动。在长波波段虽然也存在一支频率很高的不稳定波，但其物理性质很难从自由模的比较中追踪出来。文中对由大气和海洋Ｒｏｓｓｂｙ波经相互作用后的对赤道奇对称耦合波也作了讨论。 相似文献
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CO2是引起全球气候变暖的最重要温室气体。大气中过量CO2被海水吸收后将改变海水中碳酸盐体系的组成,造成海水酸化,危害海洋生态环境。本文采用局部近似回归法对2013年12月—2014年11月期间西沙海洋大气CO2浓度连续监测数据进行筛分,得到西沙大气CO2区域本底浓度。结果表明,西沙大气CO2区域浓度具有明显的日变化和季节变化特征。4个季节西沙大气CO2区域本底浓度日变化均表现为白天低、夜晚高,最高值405.39×10-6(体积比),最低值399.12×10-6(体积比)。西沙大气CO2区域本底浓度季节变化特征表现为春季和冬季高,夏季和秋季低。CO2月平均浓度最高值出现在2013年12月,为406.22×10-6(体积比),最低值出现在2014年9月,为398.68×10-6(体积比)。西沙大气CO2区域本底浓度日变化主要受本区域日照和温度控制。季节变化主要控制因素是南海季风和大气环流,南海尤其是北部海域初级生产力变化和海洋对大气CO2的源/汇调节作用。 相似文献
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太平洋中低纬海水中的二氧化碳分布特征及其与海洋环境条件的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
根据1986年11月至1990年6月进行的中美热带西太平洋海-气相互作用(TOGA)联合考查和1995年10月至1996年6月“中日副热带联合调查”期间获得的14个航次大气和海水CO2的观测资料,给出了主要观测海区CO2的源与汇的分布特征:在赤道地区5°N~5°S,130°~165°E观测到的表面水中二氧化碳分压的值超过了大气中二氧化碳分压1.5~4.5 Pa,结果表明该海区对大气CO2而言是源,但是该值远小于在中赤道测到的+9.1 Pa和在东赤道太平洋所测的+15 Pa的值.由此表明热带太平洋CO2源的强度是向西减弱的.副热带海区在秋季对大气CO2而言是较强的源,春季是汇.对影响海水CO2变化的主要因素温度、盐度等进行了讨论,表明CO2的分布变化直接受海流、水团、黑潮和ENSO事件影响. 相似文献
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利用英国气象局Hadley气候预测和研究中心1870年1月—2010年12月全球海表温度逐月再分析资料,引入物体重心的概念,研究了西太平洋暖池的季节、年际和年代际变化,以及在El Nino年和La Nina年的演变特征。结果表明,就季节变化而言,西太平洋暖池重心呈一个西北-东南倾斜的"8"字型结构。2月和8月暖池重心分别达到其一年中位置的最南端和最北端。西太平洋暖池重心的年际变化以纬向变动为主,显著周期为3—5年,变动幅度可达12个经度。在年代际变化上,重心呈现"纬向-经向-纬向"的移动特征,其转折点分别与上世纪气候突变的时间相一致。El Nino时期,西太平洋暖池重心偏东,而LaNina时期,重心则偏西,其南北差异则并不明显。 相似文献
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基于一个一维湍能海洋混合层模式,发展了一个易于与大气或海洋模式耦合的,可应用于水平二维空间的模块化海洋混合层模式。并加入垂直上翻参数化方案,引入日平均海面温度及气候态松弛项,进行二维海洋模拟理想气旋实验和飓风实例模拟实验。理想气旋强迫实验表明,垂直上翻过程的参数化方案可有效地弥补原有一维海洋混合层模式无法形成气旋中心动力上翻的不足,消除了虚假暖水核心。卡特里娜飓风个例实验的结果表明,加入垂直上翻后,飓风中心附近的海表面温度误差明显减小。海洋混合层模式对海洋表面温度日变化模拟能力在二维应用中依然表现良好。经过上述改进,发展的海洋混合层模式可以较为真实地模拟平常海表温度高频日变化的同时,还对剧烈天气过程也有一定的模拟能力,具有广泛的应用前景。 相似文献
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印尼苏门答腊大地震和珠江大洪水的关系研究 总被引：3，自引：5，他引：3
1991年,郭增建发现1912～1914年缅甸、云南峨山和安达曼群岛3次7级以上地震发生后产生大量水汽,导致1915年珠江特大洪水.2005年3月26日,王涌泉向有关方面反映苏门答腊巨震后,珠江可能发生大洪水,6月珠江果然出现了大洪水.巨震引起地壳释放出携热水汽,叠加到西南气流上,季风爆发后,被带到中国的华南地区形成暴雨.由于地下裂隙复杂和不畅,放气可滞后1 a.2004年12月～2005年12月南海地区850 hPa水汽通量距平明显呈现出高峰值.杜乐天等判读美国MOPITT的850 hPa高度地球排气图,发现2002年9～11月印尼上空几百万km2有高出常年10倍以上的C0强烈排气.震前数月,印度洋东北部有持续性“长波辐射“.对苏门答腊震区地震前后的潜热通量的时空变化过程的分析,发现了在地震前20 d里,震中附近潜热通量发生了显著的异常变化.巨灾预测属世界科学难题.重大自然灾害一经发生,极易借助自然生态系统之间的相互依存、制约关系,引发出一系列灾害-由损失较轻灾害扩展为损失较大灾害,从一个地域空间扩散到另一个更广阔的地域空间.因此,利用卫星遥感、红外技术分析大地震前后水汽变化,进一步探索地气耦合机制,是一个关键科技问题. 相似文献
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在本文中分析了当大气和海洋中未经耦合前的自由波均为Rossby模时,经相互作用后所激发出的耦合波的物理性质。结果表明,由于大气和海洋的背景状态不同,可以激发出两类不稳定耦合Rossby波。一类波要求大气的背景场是斜压的,而海洋的混合层较深,即热容量较大。这是一类弱相互作用的不稳定波。另一类要求大气的背景场趋于正压性,而海洋的混合层较浅,即热容量较小。这是一类强相互作用的不稳定波。色散关系的计算表明,这两类不稳定波产生的物理机制也不相同。文中对解不同截断模的本征值问题提出了几种数学方法,同时还进一步提出了一种使大气和海洋自由Rossby模的色散关系不受歪曲的处理方法。 相似文献