变分原理与大气波动的Lagrange函数   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘式适  赵卫 《大气科学》1990,14(3):277-292

本文从大气波动所满足的方程出发,应用变分原理求得了各种大气线性波动的Lagrange函数和平均Lagrange函数。应用平均Lagrange函数可以求得大气波动的频散关系、平均能量、波作用量和波作用量方程。 本文还分析了Lagrange函数与大气波能量间的关系,分析指出:Lagrange函数是物理量φ及其导数的二次式。对大气基本波动而言,非频散波的Lagrange函数是动能与位能(弹性位能或重力位能)之差,频散波的Lagrange函数是动能与恢复力的位能(有效位能、惯性位能或Rossby位能)之差。  相似文献   

关于三维平衡模式初边值问题适定性的研究          下载免费PDF全文

穆穆  曾庆存 《大气科学》1988,12(2):153-161

本文进一步考察三维平衡模式初边值问题的适定性。文中解决了“ω-方程”边值问题的适定性,给出了解的解析表达式,并建立了一种加权先验估计。以此为基础,本文证明了:考虑无穷远处大气时,三维平衡模式存在唯一的关于时间t的局部古典解。本文的结果推广了文献[2]的工作。  相似文献   

风海流方程三系数谱模式的多态解问题     

季仲贞  郑朝洲  季素贞 《热带海洋学报》1992,(1)

本文研究一个带强迫、耗散的非线性准地转海流方程三系数低谱模式的多态解问题,着重讨论了类似热带气旋下的海流状况,给出了多态解与Rossby数(R)和底摩擦参数(ε)的依赖关系图。看到在R<0.5和ε<0.22的范围内有1个近似三角形的区域存在3个平衡解,其中有2个解是稳定的,另1个是不稳定的。稳定平衡解的特征是其展开系数A很大或B较大;而不稳定解是A和B均较小。它们分别反映了风应力反馈给海洋的能量较多或较小,并且A大时解的稳定性比B大时的稳定性要稳靠得多。  相似文献   

夏季风期间长江流域的水汽输送状态及其年际变化   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

赵瑞霞  吴国雄  张宏 《地球物理学报》2008,51(6):1670-1681

本文利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了长江流域夏季风期间的水汽收支和循环,着重研究了不同月份与水汽收支的年际变化显著相关的大尺度水汽输送和环流异常.流域范围的西南夏季风水汽输送以6、7月最为强烈,经向输送在5～8月造成流域水汽辐合,9月造成辐散;纬向输送在5～7月造成流域水汽辐散,8、9月造成辐合.研究表明,在不同月份,流域的南北边界处的水汽输送在流域水汽收支的年际变化中起着不同的作用.这种变化与大气环流的异常密切相关.在夏季风相对较弱月份（5、8、9月）,流域水汽收支的年际变化极大地受到流域南边界南风水汽输入通道的影响,对应于水汽收入偏丰年,该3个月500 hPa高空在青藏高原东部都存在显著异常低压区,而且,8、9月在中南半岛及其以东洋面存在显著异常反气旋环流,与8月西太副高的向西向南异常伸展,以及9月副高的西伸较弱和南北范围较宽有关,这些异常环流均造成南边界的大量异常水汽输入.而在夏季风十分强盛的6、7月,流域北边界南风水汽输出极大增加,成为流域水汽收入年际变化的关键敏感通道,对应于水汽收入偏丰年,6月500 hPa高空主要受中纬度以黄海和东海为中心的异常低压系统和气旋性异常环流影响,与该区域副高偏南、偏弱有关,而7月则主要受中高纬以外兴安岭为中心的异常高压和反气旋性异常环流影响,应该是由于该区域大陆高压的频繁生成造成的,它们均造成流域北边界水汽输出的异常减少.  相似文献   

地-气耦合气候动力系统的解析研究     

莫嘉琪  林万涛  王辉 《地理科学》2006,26(6):664-667

ENSO事件是影响全球气候表象大尺度的海洋-大气耦合系统,其规律和预防的研究,为当前国际学术界关注的对象。非线性摄动理论和方法在国际学术界研究中是十分热门的。许多学者做了一类常微分方程非线性奇摄动边值问题, 反应扩散问题, 椭圆型边值问题,双曲型初始边值问题,非线性方程奇摄动问题的冲击层解等。文章讨论一类大气物理中海-气现象的ENSO模型,在一定条件下,利用摄动理论和方法较简捷得到相应非线性问题解组的任意次近似的渐近展开式。  相似文献   

印度洋-太平洋海温的年际、年代际异常及其对亚洲季风的影响   总被引：31，自引：5，他引：26  

徐建军  王东晓 《海洋学报》2000,22(3):34-43

运用EOF分析方法,对近50a的印度洋-太平洋SST的年际、年代际变化特征进行了分析,并在此基础上进行了数值试验.研究表明:在近50a中,SST的第一气候模态与年代际尺度变化相对应,并经历了两次气候突变,分别在1956年和1976年前后.第二气候模态与ENSO事件相对应,其空间分布反映了厄尔尼诺发生时SST的异常分布.中国东部降水以及亚洲季风异常不仅与ENSO事件有关,而且受到年代际气候背景场的影响.诊断和模拟结果具有较好的一致性.  相似文献   

季节转换期间副热带高压带形态变异及其机制的研究Ⅰ:副热带高压结构的气候学特征   总被引：30，自引：9，他引：21  

毛江玉  吴国雄  刘屹岷 《气象学报》2002,60(4):400-408

利用NCEP/NCAR再分析资料研究了季节转换期间副热带高压结构的气候特征。在亚、非季风区 ,冬季副热带高压带是相对对称的 ,具有脊线连续的带状结构 ,脊面随高度增加向南倾斜 ;夏季副热带高压带中低层是间断的 ,高层是连续的 ,脊面随高度增加向北倾斜。副热带高压脊面倾斜受热成风关系的制约 ,总是倾向暖区。 5月份副热带高压形态变异最显著 ,不同地域副热带高压的结构、性质存在较大差异。夏季型副热带高压于 5月初首先出现在孟加拉湾东部 ,5月第 3候稳定建立在孟加拉湾东部、中南半岛及南海西部地区 ;5月第 4～ 5候在南海建立 ;6月第 1～ 2候在印度中部建立。夏季型副热带高压建立的 3个阶段与亚洲夏季风爆发的 3个阶段存在着较好的对应关系。孟加拉湾夏季风的建立在很大程度上取决于高空副热带高压脊面附近经向温度梯度的反转。对流层中上层副热带高压脊面附近经向温度梯度可以作为表征亚洲夏季风爆发的指标  相似文献   

与非线性区域预测方法结合的月延伸预报试验Ⅱ:对波动分量预报的改进     

陈伯民  纪立人  杨培才  张道民 《气象学报》2004,62(1):11-19

在文献[1]的基础上,设计了将逐候纬向平均高度距平场非线性动力学区域预报和T42L9谱模式动力延伸预报结合的方案,即将非线性预报结果转化为模式的静力扣除谱系数,然后在模式积分过程中的每一步取代其相应部分,实施过程订正.多个例试验结果表明,这种途径在减少了模式纬向环流的预报误差的同时,还通过非线性波流相互作用,改善了部分波动分量的预报.另外部分个例的形势场预报也得到较明显的改善.  相似文献   

夏季亚洲-太平洋涛动的耦合模式模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈晓龙  周天军  邹立维 《气象学报》2013,71(1):23-37

亚洲-太平洋涛动是夏季欧亚大陆东部(15°—50°N,60°—120°E)与北太平洋上空(15°—50°N,180°—120°W)温度场反相变化的现象。亚洲-太平洋涛动指数由对流层上层(500—200 hPa)温度定义,反映了亚洲-太平洋纬向热力差异。基于一个全球海-气耦合模式FGOALS_gl的20世纪气候模拟试验结果,讨论了其对20世纪亚洲-太平洋涛动指数变化的模拟能力。结果表明,较之ERA-40再分析资料(1960—1999年),模式很好地刻画出上层温度场的平均态和主导模态的空间型。从趋势上看,模式对北太平洋上空温度的年代际变化和趋势模拟较好,但未能模拟出亚洲东部陆地上空的降温趋势。从频谱分析结果看,模拟的亚洲-太平洋涛动指数2—3,a的年际变率与再分析资料相当,5-7 a周期的变率较弱。模式能够较好地模拟出与亚洲-太平洋涛动指数相关的亚洲季风区气候异常。在20世纪模拟中,外强迫因子会改变耦合系统的年际变率,在自然因子强迫下亚洲-太平洋涛动指数的功率谱向低频方向增强,人为强迫因子的作用则相反。自然强迫因子和人为强迫因子在不同时期对亚洲-太平洋涛动年际和年代际变率的作用不同。在年际变率中人为强迫因子能够控制亚洲-太平洋涛动的变率使其不致过大;在年代际变率中人为强迫因子会增强自然强迫下亚洲-太平洋涛动的变率。模式上层温度的主导模态受ENSO调制,可能影响亚洲-太平洋涛动的年际变率。因此,模式对ENSO模拟能力的缺陷是制约模式对流层上层温度及亚洲-太平洋涛动指数变率的重要因素。  相似文献   

与非线性区域预测方法结合的月延伸预报试验Ⅰ:纬向平均环流的预报   总被引：2，自引：0，他引：2  

陈伯民  纪立人  杨培才  张道民 《气象学报》2004,62(1):1-10

为克服数值模式普遍存在的纬向平均环流预报误差,文中在36a NCEP/NCAR再分析高度场资料的基础上,应用非线性时空序列预测理论的局域近似法构建了200,300,500和700hPa4个等压面上的月尺度逐候纬向平均高度距平场非线性动力学区域预报模型.对1996年12个月所做的预报试验表明,无论是南、北半球中高纬度地区还是低纬度地区,非线性模型的候纬向平均高度预报结果均优于持续性预报、气候预报和T42L9模式动力预报.用非线性结果对T42L9模式月平均高度场预报结果进行订正,则使该谱模式系统性预报误差显著减少,也大大减少了其预报高度场的均方根误差,相应地,高度场距平相关评分也有一定程度的提高,表明纬向平均高度的非线性预报比谱模式动力预报包含了更多的有用信息.  相似文献