风生边界急流稳定性的渐近理论   总被引：3，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

巢纪平  冯立成  王东晓 《地球物理学报》2006,49(3):642-649

观测表明，当冬季盛吹北风时，在南中国海西边界附近将形成一支向南的急流，在一定条件下这支急流可弯曲成波动甚至形成涡旋.本文应用等值浅水模式，采用截断模方法，分析了急流的稳定性，并给出急流上不稳定波出现的条件.分析表明只有当向南的风生急流很强很窄时，由变性的Kelvin波和风应力强迫出的地形Rossby波在长波波段耦合而出现不稳定，不稳定波在波长约200 km时向北传播的相速度约为02 m·s-1，波振幅增长到e倍所需的时间约15天.分析进一步表明，夏季向北的风生流在海洋的西边界附近是稳定的.这些结果在一定程度上解释了观测结果.  相似文献   

跨赤道惯性急流的多平衡态     

巢纪平  刘飞 《中国科学D辑》2007,37(2):254-260

发展了Anderson和Moore跨赤道惯性急流理论, 应用非线性等值浅水模式, 根据与急流相联系的有旋大尺度气流(大气)或洋流(海洋)特征定出新的普适函数, 从而求出跨赤道惯性急流区中沿流线的位势涡度和能量守恒式, 由于最后的控制方程是非线性的, 因此可以有条件的存在跨赤道的多平衡态的惯性急流解. 通过急流区外不同的大尺度气流或洋流的特征分析, 讨论了跨赤道惯性急流区中可能存在平衡态的条件, 并给出多平衡态的解例.  相似文献   

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  

巢纪平  王彰贵 《气象学报》1994,52(1):1-9

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   

论热带大气垂直环流圈的结构和海洋加热尺度间的关系     

巢纪平  王彰贵 《气象学报》1992,50(4):385-392

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   

黑潮季节变化对次级海洋环流的影响     

肖栋  巢纪平 《气象学报》2011,69(4):736-744

黑潮是全球大洋中和大气之间进行热量交换最多的海域之一,它所携带的热量对局地的海-气相互作用具有重要影响。20世纪50—60年代,中国学者就发现冬季黑潮流域的海表温度与中国长江流域汛期降水存在着密切联系。文中利用一个两层半海洋模式主要从动力学角度探讨黑潮流域热源的季节变化对次级海洋环流的影响。结果表明,在黑潮流域冬暖夏冷的外源强迫下,温跃层的海温异常峰值比热源的峰值滞后一个季节,春季的海温异常达到最大。混合层年平均海温异常为正,从冬季到夏季均偏高,春季最大,仅秋季为负异常,这与观测资料一致。混合层与温跃层的春季海温异常的量值大体相当,在其他季节混合层的海温异常均高于温跃层。从冬季到夏季,温跃层和混合层的次级环流呈现从气旋型环流到反气旋型环流的转变,这样的异常环流在夏季有利于向中国东部附近海域输送热量。  相似文献   

热带海洋对风应力异常的响应     

邢如楠  巢纪平 《海洋学报》1995,17(2):44-50

针对在南方涛动循环中东太平洋信风变化的特征,用国家海洋环境预报中心的五层太平洋环流模式模拟热带海洋对气候风应力脉动的响应.试验结果表明,当南方涛动处于高指数时,赤道东太平洋海表温度从表层至250m深都会出现负距平,表层距平洋流向西,下层200m深左右距平流向东,即赤道潜流加强,而当南方涛动指数取负值时,热带东太平洋东风应力减弱,热带太平洋海表温度增高,这种增暖自东向西扩展,上层距平洋流向东,下层距平洋流向西,赤道潜流有减弱趋势,这些正是典型的埃尔尼诺特征.计算结果与观测结果基本一致.  相似文献   

港珠澳大桥岛隧工程施工海域潮汐调和分析与预报     

尹朝晖  巢纪平  王彰贵  林鸣  潘丰  谭晶 《海洋预报》2020,37(3):1-5

对港珠澳大桥岛隧工程施工海域2013年的潮汐观测资料进行调和分析,发现该海域潮汐特征为不正规半日潮,以M2分潮为主,其次为K1、O1、S2和P1等分潮;利用调和常数做预报时,分潮个数的选择会在一定程度上影响预报精度。结果表明:分潮由5个增加至25个可以明显改进预报效果,再增加几乎没有改进。选用25个分潮建立调和预报模型预报2014—2016年的潮位,同时对2012年的潮位做了回报,并与实测潮位进行对比。检验结果表明预报潮位与实测潮位趋势一致,大小基本吻合,3 a平均的均方根误差为0.16 m,可以作为施工潮位窗口的选择依据。对调和预报误差的进一步分析表明,误差主要来源于径流和风的影响,台风带来的风暴增水可以达到1.33 m。  相似文献   

A TWO-DIMENSIONAL ENERGY BALANCE CLIMATE MODEL INCLUDING RADIATION AND ICE CAPS-ALBEDO FEEDBACK     

陈英仪  巢纪平 《大气科学进展》1984,(2)

A simplified two-dimensional energy balance climate model including the solar and infrared radiation transports, the turbulent exchanges of heat in vertical and horizontal directions and the ice caps-albedo feedback is developed The solutions show that if the atmosphere is considered as a grey body and the grey coefficient depends upon the distributions of absorption medium and cloudiness, both horizontal and vertical distributions of temperature are identical to the observation.On the other hand, comparing the models that the atmosphere is considered as a grey body with ones that the infrared radiation is parameterized as a linear function of temperature, as was considered by Budyko, Sellers(1969), then the results show that even though both of them can obtain the earth's surface temperature in agreement with the observation, the sensitiv ity of the climate to the changes of solar constant is very different. In the former case,the requirement for the ice edge to move southward from the normal 72°N to  相似文献   

长期数值预报和大尺度海－气相互作用     

巢纪平  王立治  王晓晞 《大气科学》1988,12(S1):79-93

  相似文献   

热带大气垂直环流对海表温度异常的响应——一个初步的理论分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

季劲钧  巢纪平 《气象学报》1982,40(2):185-197

本文提出了一个β平面定常的线性二维模式,并考虑了海面边界层和赤道侧向边界层,讨论了热带海表温度异常对大气所产生的垂直环流——经向环流和纬向环流。结果表明:热带大洋东部(例如太平洋)海表温度比平均状态暖而西部较冷时,其上空经向环流(Hadley环流)比平均状态强,而纬向环流(如在太平洋上,称Walker环流)弱。相反,当热带大洋西部暖而东部冷时,经向环流减弱,纬向环流加强。这些是与观测事实比较一致的。  相似文献