高纬地区低层大气行星波的无线电探空仪观测研究     

王睿  张绍东  易帆 《中国科学:地球科学》2010,(5)

本文通过分析美国阿拉斯加地区三个站点(Nome,64.50°N,165.43°W;McGrath,62.97°N,155.62°W;Fairbanks,64.82°N,147.87°W)无线电探空仪1998～2006年观测数据,研究了北半球高纬地区低层大气行星波特性.通过分析发现行星波主要存在于两个区域,一个在对流层顶附近,一个在冬季极夜急流附近,两个区域的行星波都具有明显的间断性,持续时间一般不超过2个月;三个分量中,温度扰动量的振幅最小,经向风扰动量的振幅最大.对流层顶附近的行星波没有明显的季节变化且谱成分较为复杂,5天波的振幅最小,10天波的振幅略强于16天波.极夜急流附近的行星波主要出现在冬季,波振幅比对流层顶附近小,主要为10天波和16天波,且16天波的振幅强于10天波.由折射指数可以看出,夏季在对流层上方有明显反射层,冬季则较弱甚至消失,很好地解释了平流层行星波主要在冬季出现的原因.对2003/2004年冬季三个站点行星波的细致分析发现对流层区域和极夜急流区域出现明显的准10天波和准16天波,准10天在垂直方向为驻波,温度分量垂直波长约为12km,经向风分量垂直波长大于26km,波自东向西传,纬向...  相似文献   

中层大气Rossby波与惯性重力波的非线性相互作用（Ⅱ）波包之间的相互激发          下载免费PDF全文

熊建刚  易帆  李钧 《地球物理学报》1995,(5)

进一步讨论了大中尺度Ｒｏｓｓｂｙ波与惯性重力波的非线性相互作用问题．从共振相互作用曲线来看，Ｒｏｓｓｂｙ波和惯性重力波可以在相当广泛的角谱范围内发生共振非线性相互作用．在一定条件下，一个大振幅波包可以激发两个小振幅波包不稳定增长而出现参量不稳定现象，这三个波包可以是同种类型或不同类型的波包．当两个大振幅波包发生相互作用时，非线性过程会产生另一个波包并使它增长，并且增长速度大于仅有一个大振幅波包时的增长速度．大尺度Ｒｏｓｓｂｙ波包税发两个较小尺度惯性重力波的过程是一种重要的能量串级（ｃａｓｃａｄｅ）过程．  相似文献   

中层大气Rossby波与惯性重力波的非线性相互作用（Ⅱ）波包之间的相互激发     

熊建刚  易帆 《地球物理学报》1995,38(5):564-570

进一步讨论了大中尺度Ｒｏｓｓｂｙ波与惯性重力波的非线性相互作用问题．从共振相互作用曲线来看，Ｒｏｓｓｂｙ波和惯性重力波可以在相当广泛的角谱范围内发生共振非线性相互作用．在一定条件下，一个大振幅波包可以激发两个小振幅波包不稳定增长而出现参量不稳定现象，这三个波包可以是同种类型或不同类型的波包．当两个大振幅波包发生相互作用时，非线性过程会产生另一个波包并使它增长，并且增长速度大于仅有一个大振幅波包时的增长速度．大尺度Ｒｏｓｓｂｙ波包税发两个较小尺度惯性重力波的过程是一种重要的能量串级（ｃａｓｃａｄｅ）过程．  相似文献   

时空变化风场中声重波波包的演变          下载免费PDF全文

易帆  李钧  梁百先 《地球物理学报》1987,30(2):119-127

本文从可压缩情况下的流体力学方程出发,采用多重尺度方法和W.K.B.方法,研究时空变化风场中声重波波包的演变过程。文中导出了声重波波长、相速、传播方向以及振幅的演变方程。结果表明,沿群路径上波长、相速和传播方向的变化取决于风场的时空变化以及风场与波的相对方位。此外,波振幅的演变方程还表明:在时空慢变风场中,声重波的波作用量具有守恒性,声重波波包能量增加伴随波频率增高,声重波波包能量减小伴随频率降低。能量变化的实质是,风场的时变性引起了波流相互作用。  相似文献   

中层大气中重力波饱和机制的数值分析   总被引：2，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

张绍东  易帆  王敬芳  熊东辉 《地球物理学报》2001,44(4):454-460

通过对向上传播的重力波波包在中层大气中的非线性传播过程进行数值模拟,讨论中层大气中重力波的饱和机制.数值模拟结果表明,向上传播的重力波波包的扰动振幅在接近波包的本征水平相速度之前随高度单调增长,而当波振幅接近本征水平相速度时,在对流不稳定区域出现等位温面的翻转,同时波振幅的增长达到饱和（波振幅随高度不发生变化）.小尺度对流在等位温面的翻转和波饱和发生后产生,随后波包开始破碎,这些非线性过程的最终结果产生湍流.表明导致重力波饱和的关键因素是等位温面的翻转而不是诸如波破碎、湍流、波-流相互作用等其他的一些物理过程.  相似文献   

中层耗散大气中Rossby波包的非线性相互作用理论          下载免费PDF全文

熊建刚  易帆 《地球物理学报》1994,37(4):415-421

采用弱非线性近似得出中层耗散大气连续谱Ｒｏｓｓｂｙ波包的非线性时空演化方程，讨论了Ｒｏｓｓｂｙ波包的三波相互作用问题．数值计算表明，耗散和非线性的共同效应决定了Ｒｏｓｓｂｙ波包的演变．当一个Ｒｏｓｓｂｙ波包通过大气传播时，它的振幅若超过某个阈值，空间尺度分别比它大和比它小的两个次级Ｒｏｓｓｂｙ波包的振幅会随时间增长．特别当这两个次级波包同时随时空变化时，仅当主波的振幅超过一个更大的阈值，且其群速度介于两次级波包的群速度之间时，两次级波包的振幅才会随时空同时增长，即出现绝对不稳定现象，耗散和３个波包的频率失配都会增大不稳定的阈值．  相似文献   

中层重力波运动学特性的VHF雷达观测          下载免费PDF全文

何双华  易帆 《地球物理学报》1994,37(6):732-737

利用ＳＯＵＳＹＶＨＦ雷达１９８７年６月在挪威的观测数据，分析了一个典型的内重力波事件的运动学特征．结果表明，该重力波的等相面明显下传，垂直波长随高度的增加而增大，背景风随高度增加而减弱，可以推断波顺风传播，与内重力波色散方程的预言是一致的；利用重力波色散方程导出的重力波运动学参量量值与其他探测手段得到的结果一致．  相似文献   

垂直切变风场中声重波的谱传播          下载免费PDF全文

易帆  李钧  梁百先 《地球物理学报》1988,31(1):1-9

本文研究声重波在垂直切变风场中传播时谱结构的改变。根据可压缩情况下的流体力学方程组,导出垂直切变风场中大气声重波的谱方程。并指出,这个谱方程是Taylor-Goldstein方程在可压缩和任意垂直波长情况下的推广。由谱方程出发,考虑低边界上的声重波强迫为高斯谱型,采用差分方法,我们计算了ω-K_H二维空间中的高层谱响应。结果表明,在具有垂直切变的背景风场作用下,声重波的谱结构发生了改变:1.在原强迫谱所覆盖的谱区段内,一些谱成份被挖除,形成了尖锐的谱峰群;2.最大谱峰发生了偏移;3.波谱变得狭窄。这些变化是垂直切变风场对声重波谱滤波的结果。文中还将上述结论与电离层观测结果进行比较,解释了某些观测现象。  相似文献   

热源激发重力波特征以及波流作用的数值模拟研究   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

丁霞  张绍东  易帆 《地球物理学报》2011,54(7):1701-1710

本文在二维等温可压大气中引入了一个随时间和空间变化的热源扰动,分别以静止风和中纬1月份月平均向东的纬向风急流为背景,对不同背景下热源激发的重力波的传播详细过程及其特性进行了数值模拟研究.热源激发出来的重力波在初始阶段有很宽的频谱范围,随后由于重力波的传播效应,水平波长和垂直波长分布范围随时间都有所减小.顺风传播的重力波...  相似文献   

武汉地区无线电探空仪加密观测的初步结果   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

李伟  易帆 《地球物理学报》2008,51(1):36-43

利用武汉地区2006年1月11～15日的Radiosonde加密观测数据,本文讨论了当地对流层与低平流层（25 km以内）温度、纬向风与经向风周日潮汐变化的振幅与相位（振幅最大值对应的时间）的变化,同时与其他地区统计平均的结果进行了比较. 发现风场振幅的变化与统计平均的结果存在较大差异,这归结于当地冬季对流层内强烈变化而低平流层内相对稳定的风场;温度在23 km以上存在稳定的周日变化,气压在更大的范围内存在与温度类似的周日变化,这使得在23 km以上大气密度的周日变化十分微弱,在各个高度上近似为一个常数.  相似文献