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1.
大气流场的拓扑结构   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
用简化的大气运动方程,定性分析了大气中几种常见天气系统流场的拓扑结构. 研究表明,气旋反气旋流场与中心点附近的流形相对应;长波演化形成阻塞高压流场,与鞍点和中心点从合并到分离的流形相对应;台风和龙卷风的流场与三维空间中鞍-焦点附近的流形相对应. 研究大气流场的拓扑结构,可以直观清晰地揭示大气运动的形态和形成机理,有助于认识大气运动的规律. 文中讨论基于一定假设,结果与实际大气有差异,因而具有局限性.  相似文献   
2.
龙卷风的漏斗结构理论   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
龙卷风是大气中风速和垂直速度极大的小尺度系统.本文用气压梯度力、惯性离心力、黏性力三力平衡的柱坐标(r,θ,z)下的大气动力和热力学方程组,求龙卷风的三维速度场(vr,vθ,vz),从理论上绘制出龙卷风的三维漏斗型结构.充分说明龙卷风由涡旋流和急流这两种流叠加而成,涡旋流是由惯性离心力造成的,急流是由水平辐合辐散而引起的强对流.龙卷风是在极端不稳定的大气层结中形成的.  相似文献   
3.
不同生态系统CO2通量和浓度特征分析研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
本文利用1993~1994年日本国家农业环境研究所与中国科学院沙漠研究所合作在内蒙古奈曼地区实测的7种不同生态系统(沙丘、轻度放牧草原、中度放牧草原、重度放牧草原、无放牧草原、玉米田和大豆田)的净辐射、土壤热通量、两个高度的CO2浓度、温度、湿度和风速等资料,采用空气动力学方法,计算了CO2通量及其与环境和人为干扰因子的关系,并分析了不同下垫面的光合作用特征. 结果表明:各种下垫面CO2通量的共同特点是:在白天,CO2通量和梯度的输送方向是从大气向植被,在中午(11~13时)输送达到负的最大值; 在夜间,CO2通量和梯度输送方向与白天相反,是从植被向大气,在早晨(3~5时)达到正的最大值. 植被覆盖率及生物量不同的下垫面光合作用强度有明显差异,天气状况对光合作用也有一定影响.  相似文献   
4.
给出了大气三维涡旋运动基本态所满足的简洁的偏微分方程. 大气涡旋运动存在低压辐合上升和高压辐散下沉的基本状况,基本态的三维速度场可以用流函数和对流速度势分解,且具有螺旋结构. 当Reynolds数Re→∞时,涡旋运动就化为地转风,涡旋运动近似就化为地转风近似.  相似文献   
5.
大气中尺度涡旋的三维螺旋结构理论   总被引:12,自引:1,他引:11  
文中应用描写大气运动的方程组求得了中尺度涡旋的三维定常流场以及相应的压力场和温度场 ,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统。理论分析和计算表明 :若中尺度涡旋的下层流体呈气旋 (反气旋 ) ,且伴有水平辐合 (散 )的螺旋转动 ,则通过上升(下沉 )运动 ,其上层流体呈反气旋 (气旋 )且伴有水平辐散 (合 )的螺旋转动 ,从而形成中尺度涡旋的三维螺旋结构。这些都与实际大气中的中尺度涡旋结构相似。它充分说明 :在旋转有粘性的大气中 ,为了保证质量守恒 ,必须有这种螺旋结构。  相似文献   
6.
气候噪声和气候系统的分维   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
根据相空间嵌入定理,按照Grassberger和Procaccia提出的计算分数维的方法,利用近百年来南、北半球地面气温资料,估算了气候吸引子的分数维,计算结果表明:气候吸引子的分数维南半球为3.3~3.7,北半球为3.2~3.7。它提供了气候吸引子的自相似结构的基本信息,表明模似气候系统最少需要4个独立变量。另外,还讨论了气候噪声对估算维数的影响。  相似文献   
7.
提出了由Businger建议的无量纲廓线通用函数形式的近地面层稳定度参数ζ的相似方程分析解。代替了以往采用数值迭代法求ζ,并应用于沙漠人工植被和裸露流动沙丘上的实例资料分析。采用目前广泛应用的空气动力学方法,分别计算了动量和热量交换系数,感热和潜热通量,并由波文比-能量平衡方法进行了验证。结果表明:采用Businger无量纲通量廓线关系形式的近地面层稳定度参数ζ的相似方程分析解,代替以往惯用的数值  相似文献   
8.
沙漠绿洲地区夏季地表能量收支的数值模拟   总被引:8,自引:4,他引:4       下载免费PDF全文
本文在MSPAS(Modified Soil-Plant-Atmosphere Scheme)的基础上,引入了一个有效的晴天大气辐射传输方案,建立了一个能在物理上真实地模拟陆气相互作用及其反馈机制的二维模式MLAIM(Modified Land Atmosphere Interaction Model).本文利用HEIFE实验的观测资料对MLAIM的模拟结果进行了检验,对其中不合理的部分进行了分析,指出了在干旱半干旱区陆面过程参数修正的必要性,对干旱半干旱区土壤水分传输以及大气近地面层湍流输送的参数化方案进行了改进.改进后的模式能够较好地模拟夏季连续晴天条件下沙漠的地表能量收支,因此,本文利用MLAIM研究了绿洲对其周围沙漠地表能量收支的影响,并对地表能量收支各分量之间的相互作用进行了分析.结果表明,绿洲向其下风向沙漠的水汽输送是导致其上下风向沙漠间地表能量收支差异的最重要的因子.  相似文献   
9.
天气和气候的时间序列特征分析   总被引:14,自引:0,他引:14       下载免费PDF全文
本文从天气和气候资料出发,提出气候的q阶(0≤q≤1)微商是天气,而天气可以近似为白噪声.在此基础上,利用描述自相似非马尔可夫随机过程的时间分数维扩散方程的分析成果,并结合时间序列的相关性分析,从理论上进一步指出气候信号的记忆性好于天气信号,且其概率密度分布的尾巴比较长.  相似文献   
10.
沙坡头人工植被区和流动沙丘上热量平衡观测研究   总被引:9,自引:0,他引:9  
采用流动沙丘上人工植被和裸露流动沙丘下垫面近地层微气象实测资料,应用波文比法,计算了近地层感热和潜热通量^2),并与作者在防风林干旱裸田和湿润小麦植被农田的结果进行比较分析。结果表明:在雨季的沙坡头地区流动沙丘人工植被上净辐射通量较强,可达600W。m^-2以上,而净辐射的70%左右的能量用于地表的蒸散,而感热散失和土壤贮存能量各占15%左右;裸露流动沙丘上由于地表反射率大而净辐射通量小于植被区,  相似文献   
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