不稳定边界层下地形重力内波 被引量：6

1

作者 刘辉志 张伯寅 +2 位作者 桑建国 洪钟祥 胡非 《大气科学》 CSCD 北大核心 2000年第4期509-518,共10页

水槽实验及线性理论研究表明 ,当低层大气处于近中性或不稳定时 ,如果地形引起的动力扰动足够强 ,地形扰动可在上部稳定层结中激发出重力内波 ,波动反过来影响低层流场 ,引起动量输送。低层大气处于近中性或不稳定时 ,地形波同样对大气... 水槽实验及线性理论研究表明 ,当低层大气处于近中性或不稳定时 ,如果地形引起的动力扰动足够强 ,地形扰动可在上部稳定层结中激发出重力内波 ,波动反过来影响低层流场 ,引起动量输送。低层大气处于近中性或不稳定时 ,地形波同样对大气运动可产生波阻 ,这应引起模式工作者的重视。最后讨论了大气粘性对中性或不稳定层结下地形波的影响。 展开更多

关键词 地形波 大气 不稳定边界层 重力内波

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地形引起的重力内波的水槽实验 被引量：6

2

作者 刘辉志 洪钟祥 +1 位作者 桑建国 张伯寅 《气象学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期59-65,共7页

利用不同密度分层的盐水模拟稳定层结大气条件 ,在水槽中成功地模拟了两层大气分层流中二维山脊引起的地形波 。

关键词 两层大气 地形波 水槽实验 重力内波 波动图像 二维山脊 数值模拟

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圆形涡旋中的惯性重力内波不稳定和对称不稳定 被引量：16

3

作者 费建芳 陆汉城 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第1期54-62,共9页

用Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ近似下的轴对称径向二维柱坐标系中的线性扰动方程组，讨论了圆形大气涡旋系统中扰动的惯性重力不稳定和对称不稳定。在环境为正压情形时，惯性重力内波不稳定的条件为（μｊ／Ｒ０）２Ｎ２＋ｎ２Ｆ２＜０；当环... 用Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ近似下的轴对称径向二维柱坐标系中的线性扰动方程组，讨论了圆形大气涡旋系统中扰动的惯性重力不稳定和对称不稳定。在环境为正压情形时，惯性重力内波不稳定的条件为（μｊ／Ｒ０）２Ｎ２＋ｎ２Ｆ２＜０；当环境为斜压时，具有平行型扰动特征的惯性重力波发展的条件为Ｒｉ＜１－［（３／２）＋ｍ］－２，此时表现为对称不稳定。可见，惯性重力内波不稳定和对称不稳定都可作为台风、气旋一类圆形涡旋中扰动形成和发展的机制。 展开更多

关键词 涡旋 惯性重力内波 不稳定 对称不稳定 大气

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热源强迫对非线性重力内波影响的初步分析 被引量：9

4

作者 李国平 杨小怡 《大气科学》 CSCD 北大核心 1998年第5期791-797,共7页

利用相平面分析法，由Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程组导出了与非线性重力内波有关的ＫｄＶ方程，然后用直接积分法得到两类孤立波解，并且讨论了３种不同型式的热源强迫对孤立波解的影响。

关键词 重力内波 KDV方程 孤立波 热源强迫 非线性

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切变流场中惯性重力内波的发展 被引量：7

5

作者 贺海晏 吴池胜 漆小平 《热带气象》 CSCD 1990年第3期203-209,共7页

假定背景流场为缓变的平行切变流,扰动沿基本流方向是均匀的;用WKBJ方法求解Boussinesg近似下的线性化重力波方程组,根据波作用量守恒原理,研究了流场非均匀性对重力波发展的影响。

关键词 切变流场 惯性 重力内波

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层结流体中的非线性惯性重力内波 被引量：1

6

作者 侯一筠 李炜 王新生 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1994年第5期539-545,共7页

根据地球流体力学基本方程组，在密度垂直层结的情况下，引进行波坐标，研究非线性定形波在相平面上的几何拓扑结构。严格论证了不存在定形孤立波，并通过Hamilton函数及其角作用变换把行波系统化成最简形式，由此而得到非线性惯性重力... 根据地球流体力学基本方程组，在密度垂直层结的情况下，引进行波坐标，研究非线性定形波在相平面上的几何拓扑结构。严格论证了不存在定形孤立波，并通过Hamilton函数及其角作用变换把行波系统化成最简形式，由此而得到非线性惯性重力内波的解析解。 展开更多

关键词 层结流体 非线性 惯性重力内波

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连续分层重力内波的数学模型及其传播模式 被引量：1

7

作者 李德筠 王日新 +1 位作者 沈国光 程虹 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第6期865-873,共9页

以差分法数值求解给定频率的特征值（波数），描述连续分层重力内波的传播模式，揭示出该内波的色散具有异向性的特征．采用内波差分特征值数值法对密度均匀分布流场进行求解，其解与表面行进波解析法结果是一致的．

关键词 连续分层流体 重力内波 数学模型 海洋动力学

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QBO形成过程中重力内波的活动特征 被引量：1

8

作者 张代洲 秦瑜 +1 位作者 田中浩 钱公望 《大气科学》 CSCD 北大核心 1997年第4期506-512,共7页

本文利用一个沿赤道的经度－高度二维原始方程模式，在下边界处采用一个东传、波数为１（波１Ｅ）和一个西传、波数为２（波２Ｗ），相速度绝对值均为３１ｍ·ｓ－１的两个波作为强迫波，对赤道平流层低层的大尺度运动进行了模拟，... 本文利用一个沿赤道的经度－高度二维原始方程模式，在下边界处采用一个东传、波数为１（波１Ｅ）和一个西传、波数为２（波２Ｗ），相速度绝对值均为３１ｍ·ｓ－１的两个波作为强迫波，对赤道平流层低层的大尺度运动进行了模拟，再现了平均纬向流的准两年周期振荡（ＱＢＯ）式变化，振荡周期约为３６个月，东西风带的最大风速达４８ｍ·ｓ－１，远远超过两个强迫波的相速度。波动分析表明，通过波与波的非线性相互作用，产生了许多新波，新波中波数为１的西传波（波１Ｗ）和波数为２的东传波（波２Ｅ）在ＱＢＯ形成过程中起了一定的重要作用，强迫波１Ｅ和２Ｗ可分别将西风带和东风带加速到３１ｍ·ｓ－１，对于东风带，相速度约为９１ｍ·ｓ－１的波１Ｗ可进一步加速平均流到４８ｍ·ｓ－１；而对于西风带，波２Ｅ在２０ｋｍ以下对平均流有一定的加速作用。 展开更多

关键词 重力内波 准两年周期振荡 强迫波 大气动力学

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三维非静力平衡大气中平行切变流上重力内波的不稳定及半椭圆定理

9

作者 孙立潭 黄美元 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第3期306-314,共9页

本文应用守恒型非弹性模式研究了三维非静力平衡大气中平行切变流上重力内波的不稳定，推广了Ｍｉｌｅｓ定理和半圆定理，得到了有限深度气层的半椭圆定理。该定理指出不稳定波的复波速被限制在相速复平面上一个内接于霍华德（Ｈｏｗａ... 本文应用守恒型非弹性模式研究了三维非静力平衡大气中平行切变流上重力内波的不稳定，推广了Ｍｉｌｅｓ定理和半圆定理，得到了有限深度气层的半椭圆定理。该定理指出不稳定波的复波速被限制在相速复平面上一个内接于霍华德（Ｈｏｗａｒｄ）半圆的半椭圆内。该半椭圆长轴重合于半圆的直径，而短轴则取决于最小Ｒｉ数、波长、波宽等因素。 展开更多

关键词 重力内波 平行切变流 不稳定 半椭圆定理 大气

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大气层结的非均匀性对重力内波波射线的影响

10

作者 吕克利 徐亚梅 《气象学报》 CSCD 北大核心 1994年第3期332-341,共10页

文中利用ＷＫＢ近似，讨论了非均匀层结对惯性重力内波和纯重力内波能量传播路径的影响，得到了波的能量密度，广义波作用密度，和广义拟能密度守恒的条件，导得了重力内波不稳定的必要条件，给出了在波的传播过程中控制波射线折射的方... 文中利用ＷＫＢ近似，讨论了非均匀层结对惯性重力内波和纯重力内波能量传播路径的影响，得到了波的能量密度，广义波作用密度，和广义拟能密度守恒的条件，导得了重力内波不稳定的必要条件，给出了在波的传播过程中控制波射线折射的方程，得到了两类不同的临界层，最后还利用四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法计算了不同层结分布下的波射线。 展开更多

关键词 非均匀层结 重力内波 波射线 大气

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大气惯性重力内波的基本性质

11

作者 邬鸿勋 《杭州大学学报（自然科学版）》 CSCD 1991年第4期473-482,共10页

本文完整地考虑了惯性Coriolis力作用,得出地球大气的惯性重力内波的控制方程.对熟知的波动解应用算符法和两种时空尺度的WKB方法,导出波群的一些基本性质:1.波群中最重要理理量:A(波幅)、(?)(波矢)、ω(频率、E(=A^2)(波能)等全部以群... 本文完整地考虑了惯性Coriolis力作用,得出地球大气的惯性重力内波的控制方程.对熟知的波动解应用算符法和两种时空尺度的WKB方法,导出波群的一些基本性质:1.波群中最重要理理量:A(波幅)、(?)(波矢)、ω(频率、E(=A^2)(波能)等全部以群速度(?)在空间中传播;2.(?)、ω、E以及能量函数,在时空中缓变的唯一因数是“层结”参数N^2(Brunt-V(?)is(?)l(?)频率的平方),在时空上的不均匀分布;3.若齐次线性方程的频散关系为L(-iω,ik,il,im)=0,其左端为波矢(?)分量k、l、m的齐n次多项式,则群速(?)必垂直于波的相速(?).本文讨论的波群为n=2,所以(?)垂直于(?)的这个关系也成立. 展开更多

关键词 大气 惯性重力内波 CORIOLIS力

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风速垂直切变下非均匀层结大气中重力惯性内波的稳定性 被引量：1

12

作者 万军 赵平 闵文彬 《大气科学》 CSCD 北大核心 1992年第1期120-126,共7页

本文应用WKB方法研究了在弱非均匀层结大气中,当基本气流具有弱垂直切变时,重力惯性内波的稳定性问题.由导得的波能量方程出发,分析了风速垂直切变及非均匀大气层结对重力惯性内波波能变化率的影响.

关键词 重力惯性内波 稳定性 非均匀层结大气 波能量方程 风速 垂直切变 暴雨预报

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2009年“莫拉克”台风登陆过程阵风特征分析 被引量：10

13

作者 李永平 郑运霞 方平治 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1188-1199,共12页

利用上海台风研究所移动观测车获取的"莫拉克"台风登陆过程中超声风、温等观测资料对地面阵风特性进行了诊断分析。结果表明,在风速时间序列中叠加有周期为3—7min的阵风扰动,显现出明显的相干结构,即沿顺风方向阵风风速峰期... 利用上海台风研究所移动观测车获取的"莫拉克"台风登陆过程中超声风、温等观测资料对地面阵风特性进行了诊断分析。结果表明,在风速时间序列中叠加有周期为3—7min的阵风扰动,显现出明显的相干结构,即沿顺风方向阵风风速峰期有下沉运动,谷期有上升运动;阵风扰动的各向异性特征明显,沿顺风方向的阵风扰动能量最大,其次是沿侧向和垂直方向的扰动能量;沿顺风方向的阵风垂直动量通量向下传播,而沿侧风方向阵风扰动动量垂直通量总体贡献接近于0。阵风扰动沿顺风方向的积分空间尺度和时间尺度最大,沿侧风方向和垂直方向其次,均明显大于湍流的积分空间和时间尺度。此外,阵风扰动的其他特征还包括:感热垂直通量极小;当平均风速较大时阵风风向变化幅度较小,而风速较小时阵风风向变化幅度则较大;动力学分析表明,阵风扰动主要表现出重力内波的一些特性。 展开更多

关键词 台风阵风 相干结构 各向异性 重力内波

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分层流体中物体运动尾迹的理论和实验研究 被引量：8

14

作者 马晖扬 麻柏坤 张人杰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期677-684,共8页

论文应用数值计算和实验两种方法研究了重力分层流体中运动物体与自由面的相互作用 .数值计算表明 ,用Rankine卵形体模拟潜艇 ,在通常潜艇运动的条件下 ,重力内波在水面上形成的尾迹较弱 ,但仍然具有可以识别的特征 .实验研究是在静水... 论文应用数值计算和实验两种方法研究了重力分层流体中运动物体与自由面的相互作用 .数值计算表明 ,用Rankine卵形体模拟潜艇 ,在通常潜艇运动的条件下 ,重力内波在水面上形成的尾迹较弱 ,但仍然具有可以识别的特征 .实验研究是在静水槽中进行的 ,分层介质为水 盐水以及柴油 盐水两种情形 .实验结果表明 ,物体在密度突跃层附近运动时导致自由面发生特定的变形 .论文还讨论了物体的位置和运动速度等因素对变形形态的影响 。 展开更多

关键词 重力内波 密度突跃层 分层流体 运动尾迹

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对流边界层中过山气流的数值模拟 被引量：16

15

作者 刘辉志 洪钟祥 桑建国 《气候与环境研究》 CSCD 2001年第3期305-311,共7页

采用 ＡＲＰＳ ４０非静力中尺度气象模式模拟了对流边界层中气流过山引起的地形波，讨论了地形及大气条件改变对其的影响。模拟表明，当大气边界层是对流边界层时，气流过山引起的地形强迫，仍能在上部稳定层结中造成足够的垂直扰动，... 采用 ＡＲＰＳ ４０非静力中尺度气象模式模拟了对流边界层中气流过山引起的地形波，讨论了地形及大气条件改变对其的影响。模拟表明，当大气边界层是对流边界层时，气流过山引起的地形强迫，仍能在上部稳定层结中造成足够的垂直扰动，产生向上传播的重力内波，重力内波引起的波动阻力仍不可忽略。 展开更多

关键词 对流边界层 过山气流 数值模拟 地形波 大气条件 地形强迫 重力内波

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1991年7月6—7日黄山特大暴雨分析 被引量：8

16

作者 杨金锡 陈晓红 王东勇 《气象》 CSCD 北大核心 1993年第1期39-42,共4页

利用卫星云图、T_(BB)资料、雷达回波资料及地面自记等气象资料,详细分析了发生于1991年7月6—7日的黄山历史上罕见的特大暴雨的成因,揭示出这场特大暴雨是由6次中尺度“云核”沿同一路径经过黄山而引发。T_(BB)分析清楚看到,冷锋与地... 利用卫星云图、T_(BB)资料、雷达回波资料及地面自记等气象资料,详细分析了发生于1991年7月6—7日的黄山历史上罕见的特大暴雨的成因,揭示出这场特大暴雨是由6次中尺度“云核”沿同一路径经过黄山而引发。T_(BB)分析清楚看到,冷锋与地形共同作用容易发生重力波;中尺度“云核”的合并易导致强云团发展,从而促使降水量增大;还可看出几次雨锋的出现与重力波的发生和“云核”合并发展有密切关系。 展开更多

关键词 暴雨 中尺度云核 重力内波 黄山

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冬季风期间南海地区冷涌的动力学分析 被引量：3

17

作者 张韧 张为付 《热带气象学报》 CSCD 1994年第2期122-129,共8页

利用一个部分非线性的二维经向重力内波动力模式，通过求行波解，对冬季风期间南海冷涌的传播形式，传播特征和传播速度进行了分析，并讨论了大尺度经向环流及其垂直结构、热力作用、层结稳定状况和初始扰动条件对冷涌传播的作用。主要... 利用一个部分非线性的二维经向重力内波动力模式，通过求行波解，对冬季风期间南海冷涌的传播形式，传播特征和传播速度进行了分析，并讨论了大尺度经向环流及其垂直结构、热力作用、层结稳定状况和初始扰动条件对冷涌传播的作用。主要结论是：冷涌的传播表现为具有非线性效应的无频散或弱频散的重力行波，其向南传播速度远大于平流速度而接近于重力内波波速；不同流场和位温的初始扰动状况决定了冷涌将以周期重力行波或者以孤立重力行波的方式传播，这两种不同的传播方式反映出两种不同的天气过程，经圈环流的加强和南移、稳定的大气层结以及弱的对流凝结加热是冷涌以重力行波方式传播的基本条件。 展开更多

关键词 冷涌 动力学 季风 重力内波

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与海南岛秋季暴雨有关的一类热带中尺度涡旋的动力学分析 被引量：1

18

作者 吴俞 李国平 冯文 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期227-238,共12页

对惯性重力内波方程组分别通过线性和非线性求解探讨造成2010年10月海南岛一次特大暴雨中一类热带中尺度涡旋生成发展的动力、热力机制,研究发现:(1)在副热带高压和大陆冷高压南侧反气旋性纬向水平风切变大值区、静力不稳定大气层结、... 对惯性重力内波方程组分别通过线性和非线性求解探讨造成2010年10月海南岛一次特大暴雨中一类热带中尺度涡旋生成发展的动力、热力机制,研究发现:(1)在副热带高压和大陆冷高压南侧反气旋性纬向水平风切变大值区、静力不稳定大气层结、积云对流潜热释放、低空急流、适当强度的冷空气有利于热带中尺度涡旋的形成和发展;(2)非线性惯性重力内波的孤立波解与这类热带中尺度涡旋有很好的联系,在静力不稳定的大气层结下,热带中尺度涡旋的形态主要由对流凝结潜热加热所决定,即潜热加热下的孤立波解要求热带中尺度涡旋在垂直方向是一个浅薄的涡旋系统;另外强盛的对流凝结潜热对热带中尺度涡旋垂直运动振幅的增强起主要作用,更有利于涡旋的发展和维持。基于天气事实分析的理论研究为深化影响海南的热带中尺度涡旋乃至南海中尺度对流系统的机理认识进行了探索。 展开更多

关键词 热带中尺度涡旋 海南岛秋季暴雨 惯性重力内波 非线性

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地球流体中有限振幅波解的一般形式

19

作者 杨联贵 谢强 +1 位作者 侯一筠 程明华 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期42-45,共4页

从地球流体中非线性波动所满足的方程经行波变换所得的平面自治动力系统出发 ,利用微分方程几何理论 ,揭示了地球流体中几种非线性波动均具有周期解 ,而不存在孤波解的普遍性质。采用在平面自治系统的平衡点附近作 Tay-lor展开方法 ,论... 从地球流体中非线性波动所满足的方程经行波变换所得的平面自治动力系统出发 ,利用微分方程几何理论 ,揭示了地球流体中几种非线性波动均具有周期解 ,而不存在孤波解的普遍性质。采用在平面自治系统的平衡点附近作 Tay-lor展开方法 ,论证了分式简谐函数是有限振幅波解的一般形式的结论。 展开更多

关键词 地球流体 有限振幅波 分式简谐函数 重力内波

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三维层结大气随高度变化基流的不稳定性及半椭圆定理

20

作者 林乃实 孙立潭 《气象学报》 CSCD 北大核心 1997年第3期306-317,共12页

本文应用Ｈｏｗａｒｄ（１９６１）所用的精巧积分方法研究了三维非静力平衡层结大气随高度变化基流上重力内波的不稳定性质。给出了不稳定产生的必要条件和相速度在相速复平面上的分布规律；发展了Ｍｉｌｅｓ定理和Ｈｏｗａｒｄ半圆定... 本文应用Ｈｏｗａｒｄ（１９６１）所用的精巧积分方法研究了三维非静力平衡层结大气随高度变化基流上重力内波的不稳定性质。给出了不稳定产生的必要条件和相速度在相速复平面上的分布规律；发展了Ｍｉｌｅｓ定理和Ｈｏｗａｒｄ半圆定理；得到了有限深度气层的半椭圆定理。并指出在随高度变化的基流中，重力内波的不稳定范围与基流的垂向结构及波传播方向有关；半椭圆的位置和长轴分别重合于Ｈｏｗａｒｄ半圆的位置和直径，而短轴则依赖于与Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ数相关的参数Ｊ０。 展开更多

关键词 变化基流 重力内波 不稳定 半椭圆定理 层结大气

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