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题名非线性垂直切变基流中横波型扰动的不稳定
被引量：1
- 1
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作者
安洁
臧增亮
张铭
张方友
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机构
空军装备研究院航空气象防化研究所
解放军理工大学气象学院/大气环流与短期气候预测实验室
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出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2010年第4期438-444,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(40575023)
青年科学基金项目(40705020)共同资助
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文摘
通过数值计算扰动的波谱和谱函数,对垂直非线性切变基流中横波型扰动的不稳定作了数值研究,给出了不稳定谱函数的结构,讨论了不稳定的性质。主要结论有:在基流为非线性垂直切变时,对三支波动连续谱区互不重叠的天气尺度情况,此时出现的不稳定扰动其性质是准地转涡旋波的不稳定,即Rossby波的斜压不稳定。在中α尺度中高端,虽有涡旋波和重力惯性波连续谱区的部分重叠,但这时不稳定的性质仍是涡旋波的不稳定,即准平衡的斜压不稳定。在中α尺度低端,既有准平衡涡旋波的不稳定,又有非平衡的涡旋-重力惯性混合波的不稳定(第一类混合波不稳定)。中β尺度不稳定的性质则是非平衡的涡旋-重力惯性混合波的不稳定,包括第一类混合波不稳定和第二类混合波不稳定。上述情况与线性垂直切变基流的结论相一致,但这里因基流垂直分布较复杂,垂直方向会出现散涡比以1为界的多段交替分布。综上,对于横波型扰动,只要基流不是常数,且层结稳定,虽此时存在纯重力惯性波连续谱区,但均无纯重力惯性波的不稳定,只有涡旋-重力惯性混合波的不稳定。
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关键词
大气动力学
不稳定
谱函数
非线性垂直切变基流
涡旋
重力惯性混合波
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Keywords
dynamics of the atmosphere
instability
spectral function
nonlinear vertical shear
mixed vortex-gravitational inertia waves
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分类号
P433.2
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名大气横波型扰动连续谱的结构
- 2
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作者
张铭
安洁
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机构
解放军理工大学气象学院大气环流与短期气候预测实验室
空军装备研究院航空气象防化研究所
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出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2008年第6期1401-1410,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目40575023
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文摘
采用数值方法计算了当基本气流有垂直线性切变、层结参数为常值时横波型扰动的谱点和谱函数,并将数值计算的结果与理论分析作了对照和讨论。当三支波动连续谱区相互不重叠时该计算结果与理论分析完全一致,但当发生连续谱区重叠时则须采用谱函数重组的方法来得到连续谱的结构。重组的基本原则是在波谱重叠区对计算得到的谱函数作预处理后,再对频率相邻的谱点和谱函数进行滑动平均,并将该滑动平均后的结果作为重组后的谱点和谱函数。分析该重组后的谱函数可知,此时扰动结构呈现涡旋-重力惯性混合波的形式,出现了新波型。在连续谱三波重叠区域,该混合波的谱函数在对流层中层有涡旋波的临界层并体现了涡旋波的性质,在对流层的上、下层则分别有顺、逆传重力惯性波的临界层并体现了重力惯性波的性质。
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关键词
横波型扰动
谱函数
涡旋-重力惯性混合波
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Keywords
transversal wave in atmosphere, spectral function, hybrid wave of vortex wave and inertia-gravitational wave
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分类号
P433
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名垂直切变基流中的非平衡不稳定
被引量：3
- 3
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作者
安洁
张铭
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机构
空军装备研究院航空气象防化研究所
解放军理工大学气象学院大气环流与短期气候预测实验室
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出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2009年第1期48-58,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(40575023)
青年科学基金项目(40705020)共同资助
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文摘
采用计算横波型扰动波谱和谱函数的方法,研究了当基本气流具有垂直线性切变、层结参数为常值时横波型扰动的不稳定,给出了不稳定扰动的结构,讨论了不稳定的性质。发现:对于三支波动连续谱区互不重叠的天气尺度情况,若此时出现不稳定扰动,其性质属于纯涡旋波的准地转不稳定,与Eady模态类似,是Rossby波的斜压不稳定;在中α尺度中高端,其不稳定性质仍是纯涡旋波的不稳定,即准平衡的斜压不稳定;在中α尺度低端则出现了第一类混合波的非平衡不稳定,包括涡旋-逆传重力惯性混合波的不稳定和涡旋-顺传重力惯性混合波的不稳定,前者低层体现了涡旋波的特点,高层体现了重力惯性波的特点,后者反之;在中β尺度波段,若存在不稳定则均为非平衡的涡旋-重力惯性混合波不稳定,其包括第一类和第二类混合波的不稳定,后者低层体现重力惯性波的特点,中层体现涡旋波的特点,高层则又体现了重力惯性波的特点。
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关键词
不稳定
非平衡
横波型扰动
谱函数
涡旋.重力惯性混合波
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Keywords
instability
non-equilibrium
transversal wave disturbance
spectral function
mixed vortex-gravitational inertia wave
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分类号
P433
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名夏季青藏高原低涡的切向流场及波动特征分析
- 4
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作者
陈功
李国平
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机构
成都信息工程学院大气科学学院和高原大气与环境四川省重点实验室
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第6期956-963,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(40875023
41175045)
+2 种基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB417200)
财政部
科技部公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206042)
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文摘
从大气动力学原理出发,将高原低涡视为受热源强迫的边界层内涡旋,建立了柱坐标下满足梯度风平衡的低涡控制方程组,分析高原低涡切向流场的基本特征。在此基础上,通过求解线性化涡旋模式,得出高原低涡中各类波动的频散关系及其特征,同时定性讨论了热力作用对混合波动的影响以及混合波动与高原低涡流场特征的联系。使用中尺度数值模式WRF分别进行了两次数值模拟实验:一次是理想数值试验,对动力学流场部分的推导加以分析和验证;另一次对2006年8月14日的高原低涡过程进行了三重嵌套的数值模拟,并分析了模拟输出的高时空分辨率资料。研究认为,青藏高原低涡切向流场的特征为:在动力变性高度以下,有气旋性气流伴有辐合,且随高度升高减弱,而高层有反气旋气流伴有辐散,且随高度升高增强。高原热力和边界层作用表现在:当热源径向分布呈现中心加热的形式时,在动力变性高度之下,加热作用将使气旋式流场随时间增强,而在动力变性高度之上,会使反气旋式流场随时间增强;边界层有气旋性气流时,在动力变性高度以下,低涡切向流场加强,若边界层有反气旋性气流时,在动力变性高度以下,低涡切向流场减弱。高原低涡中同时具有产生涡旋罗斯贝波与惯性重力波的条件,热力作用随径向及其梯度的变化对这种混合波动有重要影响。
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关键词
高原低涡
热力作用
切向流场
涡旋罗斯贝-惯性重力混合波
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Keywords
Tibetan Plateau vortices, Thermal forcing, Tangential flow field, Mixed inertial Gravity-Vortex Rossby waves
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分类号
P432
[天文地球]
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