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台风强度变化最快时涡度的解析解
1
作者
范景威
周伟灿
+1 位作者
冯也骋
官元红
《南京信息工程大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第5期625-634,共10页
利用旋转坐标系中的基本方程推导得到动能方程,通过动能的局地变化率定义刻画台风强度变化率的能量泛函,对泛函作变分得到Euler⁃Lagrange方程.分析方程可知,当台风强度变化率达到最大时,摩擦力、气压梯度力、重力和动能梯度满足四力平...
利用旋转坐标系中的基本方程推导得到动能方程,通过动能的局地变化率定义刻画台风强度变化率的能量泛函,对泛函作变分得到Euler⁃Lagrange方程.分析方程可知,当台风强度变化率达到最大时,摩擦力、气压梯度力、重力和动能梯度满足四力平衡关系.因此,这四个力确定的向量可以作为台风强度的预报因子,更准确地确定台风系统强度变化率达到最大的时间点.进一步通过风场变分分解提取到有旋场中的最大涡旋,得到台风强度变化最快时涡度和流场的解析解,对研究台风发展过程中速度的变化趋势和台风的空间结构具有实用价值,为台风路径和强度预报提供了一定的理论指引.
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关键词
台风强度
涡度
解析解
变分法
风场分解
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职称材料
题名
台风强度变化最快时涡度的解析解
1
作者
范景威
周伟灿
冯也骋
官元红
机构
南京信息工程大学数学与统计
学院
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心
宿迁泽达职业技术学院宿迁
出处
《南京信息工程大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第5期625-634,共10页
基金
国家自然科学基金(41475091,41975087)。
文摘
利用旋转坐标系中的基本方程推导得到动能方程,通过动能的局地变化率定义刻画台风强度变化率的能量泛函,对泛函作变分得到Euler⁃Lagrange方程.分析方程可知,当台风强度变化率达到最大时,摩擦力、气压梯度力、重力和动能梯度满足四力平衡关系.因此,这四个力确定的向量可以作为台风强度的预报因子,更准确地确定台风系统强度变化率达到最大的时间点.进一步通过风场变分分解提取到有旋场中的最大涡旋,得到台风强度变化最快时涡度和流场的解析解,对研究台风发展过程中速度的变化趋势和台风的空间结构具有实用价值,为台风路径和强度预报提供了一定的理论指引.
关键词
台风强度
涡度
解析解
变分法
风场分解
Keywords
tropical cyclone intensity
vorticity
analytical solution
variational method
wind field decomposition
分类号
O175.2 [理学—基础数学]
P444 [天文地球—大气科学及气象学]
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作者
出处
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1
台风强度变化最快时涡度的解析解
范景威
周伟灿
冯也骋
官元红
《南京信息工程大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022
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