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1990年  第14卷  第2期

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旋转二维可压缩流动的谱和特征函数 Ⅰ:谱点的分布
曾庆存, 李荣凤, 张铭
1990, 14(2): 129-142. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.01
摘要:
本文对旋转二维可压缩流(正压原始方程模式)中的谱和谱函数进行了分析和数值计算。这一部份主要讨论谱的分布,结果表明:在正压原始方程中存在三支谱系。当基流为稳定时,这三支谱系均是实的,其中两支为离散谱,分别对应于顺风和逆风传播的重力惯性波(快波),另一支则对应于Rossby波(慢波)。当基流无切变时,慢波由离散谱点组成,慢波相速以基流速度为聚点;且基流为零和科氏参数为常数时退化为无穷维重迭谱点,与聚点重合当基流有切变时,慢波由离散谱和连续谱组成,其中离散谱还可能不存在。当基流速度接近或超过C_0时,最靠近“慢波”的二个或几个原来的重力-惯性波转化为混合型波。当基流为不稳定时,则存在复数的谱点(此时该谱点必定是离散谱)。理论分析和数值计算都得到了广义正压不稳定、超高速不稳定和混合类型的不稳定,而广义正压不稳定属于慢波。我们将在本文的第二部分中讨论相应的谱函数。
旋转二维可压缩流动的谱和特征函数 Ⅰ:谱点的分布
曾庆存, 李荣凤, 张铭
1990, 14(2): 129-142. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.01
摘要:
本文对旋转二维可压缩流(正压原始方程模式)中的谱和谱函数进行了分析和数值计算。这一部份主要讨论谱的分布,结果表明:在正压原始方程中存在三支谱系。当基流为稳定时,这三支谱系均是实的,其中两支为离散谱,分别对应于顺风和逆风传播的重力惯性波(快波),另一支则对应于Rossby波(慢波)。当基流无切变时,慢波由离散谱点组成,慢波相速以基流速度为聚点;且基流为零和科氏参数为常数时退化为无穷维重迭谱点,与聚点重合当基流有切变时,慢波由离散谱和连续谱组成,其中离散谱还可能不存在。当基流速度接近或超过C_0时,最靠近“慢波”的二个或几个原来的重力-惯性波转化为混合型波。当基流为不稳定时,则存在复数的谱点(此时该谱点必定是离散谱)。理论分析和数值计算都得到了广义正压不稳定、超高速不稳定和混合类型的不稳定,而广义正压不稳定属于慢波。我们将在本文的第二部分中讨论相应的谱函数。
原始方程系统中的无加速定理II:纬向平均温度的变化
吴国雄, 陈彪
1990, 14(2): 143-154. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.02
摘要:
利用作者在本文第Ⅰ部分提出的原始方程系统中的无加速定理,这部分讨论大气动量、热量的内外源强迫对纬向平均温度场的作用。数值计算结果表明:外源热力强迫引起的温度场的变化主要在对流层下层;而热力内强迫的作用在中高纬对流层中分布较均匀,两者在维持纬向平均温度场的变化中十分重要。机械外强迫和机械内强迫各自的贡献次之。平均经圈环流的贡献则主要在对流层顶附近及平流层中,由于热力内强迫产生的位温变化在一定程度上大致被热力外强迫所平衡,而机械内、外强迫则具有相似的空间分布,从而,总的热力强迫所引起的位温变化的分布基本上为总的机械强迫作用所平衡,纬向平均位温的准定常状态由此得以维持。
原始方程系统中的无加速定理II:纬向平均温度的变化
吴国雄, 陈彪
1990, 14(2): 143-154. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.02
摘要:
利用作者在本文第Ⅰ部分提出的原始方程系统中的无加速定理,这部分讨论大气动量、热量的内外源强迫对纬向平均温度场的作用。数值计算结果表明:外源热力强迫引起的温度场的变化主要在对流层下层;而热力内强迫的作用在中高纬对流层中分布较均匀,两者在维持纬向平均温度场的变化中十分重要。机械外强迫和机械内强迫各自的贡献次之。平均经圈环流的贡献则主要在对流层顶附近及平流层中,由于热力内强迫产生的位温变化在一定程度上大致被热力外强迫所平衡,而机械内、外强迫则具有相似的空间分布,从而,总的热力强迫所引起的位温变化的分布基本上为总的机械强迫作用所平衡,纬向平均位温的准定常状态由此得以维持。
用五层原始方程模式对冬季季风的数值模拟
郭晓岚, 陈月娟
1990, 14(2): 155-162. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.03
摘要:
本文采用过去曾用以研究青藏高原对夏季天气和气候影响的五层局地原始方程模式来模拟冬季季风。试验证明了海陆对季风环流的热力影响冬夏正好是相反的。计算出的在印度洋、非洲和南亚地区的气压场、流场和降水率的分布与实况相当一致,文中对模拟和观测的垂直环流进行了比较,还给出了感热和非绝热加热率的计算结果。
用五层原始方程模式对冬季季风的数值模拟
郭晓岚, 陈月娟
1990, 14(2): 155-162. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.03
摘要:
本文采用过去曾用以研究青藏高原对夏季天气和气候影响的五层局地原始方程模式来模拟冬季季风。试验证明了海陆对季风环流的热力影响冬夏正好是相反的。计算出的在印度洋、非洲和南亚地区的气压场、流场和降水率的分布与实况相当一致,文中对模拟和观测的垂直环流进行了比较,还给出了感热和非绝热加热率的计算结果。
梅雨锋中大振幅重力波的活动及其与环境场的关系
孙淑清
1990, 14(2): 163-172. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.04
摘要:
本文分析了梅雨锋暴雨过程中中-β尺度大振幅惯性重力波的活动及其与环境场的关系。突发性降水所构成的雨峰线能表征这类波的活动,重力波平均波长为200km,振幅2hPa。周期6—8h,移速为60—80km/h,强降水全部位于中尺度气压波槽后和脊前的辐合区内,波动的传播方向各异,靠近低空急流的波动大体沿低层盛行风方向传播;有的则受中尺度散度场移动、变化的影响;或受冷锋前先期到达的冷涌性中尺度锋区的影响,并与它一起移动。这类短波活动对环境风场的影响是:它破坏近地层的急流状结构和日变化,却使对流层中、下层环境风增强,急流轴上抬以至消失,这类短波活动使大尺度风场获得能量。
感热加热和垂直风切变对温带CISK扰动的影响
李崇银
1990, 14(2): 173-180. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.05
摘要:
第二类条件不稳定(CISK)是热带气旋发展的重要机制,Rasmussen(1979)在研究所谓极地低压时首先指出了温带CISK扰动的存在和性质。但对于温带扰动的发展,除了积云对流凝结的反馈外,下垫面的感热和对流层低层风的垂直切变有相当重要的作用。因此,感热加热和垂直风切变对温带CISK扰动的影响是一个有意义的研究课题。 将下垫面感热加热和对流层低层风的垂直切变分别引入温带CISK模式,其结果表明:下地面感热加热可以明显地加速温带CISK扰动的发展,这可能是一些温带小气旋急速发展(例如美国的炸弹气旋等)的原因之一;对流层低层的垂直风切变既可以加强也可以削弱温带CISK扰动,其影响依赖于垂直风切变的类型;下垫面感热加热和垂直风切变的共同作用则反映了复杂而有意义的性质。一般情况下,对流层低层垂直风切变对CISK扰动的发展有抑制作用。
大气中对称运动的非线性稳定性分析
罗德海
1990, 14(2): 181-187. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.06
摘要:
本文利用分岔和突变理论讨论了非线性对称运动的稳定性,结果表明: (1)在的情况下,非线性对称运勃方程在平衡点P(0,0)和Q((fs)/β,0)附近具有完全不同的性质。 (2)在的情况下,当时,对称运动可以产生亚临界分岔,而当时,对称运动可以产生超临界分岔。 (3)在的情况下,当条件和同时满足时,对称运动可以产生尖点(cusp)突变。
灰色动力模型在天气预报中的应用
涂松柏, 李才媛
1990, 14(2): 188-192. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.07
摘要:
本文在简述灰色系统理论的基础上,提出天气过程为灰色系统,从而探讨了灰色分析和预测方法在气象中的应用,并给出了灰色动力模型的应用实例。
城市污染对重庆地区雨水酸化影响的观测分析
沈志来, 肖辉, 黄美元
1990, 14(2): 193-198. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.08
摘要:
1987年9月,重庆地区观音桥、江津县城和四面山响水滩雨水样品分析结果表明,三个测点的雨水平均pH都远小于5.60,市区的污染已影响90km外的乡村。雨水酸度、雷达回波移动方向和雨水化学组分浓度分析说明,四面山雨水酸化的污染源为非局地性的。
北京城区北部冬、夏季大气颗粒物化学成分和粒度分布
汪新福, 朱光华, 吴瑜光,
1990, 14(2): 199-206. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.09
摘要:
1987年1,3月和6,8月在北京师范大学主楼顶上,用单孔级联碰撞采样器收集了大气颗粒物样品,用PIXE方法进行了分析,得到了冬、夏季19种元素的浓度和粒度分布,并对大气颗粒物中元素的主要来源进行了探讨。
城市热岛效应对污染物扩散规律影响的数值模拟
苗曼倩
1990, 14(2): 207-214. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.10
摘要:
用一个二维非定常扩散方程模拟了夜间城市边界层中三种不同有效高度(20m,72m和110m)连续线源所产生的污染物浓度分布特征。数值试验结果表明:不管是否出现热岛环流,城市热岛效应使高架源产生的地面浓度增大,而使近地面源所产生的地面浓度减小。这是因为城市下垫面的热力和动力作用改变了一般的边界层低层的温度结构和湍流结构所致。
近地面层湍流通量观测误差的比较
胡隐樵
1990, 14(2): 215-224. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.11
摘要:
本文根据误差理论分析并比较了在近地面层内各种间接确定湍流通量方法的观测误差。空气动力学法由于采用不同的通用函数将造成很大的误差。H扣除法确定潜热通量,当Bowen比较小时误差较小,Bowen比B>1之后误差随B的增大迅速增长。在相同的观测条件下间接法确定湍流通量以Bowen比法和组合法误差最小,实例计算表明组合法的精度最高。
上海夏季大气气溶胶观测和分析
张维, 邵德民, 沈爱华,
1990, 14(2): 225-231. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.12
摘要:
本文介绍了1986年夏季上海大气气溶胶粒子观测结果,分析表明,该地区大气气溶胶绝大部分为细粒态;粒子谱分布符合Junge分布;粗、细粒子浓度及其对气溶胶质量的贡献大小与天气状况和气象因子关系较密切;降雨对气溶胶的冲刷作用与雨强有紧密关系。
一次新的埃尔尼诺事件即将发生
符淙斌
1990, 14(2): 232-233. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.13
摘要(2387) PDF (54KB)(1917)
摘要:
ENSO及热带海-气相互作用动力学研究的新进展
黄荣辉
1990, 14(2): 234-242. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.14
摘要:
本文回顾了最近几年关于ENSO事件及热带海-气相互作用动力学方面研究的最新成就及新发现的观测事实,还指出热带西太平洋海-气相互作用对北半球大气环流异常的作用。
月平均环流的长期数值预报
王绍武
1990, 14(2): 243-248. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.15
摘要:
本文对当前月平均环流的长期数值预报状况做了总结,用大气环流模式做月平均500hPa高度预报,相关系数约0.4。对两类集合预报,即蒙特卡罗预报与落后平均预报的优缺点进行了比较。最后讨论了月平均环流预报的可预报性,指出有可能做6—11个月的预报,但预报准确率因受气候噪声影响而有一定限度。
短期气候预测试验研究的进展
袁重光
1990, 14(2): 249-256. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1990.02.16
摘要:
本文回顾了用大气环流模式及大气-海洋耦合模式进行短期气候预测试验研究的进展情况,综述了试验研究得出的一些初步结论,文中也介绍了我国在这方面进行的一些初步试验研究的结果,供短期气候预测研究工作的参考。