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垂直运动研究进展及新型垂直运动方程

周玉淑

周玉淑. 垂直运动研究进展及新型垂直运动方程[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2109.21140
引用本文: 周玉淑. 垂直运动研究进展及新型垂直运动方程[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2109.21140
Research progress of vertical motion and new vertical motion equation[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2109.21140
Citation: Research progress of vertical motion and new vertical motion equation[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2109.21140

垂直运动研究进展及新型垂直运动方程

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2109.21140
基金项目: 国家自然科学基金

Research progress of vertical motion and new vertical motion equation

  • 摘要: 垂直运动在天气系统(尤其是中小尺度系统)发生发展过程中有极其重要的作用,本文回顾并小结了大气垂直运动方程的研究进展。在质量守恒前提下,垂直运动可由连续方程积分计算得到,这个算法需要准确计算散度,不容易实现。基于大气绝热假设的绝热法,由于与实际天气过程热力变化有较大差别,计算的垂直运动也不准确。垂直运动的诊断与天气系统尺度有关。大尺度系统以涡旋运动为主,满足准水平,不必要过多考虑浮力和风切作用。因此,出现了准地转条件的垂直运动方程,且在大尺度运动中应用较好。中尺度系统运动中,辐合辐散运动与旋转运动同等重要,垂直运动不能忽略,垂直运动方程在形式上要复杂一些,但其强迫项仍是由涵差的涡度平流及温度平流的拉普拉斯所构成,本质与大尺度系统中的ω方程没有太大差别。小尺度强风暴运动以辐合辐散为主,浮力及风切起着主导作用,其垂直运动方程要复杂得多。但是,由于任何小尺度强对流系统都是在大中尺度背景下发生的,所以背景场强迫的垂直运动仍然存在,完整的垂直运动应考虑不同天气尺度系统调整产生的垂直速度,应联立垂直运动方程组进行计算。本文提出的多效应的新型垂直运动方程,可以较为准确地实现强对流运动中的垂直速度的诊断。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-02
  • 录用日期:  2022-01-19
  • 修回日期:  2021-09-10
  • 网络出版日期:  2022-03-01

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