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本文分析了当大气和海洋中未经耦合前的自由波分别为Kelvin波和Rossby波,经相互作用后所产生的耦合波的性质。结果表明,不管大气的自由波为Kelvin波或Rossby波,而海洋的自由波为Rossby波或Kelvin波,经相互作用后的耦合波可以分成两类。一类耦合波的色散关系接近自由的Kelvin波;另一类则由不同经圈模的Rossby波经相互作用后的耦合波。这两类波都具有不稳定性。文中讨论了耦合波的传播和不稳定的物理机制,并指出这类不稳定的热带耦合波,对研究ENSO事件中的某些现象有一定的参考意义。 相似文献
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本文在简单的热带气耦合方程组中,引进基本风场和平均海流的作用以后,对热带海气耦合Kelvin波的不稳定性进行了讨论,得到其耦合不稳定的判据条件,并且分析了它的传播结构特征。 相似文献
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为了分析热带海气耦合系统中不稳定扰动究竟由哪种自由波占主导地位,根据本文第I部分提出的热带海气耦合模式,讨论了取耦合系统中不同的径向模时耦合波的性质,即分别讨论了大气长Rossby波和海洋长Rossby波、大气Kelvin波和海洋长Rossby波、大气长Rossby波和海洋Kelvin波的耦合波以及考虑了大气和海洋中所有这些波动时耦合波的性质。结果指出,这些耦合波对海气耦合模式中参数的取值很敏感,不同的参数可以产生性质不同的耦合波。本文的结果也说明了海气耦合系统的性质与热带大气的性质和结构有很大关系。 相似文献
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简单的热海气耦合波──Kelvin波和Rossby波的综合作用 总被引:2,自引:0,他引:2
在本文中,考虑到对于研究ENSO事件中的某些现象,人们更感兴趣的是大尺度低频运动的物理性质。为此,本文中引进长波低频近似,这时纬圈运动基本上满足地转平衡。分析表明,对赤道偶对称运动,当经圈结构函数(抛物线柱函数)取n=0,2时,海气耦合系统中的自由波分别为大气和海洋中的Kelvin波和Rossby波。它们经相互作用后,可以激发出不稳定的海气耦合波。根据海气相互作用强度(αγ)和ε(=cs/ca。cs,ca分别为海洋和大气中的重力波波速)的大小,可以把不稳定区分成三个部分。在ε<0.16的强海气相互作用区,不稳定的耦合波,在短波波段是向东传播的,在长波波段则转为向西传播。在ε>0.16的弱海气相互作用区中,在长波波段的不稳定耦合波是向东传播的。另外,在ε>0.16的强相互作用区中,不稳定耦合波的物理性质较为特殊。在短波波段存在一支向东传播的不稳定波,但由于增长率太大,可以预测波将很快破碎而变成大尺度湍流运动。在长波波段虽然也存在一支频率很高的不稳定波,但其物理性质很难从自由模的比较中追踪出来。文中对由大气和海洋Rossby波经相互作用后的对赤道奇对称耦合波也作了讨论。 相似文献
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西文建立了一处简单的热带海气耦合模式,模式大气和海洋中含了Kelivn波和长Rossby波。在赤道β平面近似下,讨论了取耦合系统中最大径向模时,即大气和海洋中只存在Kelin波时耦合波的性质。结果指出,向东传的耦合Kelvin波可以出现不稳定性,并且由于海气相互作用,在长波部分可以产生向西传的耦合Kelvin波。耦合Kelvin波的性质与模式中所选用的参数有很大关系,当大气与海洋中自由波的频率相差 相似文献
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热带海气耦合Kelvin波的弱相互作用 总被引:2,自引:1,他引:2
本文在简单的热带海气耦合方程组中 ,引进基本风场和平均海流的作用以后 ,对热带海气耦合 Kelvin波的不稳定性进行了讨论 ,得到其耦合不稳定的判据条件 ,并且分析了它的传播结构特征。 相似文献
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简单热带海气耦合模式中的耦合波及其不稳定性(I) 总被引:2,自引:1,他引:2
本文建立了一个简单的热带海气耦合模式,模式大气和海洋中包含了Kelvin波和长Rossby波。在赤道β平面近似下,讨论了取耦合系统中最大径向模时,即大气和海洋中只存在Kelvin波时耦合波的性质。结果指出,向东传的耦合Kelvin波可以出现不稳定性,并且由于海气相互作用,在长波部分可以产生向西传的耦合Kelvin波。 耦合Kelvin波的性质与模式中所选用的参数有很大关系,当大气与海洋中自由波的频率相差很大时,耦合波的性质与没有海气相互作用时自由波的性质非常接近;只有当大气与海洋中自由波的频率相差不太大时 相似文献
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建立了一类非线性海气耦合波的模式,并用该模式作了解析研究,讨论了该类海气耦合波的存在条件,发现当海气耦合较强时分别存在以海洋为主导方面及以大气为主导方面的两支海气耦合波,而耦合较弱时则仅有前者存在。还求得了该模式中该类海气耦合波的椭圆余弦波解及孤立波解,并对以海洋为主导的海气耦合波的性质作了讨论,认为海气相互作用耦合也是产生大气季节内振荡的机制之一。 相似文献
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本文从非线性正压涡度方法出发,用相角函数方法得到非线性常微分方程。应用微分方程的定性理论,得到了非线性正压Rossby波的木稳定的判据,改进了以往的工作。 相似文献
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海气相互作用与年代际气候振荡可能机制初探 总被引:2,自引:2,他引:2
从简单海气相互作用方程组出发,引进新的海洋对大气加热函数,得到简单海气相互作用方程组的解析解。解析解表明,海气相互作用可以产生不稳定耦合波,这种波的不稳定程度随海气相互作用系数和深海对海洋混合层的影响而不同,并且e-折时间尺度随海气相互作用系数出现极小值,这个极小值点对应的周期是最不稳定海气耦合波的周期;海气相互作用产生的最不稳定海气耦合波的周期在中纬度地区是18a,在低纬度是3.5a,在高纬度是35a,它可能是海气系统年代际振荡的机制之一。 相似文献
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利用多重尺度摄动法,对低纬大气Kelvin波和Rossby波的波包演变进行了分析,得到两波的非线性相互作用方程为耦合的非线性复系数Landau方程组。数值计算表明两波相遇将使波振幅变化,波宽变窄;两波非线性相互作用可能是低纬强烈天气突然爆发的原因之一。 相似文献
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全球热带简单海气耦合模式中的ENSO预报试验 总被引:1,自引:0,他引:1
利用一个全球热带简单海气耦合模式(GTSM模式),并选取热带三大洋较强的冷暖事件作为预报对象进行了若干预报试验,分析结果发现:在GTSM模式中由于热带三大洋海气耦合通过大气模式而相互作用和影响,使得该模式对于东大西洋和中东印度洋较强冷暖事件的预报能力,较单独大西洋或单独印度洋耦合模式均有明显提高,预报和观测的ATL3、IND3指数的相关系数达到0.5以上的月份,分别达到9个月和6个月左右;而在东太平洋则和ZC(LDEO1)模式差不多,预报和观测的Nio3指数的相关系数达到0.6以上的月份可以达到15个月左右. 相似文献
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在所构造的海气耦合模式中,采用Zebiak海洋模式框架,并重建了一个海洋数值模式,大气模式采用了Gill模式.在大气模式中保留了时间发展项,潜热加热采用了Kleeman方案.对模式的积分结果表明,海温异常具有3~7年的准周期振荡.在模式El Nino事件的初始阶段,西风异常,海温正距平(SSTA)首先在赤道西太平洋发生,然后向东传播、加强.在模式ENSO循环的位相转换过程中,SSTA的空间分布共有4种不同类型.模式模拟的El Nino事件的初始阶段有两种发展类型,它们是:在初始阶段中西太平洋和东太平洋沿岸各有海表温度的正异常发生.在以后的发展中,一种情况是这两块正SSTA都发展连成一片,形成El Nino事件;另一种情况是中西太平洋地区的正SSTA衰减,中东太平洋地区的正SSTA加强,向西传播,形成El Nino事件.模式模拟的La Nina事件的初始阶段也有两科发展类型,它们的发展过程和El Nino事件初始阶段的发展过程相似. 相似文献
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赤道不稳定波对海气相互作用影响的数值模拟分析 总被引:1,自引:0,他引:1
赤道不稳定波 (tropical instability waves) 存在于热带东太平洋赤道附近, 通常于每年的春末夏初出现, 以约0.6 m/s速度向西传播, 波周期为20~40天左右, 波长约为1000~2000 km.本文利用一个全球高分辨率海气耦合模式对赤道不稳定波在赤道附近的热量输送进行分析, 表明赤道不稳定波产生指向赤道的热通量, 从而部分抵消了热带东太平洋地区由Ekman辐散和温度平流导致的强冷却效应, 维持热带地区的热量平衡.其对赤道冷舌区的增暖作用可以消除和减弱气候模式中热带东太平洋地区的系统性冷偏差, 能使冷舌的强度和分布得到合理的改善, 对气候模式的改进和发展具有潜在贡献.赤道不稳定波还可以改变赤道海洋上空低层大气层结稳定度, 导致近地层强的风场辐合辐散, 并进一步影响大气混合层的温度、 风场等气象要素.模拟分析结果还表明, 赤道不稳定波对大气强迫产生二次响应, 改变赤道上空逆温层的垂直位移和逆温强度.研究赤道不稳定波对热带海洋气候及其海气相互作用机理的理解具有重要意义. 相似文献
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