冬季500毫巴层超长波的特征

利用冬季500毫巴层的资料,考查了频率范围内超长波的谱密度。结果表明,纬向波数K=1～3的谱密度近似地与频率的负二次幂成正比。根据这个结果,作为一种稳定随机过程考查了超长波振幅的逐日变化。为了说明超长波和斜压波两者间不同的特征,也考查了纬向波数K=6的谱密度。就斜压波(K=6)来说,谱密度的最大值出现在短周期时段上。     

北半球月平均100毫巴超长波的气候特征

北半球100毫巴月平均图实质上是超长波(驻波)合成图,绝大部分纬圈的1、2波占绝对优势;100毫巴超长波随季节调整的范围是准常定的,而超长波在中高纬度调整的方向与中低纬相反;在中高纬与中低纬之间有一个狭窄的过渡带。沿纬圈的100毫巴位势高度廓线的季节变化与该纬圈近似的拔海高度廓线的配合很一致。     

超长波的尺度分析

对大气运动的纬向超长波(纬向波长L_x～10~4公里;经向波长L_y～10~3公里)和经向超长波(L_x～10~3公里L_y～10~4公里)进行了尺度分析,得到适合这两类超长波运动的近似方程,若L_x～L_y～10~4公里,则上述方程变成Burger方程。在线性情况下讨论了水平和垂直尺度的不均匀性对超长波移速的控制作用,并且对能量转换方程进行了尺度分析,得出了各类超长波内在统一的三度空间的结构图象。     

超长波的多年振动

我们对1871—1975年冬（1月）和夏（7月）60°N和30°N纬圈的海平面气压距平资料作谐波分析,讨论第1—3波的超长波的多年振动。其主要结果有：1. 超长波的第1波的近百年变化表现为向西的行波型振动。它的超长波槽有3次影响东亚,造成东亚地区降水量的36年左右周期。2. 第2、3波的变化是属于驻波型的振动,这种振动是由两个气候变化阶段来完成的。1921—1926年以前为第一阶段,超长波槽的位置偏东;1921—1926年以后为第二阶段,超长波槽偏西。超长波的阶段变化导致了大气活动中心的阶段变化,引起相关系数的不稳定。3. 超长波的阶段变化与海温距平的阶段变化有密切关系。超长波槽的变化与海温负距平的变化相适应。     

大气超长波的垂直传播

一、引言大气运动从时间上来说是多频的,从空间上来说是多尺度的。人们从天气分析的实践中,已经发现超长波是一种不同于大气长波的波动,它的活动与中长期的大气环流有着密切的关系。对于大气超长波的动力学性质,许多气象工作者有过研究,并取得了显著的进展。但他们大都限于采用“分层模式”来研究的,其优点是能反映出大气基本气流的斜压性对超长波动力学性质的影响,但对大气超长波本身的垂直结构却未能很好地反映出来。本文则采用无热源和无地形的线性 Burger 模式,先给出大气超长波的垂直结构方程,然后讨论超长波的垂直传播条件。     

平流层高低纬度环流特征及其相互关系

引言近年来,国内外对赤道地区平流层纬向风位相的26个月左右的周期振荡(即准两年振荡)进行了不少研究,指出了它们的时空变化规律,讨论了准两年振荡位相与中高纬度环流型,与对流层中高纬度能量循环,与夏季西太平洋付高位置和我国大     

北半球超长波的振动与冷空气活动

本文对1972—1976年冬半年北半球500mb 5天平均高度资料进行了波谱分析。讨论了超长波振动与强冷空气活动的关系。发现超长波的振动明显地随纬度而改变,高纬和极区超长波活动显著,当高低不同纬度地区超长波出现“共振”使行星尺度的斜槽发展时,则对应出现强冷空气的爆发。还讨论了超长波波型、振幅、位相的转换与冷空气爆发的关系。     

国外关于大气环流超长波的研究

不同尺度的大气扰动影响不同时段的天气过程。从六十年代起,人们在实践中已逐步认识到中期天气过程与超长波的活动有密切的关系。所谓超长波是指波数1—3,波长在10,000公里以上的大型扰动。它具有10天左右的寿命,因此是中期天气预报所考虑的主要天气系统。与长波相比,人们对超长波的性质及活动规律的认识还很不充分,这方面的理论离指导预报实践的要求也还相差较远。尽管如此,随着对它的重     

低纬地区超长波的三维分析

本文从原始方程组出发,在赤道β平面上采用正交模态法,对低纬超长波进行水平结构和垂直结构分析,发现低纬超长波主要出现在对流层上层和平流层低层。其次,本文还讨论了含有低纬理想热源的原始方程模式,并通过对模式求数值解得出:低纬热源强迫是对流层上层Kelvin波的形成原因之一。      

赤道地区大气的超长波波动

浅水波方程写在赤道β平面上并根据大气运动的平均状态线性化,得到了线性化方程组的特征方程,解出了它的特征根和特征向量。发现由于东风切变的存在,可以产生自西向东传播的Rossby波。还给出了波数为1和2的一些超长波的图形。     

1998年夏季低纬环流及热带气旋异常特征的分析

通过1998年和若干历史年份夏季低纬环流的对比分析,发现1998年夏季低纬环流有很多异常特征.这种环流制约了热带气旋的发生发展,由此造成1998年西太平洋和南海生成的热带气旋明显偏少、强度偏弱.     

低纬高原地区初夏降水特征及其与大气环流关系的研究

本文把云南省２５个站１９５６－１９９０年期间的５月份雨量作自然正交展开，从而得到云南５月降水的自然分布型，将各分布型与其前期的１－３月１００、５００ｈＰａ高度场作相关分析，发现云南初夏５月降水一致性分布与前期１００、５００ｈＰａ相关区分布趋势一致，特别是与２月低纬定常行星波列的传播路径有关；降水分布和第二型与高度场和相关分布主要在乌拉尔山、菲律宾及其附近。     

超长波的不稳定与发展的一个初步研究

本文在绝热无摩擦的条件下,讨论了超长波的不稳定与发展。超长波不稳定的控制因子有静力稳定度的垂直差异及风的垂直切变。不稳定的出现要求高空静力稳定度要比低空大,平流层满足了这个要求。风的垂直切变愈大则愈不稳定。 使扰动场对基本场反馈,求出了基本场的垂直切变与静力稳定度的变化方程。发现,扰动对垂直切变的反馈作用很大,而对静力稳定度则很小。根据d/dt(P’+K’)=0(其中P’与K’分别是一个波长中的扰动位能和扰动动能)的条件,求出了扰动发展到极值的时间和振幅。所得扰动发展的时间和极大振幅与实况较为符合,同时扰动极大振幅对于初值振幅具有准保守性。 影响超长波发展的因子除了风的垂直切变与静力稳定度垂直分布的作用外,还有波长。波长的改变对最后所要达到的极大振幅没有影响,而只是波长愈长扰动发展天数愈长。平流层的作用使扰动的振幅低空变小,高空增大。     

地形强迫超长波在大气中传播的时间特性

本文用中纬度β平面准地转模式模拟地形强迫的超长波在大气中传播的时间特性.结果表明,超长波的垂直传播能力随着波长的增大而增强.在冬季的基本气流条件下,纬向波数1至3的超长波都能上传到平流层,而波数4以上的波只在对流层中才显著.结果还表明,地形强迫的超长波在形成一定时间后,将围绕某固定经度作东西向摆动,这种水平移动的准静止性是地形的动力控制作用的结果.这些结果与观测及其它理论研究的结果都较为一致.     

地形对长波和超长波不稳定发展的影响

图3.2.1—3.2.5表示了地形对长波和超长波移动和发展影响的一般规律。如以地形脊对东移西风冷槽的影响为例,当地形相当涡度和扰动涡度的振辐比am/a20较小时,在它越过地形脊时,首先流场槽减弱而温度槽加强,减弱的流场槽以较快的速度移动,而温度槽则相对减慢,越过地形脊后,流场槽又重新增强。我们根据地形的影响,初步讨论了一锢囚气旋在向风坡填塞,在背风坡又重新产生的物理过程。超长波的斜压不稳定的不能发展,是由于温度场东进和流场西退造成的。根据地形脊对超长波脊移动的影响,可以推测,在两个地形超长波脊之间的地区,最有利于超长波脊的不稳定发展。阻塞脊出现频数的地理分布的观测结果和理论推测有很好的一致性。     

关于中纬或低纬扰动对低纬或中纬度流场的作用

用付里叶方法求解正压无辐散涡度方程,把初始扰动分别加在中纬或低纬,求得这些扰动在低纬或中纬度产生的作用。结果表明:这种作用都是不能忽视的,而且中纬扰动对低纬度流场产生的影响比相同的低纬扰动对中纬度的影响要大。     

超长波活动若干问题的分析

超长波和Rossby长波的动力学特征不同。许多作者采用沿纬圈方向分离出波数为1,2,3波的波动进行研究超长波的特征,得到有一定实践意义的结论。在理论分析上,章基嘉从Burger模式出发,首次得到超长波活动很有意义的动力学特性。实际大气运动中,各种尺度的波动总是重叠在一起,彼此作用,互为影响。但超长波受地形、热源及比它更小的波能量反馈控制的,是一个被动系统。因此在准地转近似下,有可能将超长波单独处理。