外源与孤波的相互作用对阻塞形成的影响

利用准地转涡度方程导出包括外源和摩擦耗散的强迫广义KdV-Burgers方程,分析表明,外源和耗散的存在是孤波质量和能量变化的原因,耗散使孤波质量和能量随时间呈指数减小。数值计算结果指出,移动性孤波和外源的相互作用,使孤波移速减小,振幅增大;在无耗散情况下,失谐参数α较小时,由于孤波迅速离开外源强迫区,因此不利于阻塞的形成;小耗散的存在,迫使相互作用过程中孤波在外源强迫区附近来回振荡传播,大大增加相互作用时间,可能是造成外源区附近局地阻塞的一种重要机制。     

夏季东亚阻塞高压形成维持的波数域动能分析

用波数域动能方程分析了1986年夏季东亚阻塞高压的形成、维持和衰退过程。发现该夏季代表阻塞高压的波动是5波（长波）,而不是2波（超长波）。在阻高形成和维持阶段,波与波非线性相互作用向5波输送动能,使5波动能增大;而波与平均流的相互作用则使5波动能减小。在阻高维持阶段,有效位能向5波转换动能,维持阻高。波与平均流的相互作用却使5波维持。在阻高衰退阶段则完全相反,波与波相互作用项以及有效位能与动能转换项均为负值,使5波动能变小,阻高衰退。而波与平均流相互作用,却使高纬西风减小,有利阻高维持。     

阻塞高压形成、消失与波包的传播

利用NCEP 500 hPa高度再分析格点资料,利用滤波及富氏谱方法,诊断分析了阻高形势下的波包分布及传播特征。结果表明:在阻塞形势出现和维持期间的波包特征分布为,在阻塞高压区内无波包强中心,而在阻高区外东西南北四面中至少有两面出现明显的强中心。一般情况下,阻塞形势形成前1~3天在波包分布图上常常出现阻塞的波包特征分布,而在阻塞形势消失前1~3天,波包强中心进入阻塞区域,随后阻塞高压崩溃、消失。     

1991年梅雨期阻塞高压的维持和瞬变扰动

１９９１年我国江淮流域发生了３０多年来少见的严重洪涝。与特大洪水的１９５４年相似，１９９１年梅雨期的大尺度环流特征也是在中高纬度存在乌拉尔山和东西伯利亚两个稳定的阻塞高压。因此，分析阻塞高压的维持机制是研究１９９１年特大洪涝成因的一个重要方面。本文利用Ｅ向量，对１９９１年梅雨期阻塞高压长时间维持的机制进行了考察。     

阻塞高压形成、发展机理问题概述

概要叙述了现代阻塞高压理论的主流，将其概括成5种主要流派，并作简要评论，最后阐明了阻高理论的发展方向。     

阻塞高压形成、发展机理问题概述

概要叙述了现代阻塞高压理论的主流,将其概括成5种主要流派,并作简要评论,最后阐明了阻高理论的发展方向.     

北半球阻塞高压的维持Ⅱ:瞬变扰动强迫和平均流位涡平流的形成

着重探讨大西洋阻高和东亚阻高个例中瞬变扰动位涡（涡度）输送强迫和太平洋阻高中平均流位涡平流的形成机理。结果表明，扰动在阻高西南部西风分流区因形变而产生的扰动拟能向更小尺度串级过程，并不是扰动位涡输送强迫形成的必要机理。扰－流相互作用在阻高西（北）部非分流气流中也十分显著。数值试验表明，这一相互作用也可能是扰动强迫作用形成的机理。而青藏高原和附近海陆对比的强迫作用则可能是太平洋阻高中平均流的位涡平流形成的重要因素。对比分析表明，阻高维持机制的地域性差别可能与其上游（如青藏高原地区、落基山脉）地形和热源强迫作用不同有关。     

盛夏青藏高原上空高压形成和维持的动力机制

本文首先分析了盛夏青藏高原上空出现的一种不同于平均状态的所谓“上高下高”结构,即100hPa到500hPa各层等压面上都有高压存在。并指出这种高压过程的形成和维持是黄河上游地区和西北地区东部干旱少雨的典型环流型。然后,用简单的定常正压线性模式讨论了高压过程在高原上空形成和维持的动力机制,分析结论与中美高原试验资料和高原台站常规资料等实况演变比较一致。     

阻塞高压建立的非线性机理探讨

文中建立了一个考虑斜压大气的超长波、长波与纬向气流相互作用的动力系统 ,其中把热力强迫和摩擦耗散作为外参数 ,采用相轨线图、流函数图和Poincar啨图综合分析的方法 ,绘制了外参数平面上的系统状态和环流型式的分布图。结果表明 :用Galerkin方法时 ,在一定范围内截谱阶数的增加对系统状态分布和环流型分布的影响不大 ,但在一定程度上增加了复杂性 ;加热分布的改变对系统影响很大 ;阻塞高压与环流振荡、经向度强烈发展有密切的联系 ,而天气波的发展有利于激发振荡。     

月平均环流异常的持续性与韵律性和海气相互作用

首先,讨论了环流异常的形成与海气相互作用的关系。指出在明显洋流区,尤其是暖洋流区,海洋为热源,对环流异常的形成有重要影响。在大洋中部的非洋流区,更大程度上是海洋热状况受大气环流控制。 其次,研究了环流异常的持续性。发现中纬度3—4月及9—10月有两次持续性的最低点,并且指出,这与冷热源的月际变化在春秋期间最大有关。但在低纬度,尤其在大洋上的暖洋流区,一年中只有一次持续性最低点,发生在夏末秋初。分析表明,这与那里冷热源强度的年变程有关。 最后,根据相似分析,讨论了环流及海温异常变化的韵律性问题。发现当两个月的环流异常相似时,以后并不是随着时间的推移相似性愈来愈小,而是在相隔4—5个月及9—11个月时相似性较大。这种大气与海洋的韵律活动在长期预报中有重要作用。     

台风内部的中尺度波动与多边形眼墙的形成

用小波变换分析了1948～2003年南海夏季风强度指数序列振荡特征,并研究了Lanczos滤波器滤出的不同时间尺度上南海夏季风强度与SODA资料提供的海洋热力条件的关系。结果表明,南海夏季风强度变化存在准4年的年际变化、约9年周期的十年际变化和38年左右周期的年代际变化。年际变化最强,年代际变化最弱。不同尺度上的南海夏季风强度变化与海洋热力条件的显著相关区有很大的地域差异。南海夏季风强度的年际变化主要与近赤道地区的热带海洋变化有关,相关关系呈准2年变化。若前一年秋冬季节的赤道东印度洋、赤道西太平洋出现海温和温跃层深度正异常和赤道西印度洋、赤道中东太平洋出现海温和温跃层深度负异常时,对应于当年的年际尺度上的南海夏季风加强;反之则减弱。南海夏季风强度与后期海温的对应关系为:南海夏季风加强,秋季时,南海周边海区和澳大利亚东部海区海温显著负相关;冬季时,热带西印度洋、赤道中东太平洋和赤道大西洋海温出现显著的正相关。南海夏季风强度的年代变化受PDO的调制。年代际尺度上南海夏季风强度的变化即与全球变暖有关,也与PDO有关。     

STUDY OF THE NONLINEAR MECHANISM ABOUT THE FORMATION OF BLOCKING HIGH*

In this paper,a nonlinear dynamical system considering the interactions among ultra-long wave,long wave and zonal flow in a baroelinic atmosphere was found.In this system,thermal forcing and frictional dissipation are regarded as the external parameters.The procedure,in which the maps of orbit in phase space,contour of stream function and section of Poincaré mapping are combined with each other,is used to determine the distributions of system states and circulation patterns and to draw the corresponding diagrams.The results show that by using the Galerkin method,there is no essential influence of the increasing of orders of truncated-spectrum in a certain range on the distributions of system states and circulation patterns,but it makes them somewhat complexities.By contrast,the changing of distribution of thermal forcing exerts a great influence on the system.Blocking high links closely with the oscillating of the atmospheric circulation and the meridional growing intensely,while the development of synoptic wave can promote the oscillating.     

偶极子型系统及其阻塞结构成因的数值试验

偶极子型系统及其阻塞结构成因的数值试验徐祥德，赵天良（中国气象科学研究院，北京１０００８１）（贵州省气象局，贵阳５５０００２）Ｌａｒｓｅｎ，Ｒｅｄｅｋｏｐｐ以及Ｎｏｇａｍｉ，Ｙａｍａｇａｔｅ，Ｙａｎｏ〔１，２〕，我国气象学家巢纪平〔３〕等将Ｒｏｓｓｂ...     

旋转正压大气中的Rossby孤立波和偶极子阻塞

大气中的阻塞动力学一直是大气动力学中所要解决的重要问题之一,随着数学的发展,阻塞动力学的研究也取得了较大的进展.大气中的阻塞可以分为两类:一类是单个非偶极子阻塞(只存在高压或低压),另一类是偶极子阻塞(高压的南侧存在闭合的低压).关于偶极子阻塞的动力学研究是在80年代以后才进行的.为了解释大气中所出现的偶极子阻塞,Mcwilliams[1](1980)提出了Equivalent Modon理论,在他的理论中,他强调了辐散效应的作用.随后Shutt[2](1983)指出通过湍涡的强迫作用在大气中可以形成偶极子阻塞,但这些理论均不能反映偶极子阻塞的形成过程,这以后Malguzzi和Malanotte-Rizzoli[3-4](1984,1985)提出T用Rossby孤立波来解释大气中偶极子阻塞的形成过程.但上面所提出的理论不能解释偶极子阻塞的崩溃过程.作者[5](1989)提出了用包花络Rossby孤立波理论来描述大气中偶极子阻塞的形成、维持和崩溃过程,由于偶极子阻塞随纬度具有不同的分布,这个问题远没解决,本文的目的在于使用旋转正压大气中的Rossby孤立波来探讨偶极子阻塞的纬度分布.     

THE MESOSCALE WAVES AND THE FORMATION OF POLYGONAL EYE WALL IN TYPHOONS

Mesoscale waves in typhoons were diagnosed by using a simulated typhoon data in this paper. Through analyzing the structure of the waves in typhoons, we found that the waves possess the mixed features of gravity inertial waves and vortex Rossby waves. On the one hand, positive geopotential height perturbation is corresponding to negative vorticity perturbation and anticyclonic circulation. At the same time, negative geopotential height perturbation is corresponding to positive vorticity perturbation and cyclonic circulation. The maximum perturbation occurs near the radius of the maximum wind in the typhoon. On the other hand, the mesoscale waves possess the features of strong convergence and divergence and ageostrophic wind. Finally, the authors presented a concept model to explain a linkage mechanism between the mesoscale waves and the formation of polygonal eye wall in the typhoon.     

WAVE-FLOW INTERACTIONS IN THE ATMOSPHERIC LOW-FREQUENCY VARIATION OF BLOCKING PATTERN

Through a simple review of low-frequency variation of blocking pattern and diagnoses ofobservational data and combining some experience in forecast practice,we put forward somethought about the mechanism of formation and maintenance of the blocking flow pattern from thesynoptic/climatological point of view,It is emphasized that eastward moving and deepening oftroughs in the upstream of the blocking high,the SST anomalies and topography effect are themain factors of impelling the variation of the blocking high.During the maintenance of Uralblocking high wave-flow interactions are studied through disposition of baroclinic trough(transientwave)and the blocking flow.This study will offer a primary basis for the further theoretical studyon the formation mechanism of the blocking high.