大气涡旋的螺旋结构

利用速度场的分解,说明大气中常见的斑图.速度场可分为变形场和旋转场.若大气动力学方程中只有气压梯度力和科里奥利力平衡,此时速度场只有旋转场,地面天气图上气旋反气旋斑图是闭合的.若再加上摩擦力,则斑图为实际的气旋反气旋螺旋.对三维有水平辐散辐合的涡旋,其斑图为三维螺旋型式,常见是漏斗状.台风小口朝上,龙卷风大口朝上.     

Low-Frequency Waves Forced by Large-scale Topography in the Barotropic Model

Ｌｏｗ－ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＷａｖｅｓＦｏｒｃｅｄｂｙＬａｒｇｅ－ｓｃａｌｅＴｏｐｏｇｒａｐｈｙｉｎｔｈｅＢａｒｏｔｒｏｐｉｃＭｏｄｅｌ①ＦｕＺｕｎｔａｏ（付遵涛）,ＬｉｕＳｈｉｋｕｏ（刘式适）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ,Ｐｅｋｉｎｇ...     

Rossby波的螺旋斑图

应用描写大气大尺度运动的准地转方程组，求得了大气Rossby波的三维定常流场以及相应的位温场、涡度场和散度场，其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统. 研究表明，Rossby波具有     

周期 2 ,3,5及其气候突变点预测

一个混沌气候时间序列含有各种各样的周期 ,其中周期 2 ,3和 5是最基本的周期 ,它们又是气候突变时间层次映射的主要角色。根据周期 2 ,3和 5的突变时间规律 ,它基本符合子波变换所导得的微分方程的解 ,由周期 1的突变时间可以预测周期 2 ,3和 5的突变时间。文中对北半球气温和中国气温的突变时间做了预测 ,预测效果较好。     

RADIATIVE COOLING AND BROADBAND PHENOMENON IN LOW-FREQUENCY WAVES

In this paper, we analyze the effects of radiative cooling on the pure baroclinic low-frequency waves under the approximation of equatorial β-plane and semi-geostrophic condition. The results show that radiative cooling does not, exclusively, provide the damping effects on the development of low-frequency waves.Under the delicate radiative-convective equilibrium, radiative effects will alter the phase speed and wave period,and bring about the broadband of phase velocity and wave period by adjusting the vertical profiles of diabaticheating. When the intensity of diabatic heating is moderate and appropriate, it is conductive to the development and sustaining of the low-frequency waves and their broadband phenomena, not the larger, the better. The radiative cooling cannot be neglected in order to reach the moderate and appropriate intensity of diabatic heating.     

天气和气候的时间序列特征分析

本文从天气和气候资料出发，提出气候的q阶（0≤q≤1）微商是天气，而天气可以近似为白噪声.在此基础上，利用描述自相似非马尔可夫随机过程的时间分数维扩散方程的分析成果，并结合时间序列的相关性分析，从理论上进一步指出气候信号的记忆性好于天气信号，且其概率密度分布的尾巴比较长.     

大气三圈环流的动力系统模型

定常情况下,本文利用球坐标系（λ,φ,r）的动力、热力学方程导出三维速度场（v_λ,v_φ,v_r）的动力系统.这种包括摩擦力和热传导的不可压缩大气运动的动力系统,无论从定性上还是从定量上都能描述由赤道和极地间的加热不均匀造成的三圈环流.定性上表明,在北半球经向速度v_φ和纬向速度v_λ同符号,地表刮北风（v_φ<0）和刮东风（v_λ<0）相对应,刮南风（v_φ>0）和刮西风（v_λ>0）相对应.在南半球,经向速度v_φ和纬向速度v_λ符号相反,刮北风（v_φ<0）和刮西风（v_λ>0）相对应,刮南风（v_φ>0）和刮东风（v_λ<0）相对应.定量分析表明球面上的压力场p可以用球调和函数p_l^m（sinφ）cosmλ来表达.当取l=6,m=0时即可导出三圈环流.在经圈剖面（φ,r）上,地表的φ₁=±56°和φ₂=±28°左右,以及赤道是速度场的奇点,它们都是鞍点,说明在副热带是下沉运动,在中纬度是上升运动,这正是三圈环流中的Ferrel环流的特征.这样经向速度v_φ和纬向速度v_λ相联系,经向速度v_φ又和垂直速度相联系,那么三圈环流的三维速度场就构成了一个整体.     

间歇湍流的分形特征——分数维及分数阶导数的应用

分数维由Mandelbrot创立已有30年,分数阶导数在1695年由L’Hospital提出已有400年的历史.本文用物理学中的间歇湍流问题说明分数维及分数阶导数的物理意义.由于间歇湍流涡旋不完全充满空间,所以其维数为2相似文献   

正压模式中大地形作用下的低频波

利用包含大地形和常数纬向基本气流的正压模式方程组,研究了大地形对低频波激发的作用,结果表明：起作用的地形因子主要是地形的最大高度和地形坡度,地形最大高度的作用主要是使Ｒｏｓｓｂｙ波趋向低频,而地形坡度的作用主要是对Ｒｏｓｓｂｙ波的稳定性决定作用。同时,适当地形坡度也可导致低频波的形成。     

从气旋和反气旋谈正、负阻尼

在定常条件下,利用简化的大气运动控制方程,分析了气旋与反气旋的基本特征。在此基础上,利用常微分方程的定性分析与求解,获得了气旋和反气旋轨道的解析解。接合气旋与反气旋的基本特征,论证了正负阻尼在气旋和反气旋运动中具体体现,并从物理机理上说明产生气旋和反气旋运动中正负阻尼的差异在于水平辐合在低层的不同。