非线性正压Rossby波的不稳定性

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。     

正压半地转模式中的非频散周期解

本文求得正压半地转模式中非线性正压Rossby波的非频散周期解的存在条件与解。论证了Taylor展开的可能性，并给出了相应的无量纲a判据。最后给出了非线性特征波动的波速公式及波参数间的一些诊断关系。     

正压大气中地形波与自由Rossby波的四波准共振

本文研究了正压大气中一个地形波与三个自由Rossby波的四波准共振动力学特征。由含大地形的准地转正压涡度方程，引入双时间尺度，导得了地用波与自由Rossby波的四波准共振耦合方程组，并求得其低频周期解．由数值计算表明，对于Charney所用地形高度，此解正是准双周振荡。大地形强迫是激发三个自由Rossby波相互输送能量的重要物理机制，使得二个自由Rossby波同时向第3个2波型自由Rossby波输送能量以形成准双周振荡或阻塞。这一结果与观测事实也比较一致。     

斜压大气波动准共振与中高纬低频振荡

从准地转两层模式出发，可能产生两种情况准共振：（１）纯正压波；（２）两个斜压波和一个正压波。本文对（２）求得准共振三波振幅的解析解和波能量变化周期的近似式。此近似式和数值计算结果两者都表明，斜压情况能量变化周期比正压情况更容易趋于准共振频率偏离Δω自身周期，从物理上指出，波的位相与波振幅之间存在着一个反馈机制，由正压波与斜压波之间的慢变相差引起的动能与有效位能的互相转换，形成了正压波和斜压波交替增强和减弱的低频振荡，其振荡周期与上述近似式一致。当Δω～（０．１－０．０２）。（ωｊ）时，平均能量周期为１２－４３ｄ，而当Δω＝０时，平均周期为３６６ｄ．因此，频率偏离Δω出现仍可能是产生料压大气中高纬低频振荡的一种新的重要机制。     

Study on numerical simulation and dynamic mechanism of winter-time circulation in the eastern China seas

An MOM2 based 3-dimentional prognostic baroclinic Z-ordinate model was established to study the circulation in eastern China seas, considering the topography, inflow and outflow on the open boundary, wind stress, temperature and salinity exchange on the sea surface. The results were consistent with observation and showed that the Kuroshio intrudes in large scale into the East China Sea continental shelf East China, during which its water is exchanged ceaselessly with outer sea water along Ryukyu Island. The Tsushima Warm Current is derived from several sources, a branch of the Kuroshio, part of the Taiwan Warm Current, and Yellow Sea mixed water coming from the west of Cheju Island. The water from the west of Cheju Island contributes approximately 13% of the Isushima Warm Current total transport through the Korea Strait. The circulation in the Bohai Sea and Yellow Sea is basically cyclonic circulation, and is comprised of coastal currents and the Yellow Sea Warm Current. Besides simulation of the real circulation, numerical experiments were conducted to study the dynamic mechanism. The numerical experiments indicated that wind directly drives the East China Sea and Yellow Sea Coastal Currents, and strengthens the Korea Coastal Current and Yellow Sea Warm Current. In the no wind case, the kinetic energy of the coastal current area and main YSWC area is only 1% of that of the wind case.Numerical experiments also showed that the Tsushima Warm Current is of great importance to the formation of the Korea Coastal Current and Yellow Sea Warm Current.     

预报技巧的诊断研究

利用国家气象中心（北京）Ｔ４２Ｌ９模式的初始资料和预报资料，对５００ｈＰａ高度场的预报技巧进行了统计分析，并用一个简单的正压准地转谱模式对两个典型个例的正压不稳定性进行了研究。结果发现：北半球５００ｈＰａ高度场第五天的预报与初始场的某些经验正交函数的典型场有关。预报技巧与初始场的稳定性及其误差和背景场的配置有关。     

再论球面上正压准地转运动的半圆定理

进一步了球面上正压准地转运动中不稳定波的Ｈｏｗａｒｄ半圆定理，发现在某些特定的基本流分布下，该定理可以发展成圆弧定理，由此得到不稳定扰动增长率的更为精确的估计式。     

纬向基流的非线性正压不稳定

本文从含Ekman摩擦的非线性正压涡度方程出发,应用Serrin—Joseph的能量方法,按变分原理,分别用总能量、总涡度拟能和两者的线性组合导得纬向基流的非线性正压不稳定判据。由于采用了对Euler方程作新的变换,使本征值的估计更为精确,较好地改善了作者以前的部分结果。     

热带太平洋上层热力状况季节变化的正压特征——海表至深400m热储量的季节变化

使用斯克里普斯海洋研究所（SIO）整编的海洋上层（海表至400m）热储量资料，研究了热带太平洋上层热力状况季节变化的正压特征，指出与SST的分布不同，热储量在北纬5°N～10°N之间有一东西贯穿整个太平洋的带状热储量低值区，其季节变化率的分布特征分为两种，一是11月至2月为代表的“北半球冬季型”和5～8月的“北半球夏季型”，3月、4月和9月、10月为过渡阶段. 北半球10°N和2°N的季节变率的时间变化反位相，南半球的10°S、2°S?其季节变率随时间变化的位相则比较一致且与沿10°N位相大致相反. 东太平洋季节变化明显早于中、西太平洋，具有明显自东向西传播的特征. 10°S与10°N之间东、西太平洋的季节变率随时间的演变也基本上呈现反位相特征.     

副高控制下两次局地短时暴雨的中尺度对比分析

利用区域自动站观测资料、MICAPS数据、卫星云图及双偏振雷达等多源气象观测数据,对2021年8月16日和9月6日浙中两次短时暴雨过程的中尺度特征进行分析对比。结果表明：两次短时暴雨均为发生在副热带高压控制背景下的准正压型强对流天气,其触发系统为流场强迫的地面中尺度辐合中心/辐合线;从10 min雨量随时间表现可见,前者为持续时间约为0.5 h的类双峰型分布,后者则呈单峰型分布;两者都是受维持时间为2～3 h的中尺度对流云团影响,前者由多个中γ尺度对流云团先后影响造成,前后两个强降水时段的中尺度对流系统结构不同,后者是由单个中γ尺度对流云团引起,强降水时段与云顶黑体亮度温度(TBB)的低值区对应,呈现出低质心降水,降水效率高。