斜压西风带中大地形有限扰动的动力学

本文指出,对于无黏性的、绝热的斜压大气的大尺度常定有限扰动,可以用一个三维的Helmholtz 方程来描写.在地形存在的边界条件下,获得了该方程的解答.用西藏高原(包括亚洲山系)和洛矶山的实际地形作了数值计算,计算结果表明,地形扰动可以解释西风带平均槽脊的位置,但扰动的强度与实况有一些出入.计算结果亦表明,大地形对西风带的扰动随高度很快阻尼,因此看来大地形对西风带的扰动在对流层低层更为重要.     

THE DYNAMICAL BASIS OF GEOSTROPHIC ADJUSTMENT MOTIONS IN TROPICS

Some dynamic constrains in the process of the tropical baroclinic geostrophic adjustment arediscussed.The dispersion equation of three-dimensional inertia-gravitational wave and the equation oftemporal conservation of potential vorticity are given,without considering the gradient of planetarypotential vorticity.It indicates that the motions will be horizontal,meaning that Taylor-Proudmantheorem is still right for tropics.At the same time,the semi-geostrophic balance is easier to appear inthe tropical belt.Therefore the motions are generally horizontal and non-divergent,but still arestratified after the geostrophic balance establishes.     

大气位势场对海表温度异常线性定常响应的数值试验

利用具有月、季长期天气过程数值天气预报能力的滤波距平模式(FAM)、运用谱方法研究了大气位势场对海表温度异常(SSTA)的线性定常响应,分析了SSTA强迫作用所产生的定常行星波波型、大气中遥相关型以及大气位势场响应对SSTA位置和基本气流的敏感性,得到一些有意义的结果。     

ENSO--热带海洋和大气中和谐的海气相互作用现象

简要评述了ENSO的发展过程.着重指出,厄尔尼诺和拉尼娜海温距平信号一般都在温跃层曲面传播和发展,海温距平信号在暖池次表层生成和发展后,沿赤道温跃层向东、向上传播,到赤道东太平洋后,信号一般向北传播,在10°N附近向西传播并南下到暖池的赤道纬度形成一个循环,这一循环的时间一般是3～4 a.这些观测事实的揭示是对ENSO循环的新认识.     

热带大气发展运动的低频模式

当热带大气运动的适应过程完成后 ,即进入到缓变的发展运动 ,描写发展运动的模式有Gill的长波近似模式以及作者提出的短波近似模式。文中在分析这两个模式的特点和不足之处后 ,提出了低频近似下的发展模式。如 f0 是热带地区典型的科氏参数值或惯性振荡频率 ,设运动的特征频率为 σ,则长波和短波近似的成立条件之一 ,要求 σ f0 。而低频近似模式要求 σ2 f20 ,即对运动频率的要求比长波或短波近似模式降低一个量级 ,因此适用性更广。     

热带大气和海洋的半地转适应和发展运动

半地转适应和半地转发展是热带大气和海洋运动的两种基本形态,它们在时间上是可分的,反映了不同的物理过程。当初始扰动作用于大气或海洋时,首先将激发出重力惯性波,当重力惯性波频散后,建立起半地转的平衡状态,此后运动进入到以Rossby波（长波或短波）、Kelvin波和混合波中的Rossby短波为主导的发展状态。文中研究的纬圈半地转适应和发展运动,是Gill长波近似模式的理论基础。同时研究了经圈半地转适应和发展运动,实际上这相当于短波近似模式,它可以应用到研究海洋经圈边界附近的一类问题。     

跨赤道经向流的不稳定性

利用法国AVISO(Archiving,Validation And Interpretation Of Satellite Oceanographic Data)海平面异常数据,通过小波分析发现在索马里海流范围内比内区多存在一个30d周期的振荡,其可能原因是跨赤道流的不稳定。使用一个简单的等值浅水模式,在跨赤道背景流的情况下,分析了其中扰动的周期和不稳定性。通过将扰动速度利用Weber函数展开后保留前四阶,获得了频散关系。结果表明,在此区域有一类增长型的短波,其频率接近30天,这一结果与观测相近。     

城市热岛效应和气溶胶浓度的动力、热力学分析

在能量平衡方程中引入气溶胶的吸收和散射作用,并与三维行星边界层运动方程组相耦合,根据温度分布显式求解运动场,探讨三维行星边界层内温度、运动、气溶胶浓度分布特征.结果表明,城市人为热释放直接决定了城市热岛效应的强度,城市面积越大,城市热岛效应的强度也越强,城市面积固定时,城市越分散,城市热岛效应的强度越弱,这为城市建设多采取卫星城的方式提供了一定的理论支撑.气溶胶的散射作用要大于吸收作用,其对城市热岛效应的强度主要起削弱作用,当气溶胶浓度较大时,吸收作用更显著一些,此时城市热岛效应的强度会有一定的增强,但是幅度不大.当城市热岛效应的强度增强时,其所驱动的环流也会增强,造成城区中心气溶胶浓度略有下降.     

孤立绿洲系统演化的动力学理论研究

假定绿洲和荒漠组成一个与周围环境无物质和能量交换的孤立系统,在能量守恒的条件下分析绿洲的分布和演变特征,结果表明,绿洲的演变会出现多平衡态分布的特征.在初始面积较小时,第一个平衡态表征了绿洲面积增加的解,此时荒漠地表-冠层温差较大,绿洲和荒漠之间存在较强的能量交换,绿洲通过降温增加面积而荒漠升温导致面积减小;第二个平衡态表征了绿洲面积减小的解,荒漠地表-冠层温差较为合适.若迁移后绿洲面积增加,则平衡态不稳定,能量迁移趋向于零,绿洲和荒漠能量各自达到平衡,绿洲面积最终等于初始面积.进一步分析表明,两个平衡态的性质完全不同,在绿洲面积有较大增加的平衡态中,绿洲和荒漠的反照率差异越小、水分差异越大,绿洲和荒漠间的能量交换越强,能量迁移后绿洲面积增加越多,而绿洲面积减小的平衡态则相反,绿洲和荒漠的反照率差异越大、水分差异越小,能量迁移后绿洲越容易维持在初始面积上.初值向平衡点的演化分析表明,荒漠地表温度较高的初值点更容易向绿洲面积增加的平衡态收敛.     

热带印度洋的大尺度海气相互作用事件

分析了热带温跃层上海温距平资料后指出 ,在印度洋东西方向的海温距平分布呈现出距平符号相反的偶极子现象 ,在大气中的纬圈环流即Walker环流上也呈现出与海温距平相协调的或匹配的上升和下沉分支 (距平意义下 )分布。这一分析表明 ,印度洋也存在和太平洋类似ENSO的大尺度海气相互作用事件