基本气流的垂直切变作用下的低纬低频波北京大学物理学院.PDFVIP

第 27 卷 第 6 期 大 气 科 学 Vol 27 　No 6 2003 　年 　11 　月 Chinese Journal of Atmospheric Sciences Nov 　2003 基本气流的垂直切变作用下的低纬低频波 付遵涛　刘式适 (北京大学物理学院大气科学系 , 北京　100871) 摘 　要 　　在低纬地区 , 风速的垂直切变也是很明显的 , 作者解释了这些纬向气流的垂直切 变对低纬长波性质以及对不同模态的相互作用的影响 , 并且发现切变对低纬波动的影响具有 明显的选择性。 关键词 : 垂直切变 ; 低频波 ; 正压模 ; 斜压模 1 　引言 在中纬度 , 大气风场存在着明显的经向和垂直切变 , 这些切变对大气运动的稳定 性产生了很大的影响。同样在低纬大气运动中基本风速的垂直切变也是很明显的 , 低 纬地区的低层盛行着基本东风气流和高层的基本西风气流。通常 , 这类存在着经向和 垂直变化的纬向基本气流存在两类基本能量源 : 一类是与垂直切变相关的有效位能 ; 另一类是与水平切变相关的动能[1 ] 。热带大气运动的主要能量来自凝结潜热 , 特别是 积云对流活动所致的加热。南亚夏季风槽中有多个热带气旋和云团活动 , 构成较强的 对流活动带。同时 , 在南亚夏季风期 , 对流层低层盛行偏西风 , 对流层高层盛行偏东 风 , 风速的垂直切变非常明显 , 大气运动的动力过程必然受到垂直切变气流的影响。 李崇银[2 ] 已经发现在南亚季风槽脊向北移动中具有30～50 天的周期振荡。基本气流的 局地正压不稳定和基本气流的强度对中高纬度的季节内振荡激发和维持都起到十分重 要的作用 , 合适的西风分布有利于季节内振荡的出现[3 ] 。由于低纬地区风场与气压场 之间的地转关系不再适用 , 同时 , 水平温度场比较均匀[4 ] , 因而大气上下层间的联系不 再像中纬度那样可以用热成风关系描述 ; 又由于大气上下层的基本气流往往有不同的 方向 , 因此 , 基本气流的垂直切变的作用不容忽视 , 垂直风切变可能将导致 CISK 模的 [5 ] [6 ] 垂直结构加深 。薛纪善 对存在基本气流垂直切变的热带波动的垂直结构进行了计 算 , 得到热带扰动在高层和低层之间存在动力耦合作用 , 这使得热带大气波动在垂直 方向上主要被限定在某些层次上 , 而在其他层次上反映较弱。Holton[7 , 8 ] 和 Muraka mi [9 ]在研究热带对流层的扰动对给定热源的响应时得到类似的结论 : 大气扰动的结构 对于给定热源的响应对于纬向基本气流的垂直切变是十分敏感的 , 在表面处的强东风 和随高度变化的西风垂直切变的存在对于能够模拟赤道东风是很必要的 , 当考虑了基 本气流的垂直切变后 , 主要 (dominant) 波动的周期要比不考虑切变时大得多。 收到 ,收到修改稿 国家自然科学基金资助项共同资助 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 984 　　 大 　　气