风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第三部分:能量转换

发布时间：2022-04-17 17:44

　　基于前两部分的研究,第三部分从能量转换的角度揭示了风垂直切变对大气静力适应过程的影响.研究显示,对非静态等温大气,初始时刻加以有效势能和有效弹性势能的强迫后,风垂直切变改变了适应过程中扰动能量在各能量形式中的分配比例,这种作用随扰动尺度和时间的变化有显著差异,系统尺度越小影响越显著.比较东风急流模型和西风急流模型显示,负的风切变应力使得四类扰动能量谱随系统尺度的变化趋于平缓,使得微尺度和小尺度（中尺度）系统中扰动垂直动能（扰动水平动能）的比例随时间减小,正的风切变使得扰动能量谱随系统尺度的变化显现跳跃的特征,使得中尺度（微尺度和小尺度）系统中扰动垂直动能（扰动水平动能）的比例随时间减小.风垂直切变引起的动量通量输送是扰动能量与基本气流能量之间交换的通道,当风切变应力和动量输送方向相同时,风垂直切变使得能量向基本态转移,维持基本气流,削弱扰动能量,缩短静力适应过程的周期;当风切变应力和动量输送方向相反时,风垂直切变作用相反;此作用随着扰动尺度的变化差异明显. 

【文章页数】：11 页

【文章目录】：
0 引言
1 静力适应过程中的能量转换
2 静力适应过程中的能量谱
    2.1 动能谱及收支方程
    2.2 有效位能谱及收支方程
    2.3 有效弹性势能谱及收支方程
3 VWS对能量谱的影响
    3.1 mod_a水平基流为常数
    3.2 mod_b水平基流呈线性切变
    3.3 mod_c水平基流呈反气旋式切变
    3.4 mod_d水平基流呈气旋式切变
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]风垂直切变对大气静力适应过程的影响——第一部分：波动响应[J]. 郭海龙,刘宇迪,崔新东.  地球物理学报. 2020(06)
[2]三维静力适应过程中声重力波的特性和能量转换研究[J]. 崔新东,刘宇迪,赵增亮,李明华,宋学儒,胥永文.  气象学报. 2016(01)



本文编号：3646030