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题名涡旋发展和移动的动力和热力问题Ⅰ:PV-Q观点
被引量:31
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作者
郑永骏
吴国雄
刘屹岷
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机构
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
中国科学院大学
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期185-197,共13页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB417203
2010CB950403]
+1 种基金
国家自然科学基金项目(40875034
40925015)
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文摘
基于从三维埃尔特尔位涡(PV_e)方程推导出的垂直涡度的拉格朗日变化方程,从位涡和非绝热加热(PV-Q)的观点研究涡旋的发展和移动,阐明了涡旋中非均匀的非绝热加热在垂直和水平方向的非对称分布对涡旋发展和移动的影响。应用得到的理论结果分析了2008年7月下旬一次青藏高原低涡的发展和移动过程,该低涡形成于青藏高原中西部,东移滑山青藏高原然后继续东移,给四川盆地和长江中下游带来强降水。低涡的垂直涡度发展可分解成由非绝热加热、位涡水平分量(PV_2)和静力稳定度(θ_z)变化引起的3个部分。结果表明,在大多数情形下,非绝热加热对垂直涡度发展起着主导作用;其次是位涡水平分量(PV_2)变化的作用;当稳定大气变得更稳定时θ_z变化起负作用,当大气趋向中性层结时θ_z变化则起正作用。2008年7月22日06—12时(世界时),当青藏高原低涡沿着四川盆地东北边的斜坡爬升时,低涡加强主要是由位于涡旋东边的强降水凝结潜热加热引起的。非绝热加热的垂直梯度在非绝热加热的最大中心的下(上)层产生正(负)PV_c制造,正的PV_e制造不仅加强低层涡旋的发展,而且,增强涡旋的垂直范围。非绝热加热的水平梯度对位涡变化的影响取决于加热中心处的水平风的垂直切变,其在该水平风的垂直切变的右(左)边产生了正(负)的PV_e制造。水平风的垂直切变的右边的正PV_e制造不仅加强了该处的垂直涡度,而且,影响着低涡的移动方向。这些诊断结果证实了PV-Q观点的理论结果。
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关键词
青藏高原低涡
涡旋发展
位涡
非绝热加热
拉格朗日变化
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Keywords
Tibetan Plateau vortex, Vorticity development, Potential vorticity, Diabatic heating, Lagrangian change
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分类号
P434.1
[天文地球—大气科学及气象学]
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