β效应和移动性CISK波与南亚夏季风槽脊的活动

本文采用简单的纬向对称的两层线性模式研究了存在β效应情况下Ekman-CISK扰动的动力特征,结果发现在β效应和对流凝结加热的共同作用下大气中可以产生一种移动性的CISK波.在取南亚夏季风区平均大气参数情况下的计算结果表明,这种移动性CISK波可以解释南亚夏季风槽脊活动的一些基本特征.因此,可以初步认为β效应和CISK机制对南亚夏季风槽脊的活动具有极其重要的作用.

与水平风切变强度不均匀相联系的CISK惯性重力波

在虚拟高度坐标系中,用一个简单的线性模式初步研究了水平风切变强度不均匀分布对长江流域梅雨锋附近贯穿整个对流层的深厚惯性重力波发生发展的影响。结果表明:水平风切变强度不均匀对CISK惯性重力波不稳定有重要作用。在一般干的层结大气中,实际可能出现再强的水平风切变的影响也难以使惯性重力波变得不稳定;只有在积云对流潜热参与,原为弱稳定条件下,水平风切变强度不均匀能促使低空急流北侧不稳定扰动的发生发展。而水平风切变强度不均匀对不稳定贡献最大的区域是梅雨锋南侧的急流轴附近。

梅雨锋上MCS的发展、传播以及与低层“湿度锋”相关联的CISK惯性重力波

采用一个包含简单积云对流参数化的线性模式讨论在长江流域相当正压性质的梅雨锋上,贯穿整个对流层的深厚惯性重力波的发生、传播和频散性质。结果表明,与积云对流加热场有最密切关系的低层湿度条件及其水平分布不均匀性质都对扰动的波速和稳定度有重要影响,最有利出现不稳定发展的地方是在“低层湿度锋区”南界附近,因此这里是中尺度对流系统(MCS)的活跃地带。关于频散性质的分析表明,能允许群速度大于相速度的低层湿度条件及其水平分布的特征值范围比较宽。而在上述稳定度接近中性的条件下最有利于出现沿“湿度锋区”轴向的上、下游效应。这个结果也许能很好地解释:在梅雨锋上,恰恰是当一个旺盛的MCS达到顶点而开始趋向衰减时,在它的上、下游很快发展起新的MCS,新、旧MCS一起形成“云团波串”这样一个重要而有趣的观测事实。

对流凝结加热的垂直分布与低纬大气的30～60天低频振荡

运用一个包含Wave-CISK机制的斜压半地转8层模式和本征函数展开方法,研究了三种不同的对流凝结加热廓线对低纬大气的30~60天低频振荡的影响。研究表明,不同的加热廓线分布时30~60天低频振荡具有不同的相速和周期,并且低频振荡特征相速的量级都是o(10 m/s),由Wave^CISK机制激发的低频CISK-Kelvin波和CISK-Rossby波都是稳定的。同时,还进一步揭示了不同加热廓线对低纬大气30~60天低频振荡垂直结构的影响。