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一次黄河气旋新生过程中湿斜压不稳定机制的数值模拟研究: 2024年; 作为温带气旋形成的主要机制,湿斜压不稳定在气旋动热力学研究中占据中心地位,其可进一步分为干斜压不稳定、湿不稳定、非绝热Rossby波和Type C气旋新生(对流层顶干侵入)四类。2016年7月18日黄河气旋快速生成后东移进入华北造成“7·20”特大暴雨,相比气旋成熟期,其初生阶段的动热力机制尚不清楚。本文利用ERA5再分析资料与WRF模式,对该气旋新生过程的湿斜压不稳定机制进行了数值模拟研究。模拟结果指出,对流层中低层呈非绝热Rossby波形态,即系统东移发展主要由垂直运动-非绝热效应的循环所推动,其中波动触发和传播所依赖的垂直运动更多由涡度平流提供;高层位涡汇与非地转风延缓了对流层顶干侵入位涡的东移,维持了高低层相位差,最终在干侵入前部发展出贯穿对流层的位涡柱。利用非线性片段位涡反演,分别从初始场中移除非平衡分量、对流层顶干侵入位涡、低层非绝热源位涡,设计了若干敏感性试验,结合广义垂直运动方程分析可得:本次过程斜压波必须在充足水汽条件下与非绝热过程耦合才能强烈发展,关闭潜热气旋新生将被抑制,干斜压不稳定无法解释本次过程;初始非平衡场的去除不影响本次斜压不稳定性质但将延后系统发展时间,受湿度条件和中尺度环流结构限制,低层非平衡风的活跃区域主要由干斜压动力学控制;该个例近地面位温梯度小,仅依赖低层初始位涡难以有效组织起非绝热Rossby波东传,同时有别于Type C气旋新生,高层位涡异常也不足以激发起强大的中低层非绝热加热。于本次黄河气旋新生而言,一方面要求初始低层位涡异常具有一定强度,以抵消高层干侵入前部伴随的冷却下沉对其的抑制;另一方面也需要高层位涡异常通过垂直渗透以涡度平流形式加强低层位涡东侧上升运动,在高低层初始相位差合适情况下,持续促使非�; 李驰钦鲁蓉张万诚金小霞高守亭; 关键词：暴雨位涡反演

四种斜压不稳定的全球分布和季节变化特征: 斜压不稳定是生成涡旋的重要机制之一,同时,斜压不稳定可根据垂直结构分类分为四类,而不同种类的斜压不稳定可以预测不同种类的涡旋,比如表层振幅最大的Charney surface型可以预测表层涡旋,而次表层振幅最大的Phil...; 冯岭; 关键词：斜压不稳定中尺度涡旋垂向结构

因“斜压不稳定”扬名却悄然陨落的气象学家——艾瑞克·伊迪: 2019年; 艾瑞克·伊迪(Eric Eady,1915-1966年)是英国气象学家,他提出的斜压不稳定“伊迪模式”将流体力学的基本原理应用于动力气象学的研究,使气象学向前迈进了一大步。伊迪1915年9月5日出生于伦敦,1933年他获得国家奖学金进入剑桥大学基督学院学习数学,并于1936年毕业。; 张萌(编译); 关键词：斜压不稳定气象学家陨落动力气象学奖学金

斜压不稳定理论的发展历程分析: 2018年; 斜压不稳定理论是中高纬度地区天气尺度扰动生成和发展的机制,是继长波理论之后大气动力学上的又一重大进展,对现代天气预报具有重要的指导意义。按照斜压不稳定理论发展的时间脉络,阐述了赵九章、查尼和伊迪在斜压不稳定方面开展的研究工作,分析了3位科学家各自的研究特点及历史贡献。赵九章1946年发表在《Journal of Meteorology》上的论文,最早提出了"斜压不稳定"这一概念,给出了不稳定的临界波长,并阐述了在不稳定扰动情况下能量的转换,以及不稳定波对大气环流带来的可能影响,尽管得出的不稳定临界波长与观测差别较大,但其对波-流相互作用的讨论在当时是超前的。查尼于1947年采用滤波和尺度分析等方法,将大气扰动方程简化为一个可以求解的系统,推导出大气稳定状态的判据,建立了斜压不稳定理论,其结果与实况比较接近;并据此把准地转模式成功应用于数值天气预报实践中,促使数值天气预报获得首次成功。1949年,伊迪在查尼研究工作的基础上通过合理的简化方法,得到了更为简洁的模型。最后,通过对比他们的研究思路,重点分析了赵九章未能使得斜压不稳定理论提前一年建立的原因:由于其研究思路始终局限在大气水平运动上,忽略了斜压系统发展中散度项的贡献,因而未能抓住天气系统发生、发展的本质,致使其最终与斜压不稳定理论的成功建立失之交臂,其论文本身存在的一些亮点也因此被后人忽视。; 张萌杨萍许小峰王式功; 关键词：斜压不稳定

δ效应下的非纬向基本气流的斜压不稳定: 2018年; 在推广的β平面近似下（δ效应）对大气的两层模式研究了一般非纬向基本气流情况下的斜压不稳定.给出了基本气流斜压不稳定的影响,结果表明,在非纬向基本气流情况下,δ效应（球面效应）会使斜压不稳定更明显,β随纬度的变化可能是中高纬度产生斜压不稳定的原因之一.; 陈悦宋健; 关键词：斜压不稳定波速

N层模式大气中地形效应以及非纬向基本气流的斜压不稳定: 文章从N层位涡方程出发，首先无量纲化位涡方程，得到各位面上的位涡方程，在N位面上的涡度方程中考虑地形效应对Rossby孤立波的影响,用约化摄动法和时空伸长变换推导出地形效应作用下的Korteweg-de Vries(Kd...; 岑瑞婷; 关键词：地形效应斜压不稳定

斜压不稳定理论的发展历程及其应用研究: 20世纪上半叶是大气科学基础理论发展突飞猛进的时期，是大气科学理论研究成果产出最为丰硕和集中的时期。其中，斜压不稳定理论就是这一时期最具代表性的成果之一。该理论的诞生揭示了中高纬地区天气尺度扰动生成和发展的机制，是继长波...; 张萌; 关键词：能量转换大气环流

物理守恒保真计算与理想斜压不稳定波模拟的改进被引量：1: 2010年; 斜压不稳定是大气波动动力学最重要的机制之一,离散数值方案对斜压不稳定发展的描述能力是模式评估的重要内容和模式改进的重要依据。利用斜压原始方程全球谱模式,进行了Jablonowski-Williamson斜压不稳定理想试验,对传统计算方案和物理守恒律保真两方案进行了模拟结果比较,发现通过保持时间离散过程中的全能量守恒,物理守恒律保真方案能够有效地改进传统方案中斜压扰动发生时间延迟的问题,并且在同等条件下增大斜压扰动的发展强度。对涡动动能收支的分析表明,斜压扰动发生时间和发展强度的改进与能量转换的特征有直接联系;在传统方案的基础上,物理守恒律保真方案由于在时间离散中保持了整体物理守恒性质,能量转换率(尤其是斜压转换率)得到显著增强,从而增大斜压扰动的强度,消息改善与中尺度相关的梯度特征等。; 钟琦钟青; 关键词：动能收支

圆形涡旋中心非对称扰动的斜压不稳定研究被引量：1: 2008年; 涡旋中的非对称扰动又是一种较为常见的流体运动现象,如不成熟飓风中出现的中尺度深厚对流云区(又称圆形抽气云CEC),热带风暴发展时的不对称性以及环流中心往往位于浓密云区的边缘等,都是涡旋中存在不对称扰动的表现形式。然而对于涡旋中非对称扰动的稳定性问题的研究,目前还比较少。文中从柱坐标下的斜压模式出发,研究了热带气旋等一类涡旋中心的非对称扰动的不稳定问题,结果表明:(1)与平直的基本流相比,涡旋中更容易出现斜压不稳定,扰动更容易发展;(2)不稳定可以使涡旋中的能量由基本场向扰动场转换,涡旋变得不对称。扰动是一种重力内波,其传播速度远小于基本流角速度,有些甚至逆基本流缓慢倒转;(3)在通常的稳定度参数条件下,发展扰动主要集中在高层,从结构上看,扰动的倾斜度大。当稳定度参数很小时,扰动可扩展到整个对流层,倾斜度较小;(4)高层反气旋也可以激发出不稳定内波,这种扰动在低层表现明显。当稳定度参数较小时,扰动发展较快,并且也以很小的速度倒转。; 陶建军余越昕李朝奎; 关键词：重力波

远距离台风暴雨过程的正/斜压不稳定被引量：36: 2005年; 利用正 /斜压联合不稳定计算方法,分析了由 9711号台风引起的远距离台风暴雨(实况及MM4模拟结果 )过程中不同时段、不同位置的正 /斜压项。结果表明:台风暴雨初始时段的降水主要由台风系统本身正压不稳定扰动引起,随着台风与西风带系统的结合,其南北部出现了 2个雨区,均是正 /斜压联合不稳定的产物;北部雨区的斜压不稳定较明显,且有随高空急流的非纬向性增强而增强的趋势。; 张兴强孙兴池丁治英

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