大氣自由模與中高緯低頻振蕩.pdf

1、該文用變分法得到實際大氣自由模,并設計了一族解析自由模一理想大氣自由模,用標準模方法對實際大氣自由模與理想大氣自由模的穩(wěn)定性進行了分析,得到:兩類自由模均是不穩(wěn)定的,且不穩(wěn)定自由模呈準定?；虺书L周期低頻變化,特別最快增長自由模更趨于準定常,具有很強的局地性.以兩類自由模分別作為強迫場,初始場取1993年7月1日的500hPa流函數(shù)場,然后應用強迫耗散正壓渦度方程的全球譜模式積分300d,得到:(1)以1992年12月27-28日500h

2、Pa的實際大氣自由模作強迫場時:α=γ=к≥0.02,強迫、耗散系數(shù)相等且足夠大時,隨著時間演變,大氣總是接近自由模態(tài);強迫系數(shù)α=0.1,耗散系數(shù)γ=0.02時,中高緯出現(xiàn)經向型環(huán)流與緯向型環(huán)流相互轉換的局地性準雙周振蕩;(2)以理想大氣自由模作強迫場時,固定耗散系數(shù)γ=0.01,強迫系數(shù)0.0095≤α ≤0.011時,中高緯出現(xiàn)了經向型環(huán)流與緯向型環(huán)流之間相互轉換的準雙周指數(shù)循環(huán),振蕩周期與強迫系數(shù)呈正相關關系.(3)以兩類自由模

3、分別作強迫場時,當耗散項不能抵消強迫項時,最終模式大氣均會發(fā)生爆炸.以理想大氣自由模作初始場,無強迫耗散項時,隨時間演變,模式大氣會發(fā)生中高緯準雙周低頻振蕩;以兩類自由模分別作初始場,無強迫有耗散時,隨時間演變,模式大氣都會出現(xiàn)系統(tǒng)西移,流函數(shù)值減小的現(xiàn)象.綜上所述,無論實際大氣自由模和理想大氣自由模作為強迫場,在適當?shù)膹娖群纳⑾禂?shù)的范圍內,均能出現(xiàn)中高緯低指數(shù)經向型環(huán)流與高指數(shù)緯向型環(huán)流之間相互轉換的準雙周指數(shù)循環(huán).由此提出,中高緯低