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题名一次中亚低涡中期过程的能量学特征
被引量：13
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作者
杨莲梅
张庆云
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机构
新疆维吾尔自治区气象台
中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所
中国科学院大气物理研究所
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期182-190,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(41075049)
国家重点基础研究发展计划项目(2010CB951001)
国家科技支撑项目(2012BAC23B01)
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文摘
中亚低涡是中期时间尺度(4天以上)的对流层深厚切断低压系统,也是造成新疆暴雨(雪)、持续低温天气的重要影响系统之一,对其形成、维持和减弱的能量特征还不十分清楚。利用美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)2.5°×2.5°逐日再分析资料和有限区域能量循环方程,对1996年7月10—20日造成新疆区域两次暴雨过程的中亚低涡系统进行分析,以揭示低涡持续活动11天的能量循环和转换特征。分析结果表明,中亚低涡活动具有明显的阶段性能量学特征。这次低涡发展和减弱过程处于斜压不稳定状态,扰动动能来源于扰动位能的转换和区域开放边界扰动动能的输入,且两者作用相当,它们使得低涡快速发展,同时区域内部非绝热加热制造的一部分扰动有效位能向外输出,在减弱期扰动有效位能向外输出大于扰动位能的转换和区域开放边界扰动动能的输入,因此低涡逐渐减弱。低涡成熟期处于正压不稳定状态,系统内部的能量转换很小,扰动动能来自于外界扰动位能输入,支出项为向开放边界的扰动动能输出。低涡过程各个时期纬向平均动能向扰动动能的转换都很小,即正压不稳定造成的能量转换较弱。低涡活动过程中,在对流层中、高层扰动动能很强,表明中亚低涡是主要在对流层中、高层活动的天气尺度系统,低涡内部的能量转换及其与外界的能量输送主要发生在中、高层,扰动位能和扰动动能的变化很好地反映低涡的强度变化和发展阶段,且能量的垂直输送对低涡系统的发展也有一定促进作用。
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关键词
中亚低涡
能量循环
能量收支
扰动动能
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Keywords
Central Asian vortex
energy cycle
energy budget
eddy kinetic energy
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分类号
P433.2
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名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
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作者
钟琦
钟青
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机构
中国气象局培训中心
中国科学院大气物理研究所
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出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2010年第5期1119-1125,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(40775067
40475026)资助
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文摘
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。
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关键词
数值模式
物理守恒律保真
斜压不稳定理想试验
动能收支
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Keywords
Numerical model
Fidelity scheme of physical conserving laws
Ideal baroclinic instability wave experiment
budget of eddy kinetic energy
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分类号
P433.2
[天文地球—大气科学及气象学]
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