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斜压切变基流中横波型扰动的特征波动──Ⅰ:谱点分析 被引量：14
1
作者 张立凤 张铭 《气象学报》 CSCD 北大核心 1999年第5期571-580,共10页
文中对谱点的分布作了定性分析和数值计算。结果发现：当基流存在切变时，无论是重力惯性波还是涡旋波都存在连续谱。在通常的环境下，对天气尺度的扰动，3支波动的连续谱不重叠，3支波动明显可分；当扰动尺度小于临界波长l0时，可出现... 文中对谱点的分布作了定性分析和数值计算。结果发现：当基流存在切变时，无论是重力惯性波还是涡旋波都存在连续谱。在通常的环境下，对天气尺度的扰动，3支波动的连续谱不重叠，3支波动明显可分；当扰动尺度小于临界波长l0时，可出现涡旋波和一支重力惯性波的两波连续谱区的重叠，当扰动尺度小于l0／2时，可出现涡旋波和一对重力惯性波的三波连续谱区的重叠，此时两种波动不可分。当出现重叠谱时，若出现不稳定扰动，其频率的实部落在重叠谱区。 展开更多
关键词 特征波动 离散谱 斜压切变基流 横波型扰动
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不稳定横波型扰动谱点分布的半圆定理 被引量：5
2
作者 张铭 张立凤 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期102-110,共9页
作者在理论上对不稳定横波型扰动的谱点分布作了分析，得到了该不稳定扰动谱点分布的半圆定理，即谱点分布在复平面上以原点为圆心 以Ｒ０为半径的下半圆域上；并发现扰动的波长越短、模式层顶越高、静力稳定度参数的绝对值越大、基流... 作者在理论上对不稳定横波型扰动的谱点分布作了分析，得到了该不稳定扰动谱点分布的半圆定理，即谱点分布在复平面上以原点为圆心 以Ｒ０为半径的下半圆域上；并发现扰动的波长越短、模式层顶越高、静力稳定度参数的绝对值越大、基流的垂直切变越大、纬度越高则该半径就越大。 展开更多
关键词 横波型扰动 半圆定理 数学模型 斜压不稳定 谱点分布
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斜压切变基流中横波型扰动的特征波动 Ⅱ:谱函数 被引量：4
3
作者 张立凤 张铭 《气象学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期143-156,共14页
“斜压切变基流中横波型扰动的特征波动 :谱点分布”一文中分析了斜压切变基流中横波型扰动的谱点分布 ,这里又对其谱函数进行了分析讨论。结果表明 :当基流在垂直方向存在切变时 ,重力惯性波与涡旋波的谱函数在垂直方向上均可出现临界... “斜压切变基流中横波型扰动的特征波动 :谱点分布”一文中分析了斜压切变基流中横波型扰动的谱点分布 ,这里又对其谱函数进行了分析讨论。结果表明 :当基流在垂直方向存在切变时 ,重力惯性波与涡旋波的谱函数在垂直方向上均可出现临界层 ,临界层的高度随频率σ而变化 ,即重力惯性波与涡旋波都存在连续谱 ,但涡旋波与重力惯性波连续谱的结构却不同 ;对天气尺度扰动 ,两支重力惯性波和 1支涡旋波的连续谱不重叠 ,此时每支波动仅有 1个临界层 ;而对次天气尺度的扰动 ,重力惯性波与涡旋波的连续谱区会发生重叠 ,在连续谱的重叠区 ,重力惯性波仍只有 1个临界层 ,但涡旋波则可以有 2个或 3个临界层。无论是涡旋波还是重力惯性波其连续谱的波包随时间都是衰减的 ,但涡旋波波包比重力惯性波波包衰减得慢。 展开更多
关键词 斜压切变基流 连续谱 谱函数 横波型扰动 重力惯性波 涡旋波
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垂直切变基流中的非平衡不稳定 被引量：3
4
作者 安洁 张铭 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期48-58,共11页
采用计算横波型扰动波谱和谱函数的方法,研究了当基本气流具有垂直线性切变、层结参数为常值时横波型扰动的不稳定,给出了不稳定扰动的结构,讨论了不稳定的性质。发现:对于三支波动连续谱区互不重叠的天气尺度情况,若此时出现不稳定扰动... 采用计算横波型扰动波谱和谱函数的方法,研究了当基本气流具有垂直线性切变、层结参数为常值时横波型扰动的不稳定,给出了不稳定扰动的结构,讨论了不稳定的性质。发现:对于三支波动连续谱区互不重叠的天气尺度情况,若此时出现不稳定扰动,其性质属于纯涡旋波的准地转不稳定,与Eady模态类似,是Rossby波的斜压不稳定;在中α尺度中高端,其不稳定性质仍是纯涡旋波的不稳定,即准平衡的斜压不稳定;在中α尺度低端则出现了第一类混合波的非平衡不稳定,包括涡旋-逆传重力惯性混合波的不稳定和涡旋-顺传重力惯性混合波的不稳定,前者低层体现了涡旋波的特点,高层体现了重力惯性波的特点,后者反之;在中β尺度波段,若存在不稳定则均为非平衡的涡旋-重力惯性混合波不稳定,其包括第一类和第二类混合波的不稳定,后者低层体现重力惯性波的特点,中层体现涡旋波的特点,高层则又体现了重力惯性波的特点。 展开更多
关键词 不稳定 非平衡 横波型扰动 谱函数 涡旋.重力惯性混合波
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横波型扰动不稳定增长率的上界估计
5
作者 赵焦枝 张立凤 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2004年第4期95-97,共3页
对横波不稳定的半圆定理作了另一种描述 ,给出了不稳定增长率的上界 ,提高了原有的上界估计的精度 ,特别是对于中尺度扰动 ,给出的不稳定上界估计更精确。从理论上证明了这一上界与环境参数、波长和模式顶高的关系 ,并得到了下面的结论 ... 对横波不稳定的半圆定理作了另一种描述 ,给出了不稳定增长率的上界 ,提高了原有的上界估计的精度 ,特别是对于中尺度扰动 ,给出的不稳定上界估计更精确。从理论上证明了这一上界与环境参数、波长和模式顶高的关系 ,并得到了下面的结论 :不稳定增长率的上界随着扰动尺度的减小而增大 ,但当环境参数给定后 ,不稳定增长率的上界不会随着扰动尺度的减小而无限度地增大 ,而是小于一个与波长无关的最大上界(即最大不稳定增长率 )。 展开更多
关键词 横波型扰动 不稳定增长率 上界估计
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大气横波型扰动连续谱的结构
6
作者 张铭 安洁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第6期1401-1410,共10页
采用数值方法计算了当基本气流有垂直线性切变、层结参数为常值时横波型扰动的谱点和谱函数,并将数值计算的结果与理论分析作了对照和讨论。当三支波动连续谱区相互不重叠时该计算结果与理论分析完全一致,但当发生连续谱区重叠时则须采... 采用数值方法计算了当基本气流有垂直线性切变、层结参数为常值时横波型扰动的谱点和谱函数,并将数值计算的结果与理论分析作了对照和讨论。当三支波动连续谱区相互不重叠时该计算结果与理论分析完全一致,但当发生连续谱区重叠时则须采用谱函数重组的方法来得到连续谱的结构。重组的基本原则是在波谱重叠区对计算得到的谱函数作预处理后,再对频率相邻的谱点和谱函数进行滑动平均,并将该滑动平均后的结果作为重组后的谱点和谱函数。分析该重组后的谱函数可知,此时扰动结构呈现涡旋-重力惯性混合波的形式,出现了新波型。在连续谱三波重叠区域,该混合波的谱函数在对流层中层有涡旋波的临界层并体现了涡旋波的性质,在对流层的上、下层则分别有顺、逆传重力惯性波的临界层并体现了重力惯性波的性质。 展开更多
关键词 横波型扰动 谱函数 涡旋-重力惯性混合波
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