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请问大气层结构不稳定是什么意思? 大气动力不稳定性

2021-04-27知识3

请问大气层结构不稳定是什么意思? 大气的各种运动状态,可以看成是基本气流 和各种不同尺度的扰动(波动)叠加的结果.叠加在纬向的带状基本气流(ū)上的扰动,有三种可能的变化:①随时间而增强(发展),按气象界的习惯,称为不稳定;②基本上保持 原有的强度,即所谓稳定或中性;③随时间而 衰减,即所谓阻尼.通常,称波的不稳定性为 动力不稳定.扰动发展,必须供给能量,根据 能源的不同,可将动力不稳定区分为正压不 稳定和斜压不稳定两种.正压不稳定若视大气为正压大气,则基本气流只能有水 平切变.假定基本气流(ū)主要在南北方 向有切变,即ū=ū(у),在一定的条件下,这样具有南北切变的纬向气流中扰动可能是 不稳定的.因为正压大气不能释放全势能,所以,引起扰动不稳定发展的能量,只能来自 其平均动能(见大气能量).具有这一特征 的扰动的不稳定发展,称为正压不稳定.郭晓 岚(1949)最早研究了行星波(即长波)的正压 不稳定,得到了正压不稳定的必要条件:在流 场内至少有一点满足 其中β为罗斯比参数(见大气波动).这一条 件表明,只有在基本气流的流场中绝对涡度(见大气动力方程)有极大值或极小值时,扰动 才有可能发展.斜压不稳定在斜压大气中,引起动力不稳定的能量,主要 来自基本气流的全势能,在扰动发展过程。

郭晓岚的人物生平 郭晓岚(Hsiao-Lan Kuo,1912年-2006年),美籍华人,世界著名气象学家,大气动力学的一代宗师。是地球物理学、大气及海洋动力学的权威,其率先研发的数学工具可以描述大气的复合环流型(complex circulation patterns)和飓风的威力,因其学术上的卓越成就而深受同僚及学生们的敬重,曾发表120余篇论文。1970年更荣获美国气象协会(American Meteorological Society,简称AMS)最高荣誉奖之Carl-Gustaf Rossby 研究奖章,并获选为AMS院士,1988年获选为台湾中央研究院数理科学组院士。华裔美籍气象学家。1915年1月7日生于中国河北满城。1937年毕业于清华大学。1942年毕业于浙江大学史地研究所获硕士学位。1945年赴美。1948年获美国芝加哥学博士学位,1962年以后任该校教授。他在博士论文《正压大气二维无辐散流的动力不稳定性》中给出的“正压不稳定性判据”(见大气动力不稳定性)为国际上普遍接受。1965年提出积云对流参数化方案,1974年对它进行了修正。这个方案被广泛的应用,并在以后的数值天气预报和动力气象学文献中,统称为“郭氏参数化方案”。此外,郭晓岚对大气环流、斜压动力不稳定性、热带气旋的生成、大气和地表的相互作用、大气辐射等大气动力学问题。

什么叫斜压不稳定?怎么理解呢? 您好!大气动力不稳定性 dynamic instability of atmosphere大气的各种运动状态,可以看成是基本气流和各种不同尺度的扰动(波动)叠加的结果。叠加在纬向的带状基本气流(ū)上的扰动,有三种可能的变化:①随时间而增强(发展),按气象界的习惯,称为不稳定;②基本上保持原有的强度,即所谓稳定或中性;③随时间而衰减,即所谓阻尼。通常,称波的不稳定性为动力不稳定。扰动发展,必须供给能量,根据能源的不同,可将动力不稳定区分为正压不稳定和斜压不稳定两种。正压不稳定 若视大气为正压大气,则基本气流只能有水平切变。假定基本气流(ū)主要在南北方向有切变,即ū=ū(у),在一定的条件下,这样具有南北切变的纬向气流中扰动可能是不稳定的。因为正压大气不能释放全势能,所以,引起扰动不稳定发展的能量,只能来自其平均动能(见大气能量)。具有这一特征的扰动的不稳定发展,称为正压不稳定。郭晓岚(1949)最早研究了行星波(即长波)的正压不稳定,得到了正压不稳定的必要条件:在流场内至少有一点满足其中β为罗斯比参数(见大气波动)。这一条件表明,只有在基本气流的流场中绝对涡度(见大气动力方程)有极大值或极小值时,扰动才有可能发展。斜压不。

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