分享到:

地形对涡旋Rossby波传播和台风强度变化影响的研究

热带气旋路径及强度变化是台风预测的两个主要方面。近几十年来,热带气旋路径预测取得了显著进展,相对来说,其强度预测技术提高得较慢。二十世纪九十年代以来,热带气旋强度变化的物理机制成为国际台风动力学的一个研究热点。Montgomery和Kallenbach提出,涡旋Rossby波传播可使热带气旋加强,这一新的物理机制得到了广泛的研究。本文首先设计了一个极坐标系正压涡度方程的半谱模式、一个准地转格点模式对涡旋Rossby波传播和热带气旋强度变化进行了较为系统的研究。之后设计了一个浅水模式较详细地研究地形对涡旋Rossby波传播以及热带气旋强度变化的影响。主要结果可归纳如下:1.涡旋Rossby波传播对热带气旋强度变化的影响,与初始扰动相对涡旋中心的位置、初始扰动尺度大小及强度等关系密切。初始圆形扰动涡度场转化为螺旋臂涡量带的现象是初始扰动位于涡旋最大风速半径(RMW)外围最显著,其次是RMW附近,当扰动位于涡旋内核区时几乎没有螺旋臂结  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

《南京气象学院学报》2002年03期
南京气象学院学报

涡旋Rossby波传播的不同特征

在台风环流的边缘和台风眼壁附近 ,各有一条螺旋云带。相对于台风中心而言 ,这两条螺旋云带的位置少动 ,具有准定常的特征 [1 - 2 ] 。近来观测发现 ,除了准定常的螺旋云带以外 ,还存在着非定常的螺旋云带。这些螺旋云带不仅可以沿径向传播 ,还可以沿方位角方向传播 [3] 。由于这种传播可以引起台风强度的变化 ,其形成机理受到重视。在平流动力学的框架内 ,这方面的机理研究已取得显著进展 ,认为这种传播与台风环流内的正压不稳定和涡旋 Rossby波密切相关。分析圆形涡旋正压不稳定问题时 ,一般将扰动 Ψ′(r,θ,t)沿方向角 θ方向展开为谐波函数 ,波数为 4的扰动分布可参见文献 [4]的图 3 a。在图上 ,有尺度较小的 4个正值涡旋和 4个负值涡旋。注意到这些涡旋呈波状分布 ,又可称其为涡旋波。沿袭圆形涡旋正压不稳定的分析思路 ,在涡旋 Rossby波传播的数值研究中 ,大多数取类似的正值、负值涡旋相间的扰动量分布 ,作为...  (本文共9页) 阅读全文>>

《热带气象学报》2004年05期
热带气象学报

Rossby参数β在涡旋Rossby波中的作用

1它!兰犷l一J.「刁 虽然强的热带气旋在核心区域(气旋中心半径为100 knl)有非常显著的对称结构,但是许多学者(simpson[‘];s比a等[2];Lewis等[3];Jorgensen[4];Gall等l,l;Ku。等[6};Reasor等I7])经常发现气旋核心区域具有不规则多边形的台风眼壁结构和向外传播的内区螺旋雨带,表现为非对称性。这种非对称结构不仅仅与气旋的运动性质相关联[8一川,而且还与气旋结构和强度的变化密切相关[’2一’4],因此,了解这种非对称结构的动力机制有重要的意义。大多数早期的非对称结构动力学研究都是以惯性重力波理论为理论基础,取得了许多成果[,、,,一,,]。值得一提的是,Macdonald[‘8]首次提出类Rossby波(Rossby一like waves)导致螺旋雨带的假设。旋转流体一个可观测到的特性是在垂直于旋转轴的水平或球面上常表现为波状运动。这种波状运动表明流体中存在一种有组织的扰动结...  (本文共10页) 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

涡旋Rossby波的非线性演化及稳定性研究

涡旋Rossby波的传播和发展问题是研究台风运动的重要问题。本文根据大气动力学原理,在极坐标的模式下,对非线性的大气动力学方程进行摄动分析,得到受Rossby参数β影响的涡旋Rossby波的波包振幅的演化方程为非线性Schr(?)dinger方程,并在具有实际意义的参数条件下对该方程求解。通过对本征值问题的讨论,得到涡旋Rossby波的相速表达式,分析显示,Rossby参数β在涡旋Rossby波的传播过程中有不可忽略的影响,它对涡旋的演变起到稳定的作用。计算表明,受Rossby参数β影响的涡旋Rossby波的移速的理论值与实测台风移速比较接近。另外,通过对非线性涡旋Rossby波的正压稳定性分析,得到波动稳定和不稳定的判据,该判据说明纬度及Rossby参数β均对波动稳定性造成影响。根据判据,进一步给出了正压稳定波和不稳定波的相速的约束条件。  (本文共36页) 本文目录 | 阅读全文>>

《阜阳师范学院学报(自然科学版)》2009年02期
阜阳师范学院学报(自然科学版)

带β项的非线性涡旋Rossby波的演变过程

0引言β效应对台风移行的影响问题,历来受到重视.20世纪40年代,R ossby[1]指出,对称的气旋性涡旋南北两侧之间的柯氏力的不同,会引起涡旋向极运动.50年代初,叶笃正[2]首先将台风视为一个R ank ine涡旋,研究了柯氏力场中台风移动的动力学.后来,A dem[3]及A nthes[4]等认为,在台风区域的东部和西部,β项的作用有所不同,结果会使涡旋向西移动.进入80年代,Ho lland[5]指出了β作用与次级环流的关系.近年,Chan和W illiam s[6]、F iorino和E lsberry[7]分别提出了β项激发的自平流过程、β涡旋对及准均匀流等新的概念.陈联寿[8]就β效应对台风的影响做了评述.李天明、朱永礻是[9]通过数值实验讨论了台风的移动机制.邓莲堂、刘式适、徐祥德等[10]和罗哲贤[11]也分别指出了β项在涡旋R ossby波中的作用和对台风结构的作用.郝咏梅、周伟灿[12]利用多重尺度摄动法...  (本文共6页) 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

非线性涡旋Rossby波的演变特征及其相互作用

本论文根据大气动力学原理,对中尺度动力学方程进行约化摄动,得到了大气内非线性涡旋Rossby波及其相互作用的演变方程,对方程进行了理论研究和实际大气背静下的求解,得到非线性涡旋Rossby波的相速值为10~0m/s,这与螺旋云雨带的实测移速一致,这也是许多学者从涡旋Rossby波说中去寻找台风中螺旋云雨带的形成、维持的理论解释。研究非线性涡旋Rossby波的演变方程、解的存在性、周期波动解及其稳定性和数值格式不仅具有理论意义,而且具有重要的实用价值。通过研究,结果表明:1.单个非线性涡旋Rossby波的演变过程满足非线性Schr(?)dinger方程:i(αA/αT)+α(α~2A/αμ~2)+β|A|~2A=0非线性涡旋Rossby波相互作用的演变方程满足耦合的非线性Schr(?)dinger组:(?)2.耦合非线性Schr(?)dinger方程组,若满足条件:(1)q_j(S_1,S_2)∈C~2,(S_j∈[0,∞))为实...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>