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全球大气运动的三维环流分解及大气垂直运动特征的分析

从全球的视角来看,整个大气环流可以认为是Walker环流、Hadley环流和Rossby环流这三种环流叠加之和的形式。本文首先利用速度场的矢势表示过程将现有的二维环流的表示形式统一起来,提出广义三维Walker环流、Hadley环流和Rossby环流的定义,给出了速度场三维分解的数学模型,从数学理论上证明了速度场三维分解过程的存在唯一性,给出了一个方便实际计算且在离散网格点上没有截断误差的数值方法,计算结果和理论证明均实现了速度场与三维流函数的等价表示过程。速度场三维分解过程为进一步研究赤道低纬度地区乃至全球大气环流的三维运动特征提供了方便。主要结论如下:(1)利用速度场的矢势表示过程将现有的二维环流的表示过程推广到三维空间,提出广义三维Walker环流、Hadley环流和Rossby环流的定义,并给出气压坐标系中三维流函数所满足的偏微分方程组,证明了偏微分方程组定解问题解的存在唯一性,从数学理论上保证了速度场的三维环流分解过程  (本文共196页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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基于全球大气环流三型分解方法对哈德来环流变化及其受地形影响的研究

Hadley环流是季风系统的重要成员之一,它在低纬度地区和中高纬度地区的能量、质量、角动量和水汽等物理量的交换中扮演着重要的角色,进一步会对全球天气和气候系统有重要的影响。丑纪范团队从全球视角出发,提出了一种最符合实际大气的三维环流分解的新方法,也就是全球大气环流三型分解方法(3P-DGAC)。本文首先对前人提出的3P-DGAC方法的主要内容进行介绍,并给出求解3P-DGAC方法的一种高稳定数值算法,同时还指出了3P-DGAC方法的优点;然后对比分析了3P-DGAC方法和中高纬度地区水平涡旋环流表示方法以及低纬度热带地区垂直翻转环流分解方法之间的区别和联系;最后利用3P-DGAC方法研究了Hadley环流的变化及其受地形的影响。通过研究和分析,本文得到以下主要的结论:(1)全球大气环流三型分解方法及其高稳定数值算法水平型、经圈型和纬圈型环流是中高纬度地区的Rossby波和低纬度热带地区的Hadley和Walker环流在全球范围内...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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大气环流圈变化特征以及与ENSO的关系

本文定义了一种新的刻画大气环流圈的矢量指数。与传统的质量流函数比较发现,新指数不但很好地刻画了两半球的各经向环流圈的强度、中心位置以及环流圈强度之间的关系,而且可以描述经向环流圈在水平方向的分布。同样在纬向方向,新指数也描述出了全球尤其是太平洋、印度洋和大西洋上空闭合的纬向环流圈的水平分布。此外,本文还对冬季北半球Hadley环流圈的增强原因以及其与ENSO之间的联系进行了讨论。本文主要结论如下:1基于1960~2000年NCEP/MCAR再分析资料,我们讨论了新指数所描述的经向、纬向环流圈在水平方向分布。结果显示:对于纬向平均的经向环流圈,新指数很好刻画了各个环流圈的强度、中心位置以及各环流圈之间强度对比关系;新指数还描述了四季经向环流圈的水平分布,结果显示季风区经向环流圈在冬春季方向刚好反向,且冬季存在两个显著的经向环流带,分别位于欧亚大陆和北美大陆东岸地区,它们从低纬一直延伸到高纬地区。这与传统认为的低纬度经向环流圈只能向...  (本文共201页) 本文目录 | 阅读全文>>

《气象科学》1989年02期
气象科学

南海及菲律宾地区异常加热对南亚环流的影响

本文考虑南海及菲律宾地区上空热源异常,取用P—σ混合坐标系五层原始方程模式,进行数值试验,结果表明,这种异常热源将使南亚环流发生显著变化。在异常图型上,这些变化主要有:在该地上空出现...  (本文共11页) 阅读全文>>

《海洋学报(中文版)》1989年03期
海洋学报(中文版)

西太平洋副热带高压中期进退的环流机制

在西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)进退过程中,存在着副热带西南季风上升气流和北支高空热带东风下沉气流构成的副热带季风环...  (本文共6页) 阅读全文>>

《海洋科学》2016年01期
海洋科学

北太平洋经向翻转环流和热盐输送研究综述

北太平洋经向翻转环流是北太平洋所有经向翻转环流圈的总称,目前它拥有五个环流圈,即副热带环流圈(the subtropical cell,STC)、热带环流圈(the tropical cell,TC)、副极地环流圈(the subpolar cell,SPC)、深层热带环流圈(the deep tropical cell,DTC)和温跃层环流圈(...  (本文共6页) 阅读全文>>