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大气行星波动力学的基础知识

时间:2010-09-18 14:05 来源:未知 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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1.准定常行星波:一般把星球上气流波动的波长等于或大于该星球的半径的这种波动称为行星波,地球大气准定常行星波是指大气中波长为上万公里的波动。这种波动控制着两周以上天气变化,它主要是大尺度地形、海陆热力差异所形成。这种波动在纬圈方向传播不明显,传播速度很小,而在经圈方向有明显的传播,群速度依气流的结构而变化。

    2.遥相关:一般把某时段大气环流相对于它的气候平均状态的差别称为大气环流的异常或称距平。在大气中一个区域的大气环流的异常往往会影响另一些区域大气环流的异常,这称大气环流的遥相关(Teleconnection)。

    3.波导:这是物理学词汇,它是指波只能沿——导管方向传播,而不能横切此导管方向传播的现象。由于大气中气流分布的关系,也有类似此现象,即,某种波动只能沿某区域的某一方向传播,而不能穿越此区域向另外方向传播,大气中准定常行星波传播时就有此现象。

    4.大气对流层、平流层与中层大气:表示大气状态的温度、湿度、压力不仅在水平方向有很大变化,而且在垂直方向有很大变化,这就形成了大气的各个层。大气最下层是对流层,这一层在北极附近约到11km高度附近,而在热带约到16km高度附近。这一层温度随高度急剧减少,每公里约减少6.5°C,所以,这一层大气很不稳定,大气上下运动很剧烈,并且它受地形的影响,又与陆面、海洋相接,从海洋、陆面蒸发的大量水汽在这一层凝结成雨水,故这一层运动相当复杂。在对流层之上是平流层,约到50km高度,这一层气温基本上不随高度而改变,并且它不与地形相接,水汽也很少,故它的运动与对流层的运动不一样,但由于准定常行星波能从对流层传播到平流层,故这两层的运动也有一定联系。在平流层之上是中间层,一般又把平流层、中间层及热层低层称为中层大气,它大约包括了从20km到100km高度的大气。

    5.地转运动与非地转运动:在地球上任何空气质点的运动既受到科里奥利力与气压梯度力作用,当该空气质点运动所受到科里奥利力与气压梯度力相平衡,这种运动称地转运动;而这两种力不相平衡的运动称非地转运动。

    6.波作用通量:波作用通量是1976年英国著名地球流体学家麦根泰尔(McIntyre)与安得里(Andrew)在研究波传播时把著名气象学家厄里阿森(Eliassen)与帕尔门(Palm)所提出的能量通量推广为广义能量通量,它把波的角动量输送与热量输送作为该矢量的两个分量,即

    


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