地理教师网之现代天气学原理
当前位置: > 地理书库 > 现代天气学原理 > 锋生和锋消

锋生和锋消

时间:2010-01-29 03:26 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
-------

4.1.4 锋生和锋消

    锋生和锋消是锋面动力学和天气分析中的两个重要天气概念。大气中锋的形成、加强或减弱、消失,可导致锋面附近天气的剧烈变化。锋生一般是指密度或温度不连续形成的一种过程,或者是指已有一条锋面存在,其密度(或温度)水平梯度增大的过程。而锋消是指与锋生过程相反的过程。锋面的锋生和锋消过程可以用锋生函数来描述。

    锋生函数定义为

    (4.13)

    其中

    (4.14)

    

    梯度随质点运动的变化率。Fh>0表示锋生,Fh<0表示锋消。

    由热力学方程有

    (4.15)

    其中,Q表示非绝热加热。

    将(4.15)式分别对x,y求微分可得

    (4.16)

    (4.17)

    而

    (4.18)

    利用流体力学知识,可有

    (4.19)

    其中

    

    

    利用上式可得

    (4.20)

    即

    (4.21)

    其中

    (4.22)

    (4.23)

    (4.24)

    (4.25)

    

    下面分别讨论以上四项的物理意义:

    (1)非绝热加热T1

    T1表示沿已存在温度梯度方向的非绝热加热的梯度产生的锋生作用。

    (2)垂直运动作用T2

    T2表示沿温度垂直梯度方向上,垂直速度的水平梯度产生的锋生作用。

    

    消过程。

    (3)水平运动辐合T3

    T3表示在已有的水平温度梯度情况,水平辐合(D<0)或水平辐散(D>0)产生的水平温度梯度的增加(或减弱),即锋生或锋消。

    (4)水平变形场的作用T4

    T4表示整个水平变形产生的锋生作用。为了更进一步简化,选择典型变形场,设x轴为变形场的膨胀轴,y轴为收缩轴,而等位温线与

    

    (4.26)

    对于线性变形场,F=0,相应有

    (4.27)

    相应当β<45°,T4表示锋生作用,当β>45°,表示锋消作用,当β=0,表示锋生作用最大。

    在观测分析研究中,试图确定锋生函数中各项Tn的相对重要性。然而,在实际大气中垂直运动的估计非常困难,即使能计算出,但其结果包含许多“噪声”,相应T2的估计同样如此,同样对T4的估计,在目前的有效观测资料的情况下,仍非常困难。

    上述讨论的是锋生运动学方法,只能给出描述锋生的变量随质点移动的时间变化率,它并不能给出锋面形成的时间演变,而锋面形成的整个过程只能依靠锋生动力学方法,即锋生动力学。关于理想大气中的锋生过程的研究,由最早的准地转锋生理论,到后来发展起来的半地转锋生理论。有关这些理论可参考文献。


  本文标题:锋生和锋消
  手机页面:http://m.dljs.net/dlsk/tianqixue/10723.html
  本文地址:http://www.dljs.net/dlsk/tianqixue/10723.html
    顶一下
    (3)
    75%
    踩一下
    (1)
    25%
    -------
    欢迎你对锋生和锋消发表评论
     发表评论请自觉遵守互联网相关的政策法规,本站地址:http://www.dljs.net
    评价:
    用户名: 验证码: 点击我更换图片
    (输入验证码,选匿名即可发表)
    关于锋生和锋消的最新评论 >>>查看详细评论页