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中尺度正斜压分量的相互作用

薛金芳  
【摘要】: 在中尺度的动力学框架下,借助垂直平均算子和垂直扰动算子,对大气进行正、斜压分解,将大气分解为正压分量(垂直平均分量)利斜压分量(垂直扰动分量),并试图研究其相互作用。主要讨论了三方面内容:第一部分:中尺度正斜压分量相互转换的动力机制,通过所定义的“正斜压E-P通量”来讨论正斜压分量之间的相互转换和相互作用,试图为从新的观点研究中尺度动力学提供理论依据。第二部分:斜压分量的不稳定发展理论,通过有粘和无粘两种情况的比较,考察正压分量上粘性作用在不同介质和不同的稳定性条件下对对称斜压波包发展的作用,发现考虑粘性作用后,粘性耗散及扩散导致了“虚群速度”的产生。同时,对称斜压波包的发展与否取决于纬向流和位温的正压分量的南北梯度时空变化。第三部分:正压分量纬向切变的非线性对称不稳定,利用绝热、无粘、非线性对称扰动方程和多尺度奇异摄动法,得到了非定常波的有限振幅的周期变化趋势。


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