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台风变性过程中下游环流发展的个例对比研究

地球科学进展 2016年第4期31卷 409-421页

作者：陈华霍也南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 长春市气象局吉林长春130051

台风在温带变性过程(Extratropical Transition,ET)中与中纬度系统的相互作用会引起下游环流的发展,选取3个台风个例,通过分析涡动动能收支和理想化模拟实验对其下游发展机制进行研究。3个台风的变性过程所引起的下游发展都具有共同的机... 详细信息

台风在温带变性过程(Extratropical Transition,ET)中与中纬度系统的相互作用会引起下游环流的发展,选取3个台风个例,通过分析涡动动能收支和理想化模拟实验对其下游发展机制进行研究。3个台风的变性过程所引起的下游发展都具有共同的机制,即首先在上层下游有脊和槽先后发展,随后激发低层涡旋生成,并与之耦合,形成一个贯穿整个对流层的深厚气旋系统。促使下游脊生成和发展的非地转位势通量源于台风,高层系统向下输送的垂直非地转位势通量在低层辐合,使得涡旋在低层发展。模拟实验表明,台风出流向中纬度急流区域输送低位涡(Potential Vorticity,PV)空气,使得其PV梯度增大和斜压性增强,从而激发了Rossby波在急流中生成并沿之向下游传播,而下游槽脊对引起更下游波型的发展也是通过Rossby波的频散而达成。

关键词：台风温带变性下游发展涡动动能位涡

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东北冷涡过程的能量学分析

气象学报 1997年第2期55卷 230-238页

作者：毛贤敏曲晓波沈阳中心气象台

对一次较典型的东北冷涡过程作了能量学分析。结果表明，冷涡涡动动能的主要收入来自涡动位能的转换（Ａｅ→Ｋｅ）。在冷涡发展期，由外边界强气流入侵所产生的动能输入也十分重要。涡动动能的支出主要是转换为纬向气流的动能，即Ｋｅ... 详细信息

对一次较典型的东北冷涡过程作了能量学分析。结果表明，冷涡涡动动能的主要收入来自涡动位能的转换（Ａｅ→Ｋｅ）。在冷涡发展期，由外边界强气流入侵所产生的动能输入也十分重要。涡动动能的支出主要是转换为纬向气流的动能，即Ｋｅ→Ｋｚ，其次是消耗项和成熟期以后的边界动能输出。冷涡过程涡动动能变化的绝对值以中、高空为大，但相对变率却远小于低空。Ａｅ→Ｋｅ主要发生在７００—３００ｈＰａ中空。

关键词：冷涡能量平衡涡动动能能量学

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一次引发重庆大暴雨的西南低涡动力诊断分析

西南大学学报（自然科学版） 2018年第5期40卷 160-169页

作者：刘晓冉李国平李永华阮定伦重庆市气候中心重庆401147 中国科学院大学北京100049 成都信息工程大学大气科学学院成都610225 重庆市沙坪坝区气象局重庆400030

利用2011年6月16日-18日期间逐6h、0.5°×0.5°NCEP/NCAR的GFS再分析资料,对一次引发重庆大暴雨的西南低涡进行动力诊断分析,结果表明:1)散度项的配置与平流项基本相反,散度项对低层西南低涡的发展和维持起主导作用,扭转项对西南低涡... 详细信息

利用2011年6月16日-18日期间逐6h、0.5°×0.5°NCEP/NCAR的GFS再分析资料,对一次引发重庆大暴雨的西南低涡进行动力诊断分析,结果表明:1)散度项的配置与平流项基本相反,散度项对低层西南低涡的发展和维持起主导作用,扭转项对西南低涡的形成也有重要贡献,平流项和摩擦耗散项是西南低涡涡度消耗的主要项,不利于西南低涡的生成发展.2)西南低涡发展维持的涡动动能主要源于水平通量散度项和涡动动能制造项,摩擦耗散项和垂直通量散度项是其主要消耗项.

关键词：西南低涡涡度涡动动能收支方程

东亚夏季陆地非均匀增暖对同期中纬度地区气旋异常活动的影响

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东亚夏季陆地非均匀增暖对同期中纬度地区气旋异常活动的影响

作者：张莞昕南京信息工程大学

学位级别：硕士

温带气旋是重要的天气尺度扰动,其异常活动与时间平均流的相互作用会对中纬度环流产生影响,进而影响东亚季风和气候。全球变暖背景下,欧亚大陆地表热力异常的变化势必通过经向温度梯度对大气斜压性产生影响,进而引起温带气旋活动的变化... 详细信息

温带气旋是重要的天气尺度扰动,其异常活动与时间平均流的相互作用会对中纬度环流产生影响,进而影响东亚季风和气候。全球变暖背景下,欧亚大陆地表热力异常的变化势必通过经向温度梯度对大气斜压性产生影响,进而引起温带气旋活动的变化,从而对东亚夏季风产生重要影响。本文以此为切入点,基于1979-2013年的ERA-interim再分析数据,探讨了欧亚大陆地表热力异常的变化与夏季东亚中纬度地区温带气旋活动的联系及影响机理。主要结论如下：(1)东亚中纬度地区有一个气旋生成频率的大值区,位于贝加尔湖以南的蒙古地区,此地区生成的温带气旋即传统意义上的北方气旋。此气旋源地的气旋生成频率存在减弱的趋势,20世纪80年代气旋生成频率整体偏多,在1990年前后存在转折,20世纪90年代至今一直处于偏少阶段。(2)东亚中纬度地区的表层土壤温度在35年间表现为一致性的增暖特征,50°N及其以北的贝加尔湖地区增暖最为显著。它与温带气旋生成频率的联系十分紧密。在50°N以北存在一个影响东亚中纬度地区温带气旋异常活动的关键区(90°-120° E,50°-60°N),当关键区表层土壤温度升高时,东亚中纬度地区温带气旋生成频率减少,反之,温带气旋生成频率增多,温带气旋活动偏强。(3)温带气旋生成频率与对流层中低层大气斜压性联系紧密,时间平均有效位能通过涡动有效位能的媒介作用向涡动动能转化。陆面热力异常偏强年,50°N以北关键区的表层土壤温度偏高,导致其南部的气旋源地表层土壤温度经向梯度减小,大气斜压性减弱,时间平均有效位能向涡动有效位能的斜压转换减弱,涡动有效位能减小,涡动有效位能向涡动动能的斜压转换项为负异常,从而使得天气尺度涡动从时间平均气流中获得的能量减少,气旋活动偏弱。

关键词：温带气旋大气斜压性陆面热力异常涡动有效位能涡动动能

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对星系盘气体动力学模型某些意见的看法

天文学报 1979年第2期 204-210页

作者：蔡树棠中国科学技术大学力学系

本文讨论了气体动力学模型中气体动力学方程组的适用范围。说明了一、质量守恒定律和连续方程在应用于引力塌缩时候,如果反应能量很大是不能适用的。二、湍流的存在仅仅影响到基态流动。若给定基态流动并略去高阶小量和做某些简化假定,... 详细信息

本文讨论了气体动力学模型中气体动力学方程组的适用范围。说明了一、质量守恒定律和连续方程在应用于引力塌缩时候,如果反应能量很大是不能适用的。二、湍流的存在仅仅影响到基态流动。若给定基态流动并略去高阶小量和做某些简化假定,则小扰动的方程式形式上和湍流不存在时并无差别。林家翘等人的理论用到的正好是小扰动的方程式,所以他们的理论在湍流运动存在时仍然成立。如果要做进一步近似,则一般必须考虑湍流运动的影响。

关键词：气体动力学星系盘方程式引力塌缩蔡树棠星系结构方程湍流运动脉动速度流动速度雷诺应力质量守恒定律气体动力学方程方程组联立方程湍流能量涡动动能小扰动林家翘

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预混火焰与均匀各向同性湍流畸变

中国科学(A辑数学物理学天文学技术科学) 1988年第1期 35-45页

作者：谢象春中国科学院力学研究所北京

本文首先引入表征化学反应层厚度的长度尺度新概念,得出一个新的湍流火焰传播速度公式。其次,导出火焰层厚度随释放热量与初始热焓比值τ变化的递增关系。此外,还提出一个新的速度-压力相关式,阐明了预混湍流火焰层内湍流能量增大的机制... 详细信息

本文首先引入表征化学反应层厚度的长度尺度新概念,得出一个新的湍流火焰传播速度公式。其次,导出火焰层厚度随释放热量与初始热焓比值τ变化的递增关系。此外,还提出一个新的速度-压力相关式,阐明了预混湍流火焰层内湍流能量增大的机制;从而得出关于均匀各向同性湍流畸变的饶有兴趣的结论。

关键词：脉动速度饶有兴趣反应物质量浓度分量流动速度火焰传播湍流流场湍流脉动湍流能量涡动动能浓度脉动方程经验常数压力相关传播速度

相似理论与应用一方程和三方程模式理论的范围

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应用数学和力学 1987年第4期 291-302页

作者：蔡树棠麻柏坤中国科学技术大学近代力学系中国科学技术大学近代力学系上海市应用数学和力学研究所

一般的流体力学工作者,对一方程模式和二方程模式理论的适用范围是并不清楚的。即使是湍流模式理论的工作者,也并不见得对这些理论的适用范围非常清楚。甚至有些时候,算出的结果和实验不相符合也还弄不清楚问题出在那里。本文则是从相... 详细信息

一般的流体力学工作者,对一方程模式和二方程模式理论的适用范围是并不清楚的。即使是湍流模式理论的工作者,也并不见得对这些理论的适用范围非常清楚。甚至有些时候,算出的结果和实验不相符合也还弄不清楚问题出在那里。本文则是从相似理论的角度来讨论湍流一方程和二方程模式理论的适用范围。给出这些理论能应用的范围的判据。

关键词：均匀各向同性湍流模式理论相似性类似性方程涡动动能湍流能量混合长度理论