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2026-03-16 13:00 上一頁面

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【正文】為零和 ? =1 ，則可得：xvyu 21,21 ?? 在局地直角坐標系中，在許多點上畫出 u 與 v ，則純正渦度（ ? =1 ）是一圍繞原點的圓形反時針旋轉的流動（圖 1 ）。如 D= 1 ，則為從各方向流向原點的流動，即輻合。所得流場沿 x方向伸長，沿 y方向壓縮。在天氣分析中，這表現(xiàn)為流線的匯合與疏散。總形變： ? ? 212221 DDD ?? ( 4) D 即總形變向量，它有 D 1 與 D 2 兩個分量。2 ?D，反之也然。這使 ? 和 ? 在解釋流體行為時有更強的能力。后來，前者變成長方形，后者變成菱形。圖 6 比較了切變形變場和伸長場對流體無作用的差異。方向有切變，在下圖中，沿離 x 軸 +45 176。（ b）整個區(qū)域均為具有氣旋性切變和曲率（即氣旋性渦度）的旋轉固體，不存在擴張或伸展，因此其散度為零。由于擴張和伸展因這兩項相互抵消，因而是無輻散的。（ a）～（ e）給出網(wǎng)格在空氣塊向氣流下游方向移動時形變的過程，其中網(wǎng)格的右上角向東移動，而其左下角則向南然后向東移動，這樣形成了一個閉合環(huán)流。在空間鋒面是一個傾斜區(qū)，它的垂直厚度一般只 1～2km。鋒生函數(shù)（ F）鋒面的研究不但具有理論意義，也具有重要的實際意義。因而確定和預報高空鋒區(qū)和急流的位置與強度對于避開危險區(qū)保證飛行安全是十分重要的；最后，高空鋒區(qū)是對流層和平流層之間顯著的質量交換區(qū)，由此可以了解放射性塵埃、化學痕量物質的輸送過程。在二維鋒生條件下，鋒生函數(shù)可寫作： 2 pdFdt ???（） 0 0 ,0 ( ) 0 ,dFdtdFdt????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?當時，為鋒生當時，為鋒生暖圖匯合（鋒生） (a)與疏散（鋒消）風場對準水平位渦場的作用（ Bluestein， 1986）圖傾斜項對垂直位溫梯度的作用。當 D0時，情況相反。所取的剖面與鋒面正交。非絕熱項沒有計算。其主要特征是在近地面上升運動中心之左為鋒消，中心之右為鋒生。可以看到近地面及鋒面前方鋒生作用很強，而中層是鋒消的。鋒面的次級環(huán)流鋒面的次級環(huán)流（也稱鋒面垂直環(huán)流）的研究是十分重要的，因為這種穩(wěn)態(tài)的（主要沿與鋒面正交方向）垂直環(huán)流不僅涉及到鋒系的基本動力學問題，而且也是中尺度對流系統(tǒng)，尤其是鋒前颮線和中尺度雨帶的一種啟動機制。圖冷鋒模式概略圖。（ a）與強對流天氣有關；（ b）與強暴雨有關。陰影區(qū)是后傾上升運動區(qū)。鋒面的次級環(huán)流可以是熱力直接的，也可以是熱力間接的。正如 Sawyer和 Eliassen曾指出的，水平無輻散的主環(huán)流強迫出次級環(huán)流，即出現(xiàn)水平速度和垂直速度分量，這是準地轉運動的特征。 Sawyer和Eliassen曾得到了鋒面次級環(huán)流方程，這被稱為 Sawyer－ Eliassen環(huán)流方程。實線代表非地轉環(huán)流，虛線為區(qū)分冷暖空氣的一條等位溫線。圖 Shapiro計算的一個北美冷鋒次級環(huán)流的例子。這是由于上部 Q2占優(yōu)勢，下部 Q1占優(yōu)勢。但地轉動量近似是有優(yōu)點的：（ 1）動量與溫度的非地轉平流及動量垂直平流很顯著時仍很易計算垂直速度與位勢

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