[所有分類]第四講高等天氣學(專業版)

　　

【正文】 這是由于上部 Q2占優勢，下部 Q1占優勢 。正如 Sawyer和 Eliassen曾指出的，水平無輻散的主環流強迫出次級環流，即出現水平速度和垂直速度分量，這是準地轉運動的特征。 圖 冷鋒模式概略圖。非絕熱項沒有計算。 因而確定和預報高空鋒區和急流的位置與強度對于避開危險區保證飛行安全是十分重要的；最后，高空鋒區是對流層和平流層之間顯著的質量交換區，由此可以了解放射性塵埃、化學痕量物質的輸送過程 。由于擴張和伸展因這兩項相互抵消，因而是無輻散的。后來，前者變成長方形，后者變成菱形。在天氣分析中，這表現為流線的匯合與疏散。第四講 鋒生動力學和鋒面次級環流 丁一匯 國家氣候中心 高等天氣學系列講座（ 2022年春季） 單元二：中緯度天氣系統 1. 風向量的空間變化 在（ x ， y ）平面中風向量 v? 有兩個水平分量： u 和 v 。 5. 純切變 設 ? ， ? 和 D 1 為零，而 D 2 =1 ，則 ( 3 a) 與 ( 3b) 式簡化為：x2121 ?? vyu 與。實際上上下圖是完全相同的。該流體同時還存在切變和曲率，但其切變和曲率相互抵消，因此該流體是無旋的（即渦度為零 ） 最后給出一個天氣學的例子說明氣流變形場的作用。 鋒面的形成叫鋒生，而衰減稱鋒消?？梢钥吹缴厦嫒椌哂邢嗤牧考?。虛線代表氣旋性相對渦度最大值軸線。在這種情況下主強迫是通過無輻散變形作用而產生次級垂直環流的。 中緯度天氣尺度運動一般是處于地轉平衡的。Q1+Q2=Q強迫出兩個相反的環流圈，鋒區下部為直接的，上部為間接的。實際上鋒面次級環流是處于平衡狀態的主環流（如地轉平衡）破壞后的必然產物。首先這里給出一些由實際觀測分析得到的冷鋒垂直環流模式 。 圖 ,b,c是位溫的變形項、輻合項和傾斜項的計算結果。雖然鋒面只占斜壓波一些區中不大的一部分面積，但它們對非地轉環流的無旋部分是最顯著的動力強迫因子； 與高空鋒區和高空急流帶有關的輻散場在中緯氣旋形成中起著很重要的作用，它可使低壓的地面氣壓場或質量場發生變化；圍繞地面和高空鋒區的垂直環流則是各種中緯云系和降水系統（如大范圍的斜對流、有組織的垂直對流系統和對流風暴等）發展和組織起來的一個重要因子，這對降水和強天氣預報有重要意義；此外，高空鋒區也是小尺度混合或晴空亂流（ CAT）的主要發生區，這包括重力波、開爾文－赫姆霍茲波和一些亂流渦動等。 （ d） 既存在擴張，又存在伸展的雙曲線型流體。 D 1 =0 ，與yuxvD ??????2 實線正方形為置于兩種形變場中的流體元。皆為一正方形，但一個置于純輻合場中，另一置入純伸長形變場，則前者（圖 4a）在輻合氣流下面積變得越來越小，而后者（ 4b），面積保持不變，但變形成一沿伸長軸拉長的長方形。它們在空間的變化只有四個量： yvxvyuxu????????與, 這四個導數只有四種獨立的線性組合： xvyuyvxu??????????。得到的流場如圖 5 所示，它看起來是伸長形變場反時針旋轉 4 5 176。只是下圖是上圖反時針旋轉 45176。圖 8清楚地說明在伸長和切變形變的作用下，