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平流涡度方程及其在2006年Bilis台风分析中的应用

周玉淑 冉令坤

平流涡度方程及其在2006年Bilis台风分析中的应用

周玉淑, 冉令坤
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  • 推导得到气压坐标中的动量叉乘形式的垂直涡度方程,这个动量叉乘形式的涡度方程包含了水平风的平流旋转效应,可称为平流涡度方程.由于水平风场的平流作用可由等压面天气图直观分析得到,因此平流涡度方程可方便用于实际天气分析.对2006年的Bilis台风移动过程中由经典涡度方程和平流涡度方程计算得到的垂直涡度倾向进行对比分析发现,二者计算得到的垂直涡度倾向变化的分布形式接近,但平流涡度方程计算得到的倾向的数值明显大于经典涡度方程的数值,正负涡度倾向区也更集中.对Bilis移动过程中的垂直涡度方程和平流涡度方程中各项的计算分析表明,水平风场的平流旋转作用是Bilis发展移动过程中垂直涡度变化的一个主要因素,是造成垂直涡度增强并发展的主要原因.因此,当水平风场平流旋转效应较强时,平流作用对垂直涡度倾向变化起主导作用,可直接用平流项来近似分析Bilis台风的涡度变化.而平流涡度方程中地转涡度和散度项的变化趋势与Bilis台风的移动路径有较好的一致性,这一项对台风的移动路径预报有更好的指示意义.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB421505)、国家科技支撑计划(批准号:2008BAC37B01)、国家自然科学基金(批准号:40975034,40875032)和中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室开放基金(批准号:2008LASW-A01)资助的课题.
  • [1] 蒋涛, 任金莲, 蒋戎戎, 陆伟刚. 基于局部加密纯无网格法非线性Cahn-Hilliard方程的模拟. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191829
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-04-03
  • 修回日期:  2009-06-11
  • 刊出日期:  2010-02-15

平流涡度方程及其在2006年Bilis台风分析中的应用

  • 1. 中国科学院大气物理研究所,北京 100029
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB421505)、国家科技支撑计划(批准号:2008BAC37B01)、国家自然科学基金(批准号:40975034,40875032)和中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室开放基金(批准号:2008LASW-A01)资助的课题.

摘要: 推导得到气压坐标中的动量叉乘形式的垂直涡度方程,这个动量叉乘形式的涡度方程包含了水平风的平流旋转效应,可称为平流涡度方程.由于水平风场的平流作用可由等压面天气图直观分析得到,因此平流涡度方程可方便用于实际天气分析.对2006年的Bilis台风移动过程中由经典涡度方程和平流涡度方程计算得到的垂直涡度倾向进行对比分析发现,二者计算得到的垂直涡度倾向变化的分布形式接近,但平流涡度方程计算得到的倾向的数值明显大于经典涡度方程的数值,正负涡度倾向区也更集中.对Bilis移动过程中的垂直涡度方程和平流涡度方程中各项的计算分析表明,水平风场的平流旋转作用是Bilis发展移动过程中垂直涡度变化的一个主要因素,是造成垂直涡度增强并发展的主要原因.因此,当水平风场平流旋转效应较强时,平流作用对垂直涡度倾向变化起主导作用,可直接用平流项来近似分析Bilis台风的涡度变化.而平流涡度方程中地转涡度和散度项的变化趋势与Bilis台风的移动路径有较好的一致性,这一项对台风的移动路径预报有更好的指示意义.

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