地球流体力学:第四章-第八节 Rossby波的传播及反射.ppt

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文档介绍

中国科学院大气物理研究所 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 《地球流体力学》 第四章:旋转浅水模式和波动动力学 将自然界中的物理现象进行理想化和抽象化 建立合理的数学物理模型 求解数学模型 解释物理现象 改进数学模型 3.1.4中的对称涡旋 4.2.3中的边界Kelvin波 4.8 Rossby波的传播及反射 平面 平面 4.8.1 平面上的涡旋传播 McWilliams, J. C. and Flierl, G.R. (1979). On the evolution of isolated nonlinear vortices, J. Phys. Ocean. 9, 1155–1182. 1,涡旋向西移动; 2,涡旋向南移动; 3,涡旋强度减弱。 在 平面下又会如何呢? 对于单个对称涡旋,在 平面近似和不考虑非保守力的条件下,该涡旋将保持定常状态。(3.2) 1,为何向西移动? 在涡旋的西侧产生正的倾向,在东侧产生负的倾向,涡旋整体向西移动。 在 平面近似下, 流函数倾向为0,涡旋不会向西移动。 2,为何向南移动? 反气旋性环流诱发出辐合的科氏力场。 在高纬度地区,科氏参数大,科氏力大,继而科氏力合力方向向南,涡旋向南运动。 科氏力的影响 在 平面近似下,科氏力相互抵消,总合力为0,涡旋不会向南移动。 3,为何强度减弱? 位势涡度守恒 涡旋向南运动,科氏参数 减小,由于 不变,为保证位势涡度守恒,则相对涡度 必然增大,产生气旋性环流,原反气旋性环流减弱。 若初始场是一个气旋性环流,涡旋将如何运动? 1,涡旋向西移动; 2,涡旋向北移动; 3,涡旋强度减弱。 在涡旋的西侧产生负的倾向,在东侧产生正的倾向,涡旋整体向西移动。 气旋性环流诱发出辐散的科氏力场。 在高纬度地区,科氏参数大,科氏力大,继而科氏力合力方向向北,涡旋向北移动。 涡旋向北运动,科氏参数 增大,

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