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环境参量对广义Eady模态不稳定的影响

张立凤 张铭

张立凤, 张铭. 环境参量对广义Eady模态不稳定的影响. 应用气象学报, 2002, 13(5): 571-580..
引用本文: 张立凤, 张铭. 环境参量对广义Eady模态不稳定的影响. 应用气象学报, 2002, 13(5): 571-580.
Zhang Lifeng, Zhang Ming. Influence of environment parameters on instability of generalized Eady' s model. J Appl Meteor Sci, 2002, 13(5): 571-580.
Citation: Zhang Lifeng, Zhang Ming. Influence of environment parameters on instability of generalized Eady' s model. J Appl Meteor Sci, 2002, 13(5): 571-580.

环境参量对广义Eady模态不稳定的影响

资助项目: 

国家重点基础研究专项经费 G1998040900

国家自然科学基金 49875008

INFLUENCEOF ENVIRONMENT PARAMETERS ON INSTABILITY OF GENERALIZED EADY' S MODEL

  • 摘要: 介绍了广义Eady模态的斜压不稳定问题并着重讨论了环境参量对该不稳定的影响。该模态不仅存在有类似于经典Eady模态的不稳定短波截断, 还存在有经典Eady模态中没有的长波截断, 前者对环境参量的变化不太敏感而后者对环境参量的变化敏感。层结参数的减小, 模式底基流垂直切变的增大, 纬度的增高和模式层顶高度的减小, 均有利于该模态不稳定的发生。广义Eady模态下的最不稳定波仍发生在天气尺度波段, 其振幅和位相随高度的变化大体与标准Eady模态类似, 等位相线也随高度西倾, 但振幅关于大气中层不再呈对称性。
  • 图  1  函数μ(ν)(a) 和μ2(ν)(b) 的图像

    图  2  不稳定扰动的增长率 (b) 和相速 (a) 随总波数的变化

    (N2=1 ×10 -4s -2, =45°, H=10 km, Λ=0.003 s -1)

    图  3  不稳定扰动的增长率 (b) 和相速 (a) 随总波数的变化

    (N2=1 ×10 -5s -2, =45°, H=10 km, Λ=0.003 s -1)

    图  4  不稳定扰动的增长率 (b) 和相速 (a) 随总波数的变化

    (N2=1 ×10 -3s -2, =45°, H=10 km, Λ=0.003 s-1)

    图  5  ν1(实线)、ν2(虚线) 随Λ的变化

    图  6  ν1(实线)、ν2(虚线) 随纬度的变化

    图  7  最不稳定波的振幅 (实线) 和位相

    (虚线, 单位:rad) 随高度的变化

    表  1  v1v 2N2的变化 (N2单位为10-5 s-2)

    表  2  v1v2H的变化

  • [1] Eady E T. Long waνes and cyclone waνes. Tellus, 1949, 79:267-269.
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    [6] Liu Yongming, Mu Mu. Nonlinear stability of generalized Eady's model. J.Atmos.Sci., 2001, 58(4): 821-827. doi:  10.1175/1520-0469%282001%29058%3C0821%3ANSOTGE%3E2.0.CO%3B2
    [7] Pedlosky J. Geophysical Fluid Dynamics. by Springer-Verlag New York Inc. Printed in the United States of America. 1979.
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出版历程
  • 收稿日期:  2001-01-02
  • 修回日期:  2001-09-04
  • 刊出日期:  2002-10-31

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