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小振幅背风波的非线性特征及水汽敏感性试验

徐良韬 林文实 张义军

徐良韬, 林文实, 张义军. 小振幅背风波的非线性特征及水汽敏感性试验. 应用气象学报, 2011, 22(5): 597-603..
引用本文: 徐良韬, 林文实, 张义军. 小振幅背风波的非线性特征及水汽敏感性试验. 应用气象学报, 2011, 22(5): 597-603.
Xu Liangtao, Lin Wenshi, Zhang Yijun. Numerical simulations of lee wave's nonlinear characteristics and vapor sensitivity. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(5): 597-603.
Citation: Xu Liangtao, Lin Wenshi, Zhang Yijun. Numerical simulations of lee wave's nonlinear characteristics and vapor sensitivity. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(5): 597-603.

小振幅背风波的非线性特征及水汽敏感性试验

资助项目: 

国家自然科学基金项目 41030960

国家重点基础研究发展规划项目 2010CB428504

国家自然科学基金项目 41005006

详细信息
    通信作者:

    徐良韬, E-mail:xult@cams.cma.gov.cn

Numerical Simulations of Lee Wave's Nonlinear Characteristics and Vapor Sensitivity

  • 摘要: 从Scorer的背风波发生理论条件出发,首先考虑3层均匀干空气,利用WRF模式模拟出干空气条件下的小振幅拦截背风波动,波动主要发生在2~5 km的高度范围,波长为8 km左右,这与之前的观测和模拟结果相一致。分析表明:形成平稳背风波动过程中,存在能量波包向下游传播的性质,各位置振动的强度会发生周期性的增强和衰减。引入水汽进行的敏感性试验表明:随着水汽增多,背风波动的波长会增加,且波动传播中所能达到的最大垂直速度有变小趋势。
  • 图  1  3层模式中Scorer参数分布

    Fig. 1  Distribution of Scorer parameters in three-layer model

    图  2  干空气条件下第90分钟时流场 (流线) 和垂直速度 (阴影) 场分布

    Fig. 2  Distribution of stream (streamline) and vertical velocity (shaded area) fields in dry air condition at the 90th minute

    图  3  2~5 km高度的垂直速度平均场随时间变化

    Fig. 3  Variation of vertical velocity mean field from 2 to 5 km

    图  4  初始时刻空气相对湿度垂直分布廓线

    Fig. 4  Profile of vertical distribution of the initial air relative humidity

    图  5  积分60 min时不同水汽条件下背风波动的流场

    Fig. 5  The stream of lee wave under various water vapor at the 60th minute of the simulations

    图  6  不同水汽条件下3.5 km高度处的垂直速度

    Fig. 6  Vertical velocity under various water vapor at the height of 3.5 km

    表  1  数值试验中不同相对湿度空气发生对流的时间

    Table  1  Initial convection time of simulations under various relative humidity

    相对湿度/% 对流发生时间
    50 第70分钟
    60 第60分钟
    70 第10分钟
    90 第10分钟
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-18
  • 修回日期:  2011-05-03
  • 刊出日期:  2011-10-31

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